WO2012053421A1 - シクロヘキセン-3,6-ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
シクロヘキセン-3,6-ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012053421A1 WO2012053421A1 PCT/JP2011/073552 JP2011073552W WO2012053421A1 WO 2012053421 A1 WO2012053421 A1 WO 2012053421A1 JP 2011073552 W JP2011073552 W JP 2011073552W WO 2012053421 A1 WO2012053421 A1 WO 2012053421A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- phenylene
- independently
- diyl
- formula
- compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3098—Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal composition, a liquid crystal compound, and a liquid crystal display element. More particularly, the present invention relates to a cyclohexene-3,6-diyl compound, a liquid crystal composition containing the same and having a nematic phase, and a liquid crystal display device containing the composition.
- a liquid crystal display element typified by a liquid crystal display panel, a liquid crystal display module, or the like utilizes an optical anisotropy or a dielectric anisotropy of a liquid crystalline compound.
- a PC phase change
- a TN twisted nematic
- STN super twisted nematic
- BTN bistable twisted nematic
- an ECB electrically chargedCorbativeCriticallyConcludedConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcreteConcludedConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentricConcentric
- This liquid crystal display element is required to be able to be driven in a temperature range from high temperature to low temperature.
- many cyclohexane rings are used for the compounds in the conventional compositions, and the compatibility of the compounds having cyclohexane rings was poor at low temperatures. Therefore, since a smectic phase or a crystal is likely to precipitate, driving at a low temperature is not easy. From such a background, development of a liquid crystal compound having a high clearing point, a low crystallization temperature, excellent compatibility, and excellent chemical stability is required.
- this compound (A) has been reported (for example, Patent Document 1).
- this compound (A) has extremely poor liquid crystallinity and is not sufficient as a liquid crystal compound constituting a liquid crystal composition having desired physical properties.
- Non-Patent Document 1 The following compound (B) has been reported (for example, Non-Patent Document 1). However, this compound (B) has a portion having a problem in chemical stability, such as an ester group or a cyano group, and as a liquid crystal compound constituting a liquid crystal composition used for a liquid crystal display device that requires high reliability. It was not enough.
- the conventional technologies are as follows. Further preferred liquid crystalline compounds, liquid crystal compositions and liquid crystal display elements are desired.
- the display element that operates in each mode described above is composed of a liquid crystal composition composed of a liquid crystalline compound.
- the liquid crystal compound has the characteristics shown in the following (1) to (8). That is, (1) Chemical stability and physical stability (2) High clearing point (liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature) (3) Liquid crystal phase (nematic phase, smectic phase, etc.) ), Especially the nematic phase has a low minimum temperature (4) low viscosity (5) has appropriate optical anisotropy (6) has appropriate dielectric anisotropy suitable for each mode (7) It has an appropriate elastic constant suitable for each mode. (8) It has excellent compatibility with other liquid crystal compounds.
- a composition containing a chemically and physically stable liquid crystal compound as in (1) When a composition containing a chemically and physically stable liquid crystal compound as in (1) is used for a display element, the voltage holding ratio can be increased.
- a composition containing a liquid crystal compound having a high clearing point or a low lower limit temperature of the liquid crystal phase can expand the temperature range of the nematic phase and display in a wide temperature range. It can be used as an element.
- the response speed can be improved, as in (5)
- the contrast of the display element can be improved.
- the threshold voltage of the liquid crystal composition containing this compound can be lowered, so that the driving voltage of the display element is lowered and the power consumption is also reduced. Can be small. Further, by using a composition containing a compound having an appropriate elastic constant as in (7) as a display element, the driving voltage of the display element can be reduced and the power consumption can also be reduced.
- the liquid crystal compound is generally used as a composition prepared by mixing with many other liquid crystal compounds in order to develop characteristics that are difficult to be exhibited by a single compound. Therefore, it is preferable that the liquid crystalline compound used for the display element has good compatibility with other liquid crystalline compounds as shown in (8). In addition, since the display element may be used in a wide temperature range including below freezing point, it is preferably a compound having good compatibility at a low temperature.
- the first object of the present invention is to have stability to heat, light, etc., low viscosity, excellent compatibility with other liquid crystal compounds, and nematic phase in a wide temperature range, and suitable optical properties. It is to provide a liquid crystal compound having anisotropy and an appropriate elastic constant.
- the second object of the present invention is to contain this compound and have high stability to heat, light, etc., low viscosity, appropriate optical anisotropy, appropriate dielectric anisotropy,
- the object is to provide a liquid crystal composition having an appropriate elastic constant, a low threshold voltage, a high upper limit temperature of the nematic phase, and a low lower limit temperature of the nematic phase.
- the third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device containing the above composition, which has a fast response time, low power consumption, low driving voltage, high contrast and can be used in a wide temperature range. It is to be.
- a compound having a double bond at the 2-position of the 1,4-cyclohexylene group has a high clearing point and a low crystallization temperature.
- Excellent compatibility with other liquid crystalline compounds while having a liquid crystal phase temperature range, stability against heat, light, etc., low viscosity, appropriate optical anisotropy and appropriate elastic constant The liquid crystal composition containing this compound has stability to heat, light, etc., has a low viscosity, has an appropriate optical anisotropy, an appropriate elastic constant, and an appropriate dielectric anisotropy.
- the threshold voltage is low, the upper limit temperature of the nematic phase is high, the lower limit temperature of the nematic phase is low, and the liquid crystal display device containing this composition has a fast response time, low power consumption and low driving voltage.
- the contrast ratio is large, It found to be usable in the stomach temperature range, and have completed the present invention.
- the present invention has matters described in the following items [1] to [32]. In addition, preferred examples of the bonding group in the compound (1) are also described.
- Ra and Rb are independently hydrogen, halogen, or alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH 2 — is —O—, —S—, —CO —, Or —SiH 2 — may be replaced, and any — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—;
- a 1 , A 2 , A 3 and A 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1 , 2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, or naphthalene-2,6-diyl, in which one —CH 2 — represents —O—, —S—
- any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —SiH 2 —, and any — (CH 2 ) 2 — may be —CH ⁇ CH— Or may be replaced by —C ⁇ C—;
- m, n, q and r are independently 0, 1, or 2, and the sum of m, n, q and r is 1, 2, 3 or 4; when the sum of m, n, q, and r is 1 , Ra and Rb are independently hydrogen, halogen or alkyl having 1 to 10 carbons, in which any —CH 2 — represents —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2.
- any — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH—, or —C ⁇ C—;
- any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —, and any — (CH 2 ) 2 — represents —CH ⁇ CH— , Or may be replaced by —C ⁇ C— ”by way of example.
- Examples of a group in which any —CH 2 — in C 4 H 9 — is replaced by —O—, or a group in which any — (CH 2 ) 2 — is replaced by —CH ⁇ CH— are represented by C 3 H 7 O—, CH 3 —O— (CH 2 ) 2 —, CH 3 —O—CH 2 —O—, H 2 C ⁇ CH— (CH 2 ) 2 —, CH 3 —CH ⁇ CH—CH 2 —, CH 2 ⁇ CH—CH 2 —O— and the like.
- the term “arbitrary” means “at least one selected without distinction”.
- CH 3 —O—CH 2 —O— in which oxygen and oxygen are not adjacent to each other is preferred to CH 3 —O—O—CH 2 — in which oxygen and oxygen are adjacent to each other. .
- R 1 or R 2 is chlorine, fluorine, alkyl having 2 to 10 carbons, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyloxy, polyfluoroalkyl, polyfluoroalkoxy and polyfluoroalkenyl. In these groups, straight chain is preferable to branch. Even when R 1 and R 2 are branched groups, they are preferable when they are optically active. More preferred R 1 or R 2 is alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 10 carbon atoms. Most preferred R 1 and R 2 are alkyl, alkoxy or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms.
- alkenyl The preferred configuration of —CH ⁇ CH— in alkenyl depends on the position of the double bond.
- alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl and 3-hexenyl
- the trans configuration is preferred.
- alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl and 2-hexenyl
- the cis configuration is preferred.
- R 1 or R 2 is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, methoxymethyl, methoxyethyl, methoxy Propyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl, ethoxypropyl, propoxymethyl, butoxymethyl, pentoxymethyl, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl , 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-propenyloxy, 2-butenyloxy, 2-pentenyloxy, —CH 2 F, —CHF 2 , —CF 3 , — (CH 2 ) 2 F, —CF 2 CH 2 F ,
- R 1 or R 2 is fluorine, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, methoxymethyl, methoxyethyl, methoxypropyl , Ethoxymethyl, ethoxyethyl, ethoxypropyl, propoxymethyl, butoxymethyl, pentoxymethyl, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-propenyloxy, 2-butenyloxy, and 2-pentenyloxy.
- R 1 or R 2 is ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, and 4-pentenyl.
- a 1 , A 2 , A 3 , and A 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, decahydronaphthalene- 2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, but at least one 1,4-phenylene must be at least one hydrogen Are substituted with halogen, and in these rings one —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —, and any — (CH 2 ) 2 — may be replaced by —CH ⁇ CH— and one hydrogen in these rings is halogen, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —
- Preferred A 1 , A 2 , A 3 and A 4 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, 2-fluoro-1, 4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, or naphthalene-2,6- It is a diyl.
- a 1 , A 2 , A 3 , and A 4 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, 2-fluoro-1 , 4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene.
- Most preferred A 1 , A 2 , A 3 , or A 4 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene.
- Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 are each independently a single bond or alkylene having 1 to 4 carbon atoms, and in this alkylene, any —CH 2 — represents —O—, —S—, Alternatively, —SiH 2 — may be substituted, and arbitrary — (CH 2 ) 2 — may be substituted with —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- the configuration of the linking group such as —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CH—CH 2 O—, and —OCH 2 —CH ⁇ CH— is preferably trans rather than cis.
- Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, — (CH 2 ) 4. -, And -C ⁇ C-.
- Most preferred Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 are a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, and —CH ⁇ CH—.
- Ra and Rb are independently hydrogen, halogen, or alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, any —CH 2 — is — O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 — may be substituted, and any — (CH 2 ) 2 — may be substituted with —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- a 11 , A 21 , A 32 , A 41 , A 42 , and A 43 are independently 1,4-cyclohexylene, cyclohexenylene-1,4-diyl, 1,4-phenylene, cyclohexyne -2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,5-diyl, or naphthalene-2,6-diyl
- a 31 is 1 , 4-Cyclohexylene, Si Lohexene-1,4-diyl, 1,4-phenylene in which one or more hydrogens are replaced by halogen, cyclohexene-3,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4 —Tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diy
- — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH—, and in these rings one hydrogen is halogen, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F;
- Z 11 , Z 21 , Z 31 , Z 32 , Z 41 , Z 42 , and Z 43 may be independent do it ,
- a single bond or alkylene having 1 to 4 carbon atoms, in which any —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —SiH 2 —, and any — ( CH 2 ) 2 — may be replaced by —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- Ra and Rb are each independently fluorine, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons.
- a 11 , A 21 , A 32 , A 41 , A 42 , and A 43 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1, 4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-dii , 1,2,3,4-t
- Ra and Rb are each independently fluorine, alkyl having 1 to 8 carbons, or alkenyl having 2 to 8 carbons. , Alkoxy having 1 to 7 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 7 carbons, or alkenyloxy having 3 to 7 carbons;
- a 21 , A 32 , A 41 , and A 42 are independently 1,4 -Cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 3-fluoro-1,4-phenylene; 31 are 1,4-cyclohexylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6-diyl, 2-fluoro-1,4-phenylene or 3-fluoro-1,4-phenylene der,
- Ra and Rb are independently alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons.
- a 21 , A 31 , A 32 , and A 42 are independently 1,4-cyclohexylene; Z 21 , Z 31 , Z 32 , and Z 42 are independently a single bond, The compound according to item [2], wherein (CH 2 ) 2 — or —CH ⁇ CH—.
- a 21 , A 31 , A 32 , and A 42 are each independently 1,4-cyclohexylene, and Z 21 , Z 31 , The compound according to item [2], wherein Z 32 and Z 42 are a single bond.
- Ra and Rb are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or carbon number 2 11 to 9 alkoxyalkyl, C3 to C9 alkenyloxy, C2 to C10 polyfluoroalkyl, C1 to C9 polyfluoroalkoxy, or C2 to C10 polyfluoroalkenyl;
- a 11 , A 21 , A 31 , A 32 , A 41 , A 42 , and A 43 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, cyclohexene-3,6 -Diyl, tetrahydropyran 2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 2-fluoro-1,
- Ra and Rb are each independently fluorine, alkyl having 1 to 8 carbons, alkenyl having 2 to 8 carbons, or 1 to 7 carbons. Alkoxy, C 2-7 alkoxyalkyl, or C 3-7 alkenyloxy;
- a 21 , A 31 , A 32 , A 41 , and A 42 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, cyclohexene-1,4-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1 , 4-phenylene, 2- (trifluoromethyl) -3-fluoro-1,4-phenylene, 2-fluoro-3- (trifluoromethyl) -1,4-phenylene, 2- (difluoromethyl) -3 -Fluoro-1,4-pheny
- Ra and Rb are each independently alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons
- a 21 , A 31 , A 32 , A 41 , and A 42 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1 , 4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene, but at least one of A 21 , A 31 , A 32 , A 41 and A 42 is 2,3-difluoro-1,4- Z 21 , Z 31 , Z 32 , Z 41 , and Z 42 are independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, or —CH ⁇ .
- a 21 , A 31 , A 32 , and A 42 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, or 2 , 3-difluoro-1,4-phenylene, but at least one of A 21 , A 31 , A 32 and A 42 , 2,3-difluoro-1,4-phenylene, Z 21 , Z 31 ,
- Formula (1-1-1) to Formula (1-1-2), Formula (1-2-1) to Formula (1-2-4), Formula (1-3-1) to Formula ( 1-3-), formula (1-4-1) to formula (1-4-6), and formula (1-5-1) to formula (1-5-7) The compound according to item [2].
- Ra and Rb are each independently alkyl or carbon having 2 to 10 carbon atoms.
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , Z 41 , and Z 42 are each independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, — CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, or —OCF 2 —;
- X 12 to X 14 , X 22 to X 24 , X 32 to X 34 , and X the 42 ⁇ X 44 are independently fluorine or hydrogen;
- R 3 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, carbon Alkenyl of 2 to 10, alkoxy having 1 to 9 carbon atoms, be alkoxyalkylene or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms, having 2 to 9 carbon atoms;
- X 10, X 20, X 30, and X 40 is independently Hydrogen or fluorine, at least one
- Ra and Rb are each independently alkyl having 1 to 8 carbons or 1 to 7 carbons.
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , and Z 41 are each independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2. O— or —OCH 2 —.
- Ra and Rb are alkyl having 1 to 5 carbons or alkenyl having 2 to 5 carbons
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , and Z 41 are each independently a single bond or —CH ⁇ CH—.
- Ra and Rb is alkenyl having 2 to 5 carbon atoms; Item 21.
- Ra and Rb are alkenyl having 2 to 5 carbon atoms
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , and Z 41 are each independently a single bond or —CH ⁇ CH—, The compound according to item [12].
- Ra and Rb are each independently alkyl or carbon having 2 to 10 carbon atoms.
- X 10 , X 20 , X 12 , X 22 , X 13 , X 23 , X 14 , and X 24 are independently fluorine or hydrogen; However, at least one of X 10 and X 20 , X 12 and X 22 , X 13 and X 23 , X 14 and X 24 is fluorine; Z 21 , Z 31 , Z 32 , Z 41 , And Z 42 are each independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
- Ra and Rb are independently alkyl having 1 to 8 carbon atoms.
- X 10 , X 20 , X 12 , X 22 , X 13 , X 23 , X 14 , and X 24 are independently fluorine Or hydrogen, but at least one of X 10 and X 20 , X 12 and X 22 , X 13 and X 23 , X 14 and X 24 is both fluorine;
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , And Z 41 are each independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
- Ra and Rb are alkyl having 1 to 5 carbons and 1 to 5 carbons Alkoxy or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms;
- X 10 , X 20 , X 14 , and X 24 are fluorine, and X 13 and X 23 are independently fluorine or hydrogen;
- Z 21 The compound according to item [17], wherein Z 31 , Z 32 , and Z 41 are each independently a single bond, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
- Ra and Rb are alkyl having 1 to 5 carbons and 1 to 5 carbons Alkoxy or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms;
- X 10 , X 20 , X 14 , and X 24 are fluorine;
- X 13 and X 23 are independently fluorine or hydrogen;
- Z 21 , Z The compound according to item [17], wherein 31 3 , Z 32 , and Z 41 are each independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
- Ra and Rb are alkyl having 1 to 5 carbons and 1 to 5 carbons Alkoxy or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms;
- X 10 , X 20 , X 14 and X 24 are fluorine, X 13 and X 23 are hydrogen;
- Z 21 , Z 31 , Z 32 , and Z The compound according to item [17], wherein 41 is independently a single bond or —CH 2 O—.
- a liquid crystal composition comprising at least one compound described in any one of items [1] to [20].
- R 9 is independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl and alkenyl, any hydrogen may be replaced by fluorine.
- any —CH 2 — may be replaced by —O—;
- X 1 is fluorine, chlorine, —OCF 3 , —OCHF 2 , —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 2 CHF 2 , or —OCF 2 CHFCF 3 ;
- Ring B 1 , Ring B 2 , and Ring B 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, tetrahydropyran-2,5 -Diyl, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, or 3,5-difluoro-1,4-phenylene;
- Z 7 and Z 8 are independently — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —CF 2 O—, —OC
- R 10 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl and alkenyl, any hydrogen may be replaced by fluorine, and any —CH 2 — may be replaced by —O—;
- X 2 is —C ⁇ N or —C ⁇ C—C ⁇ N;
- Ring C 1 , Ring C 2 , and Ring C 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, 1,3-dioxane-2,5 -Diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl or pyrimidine-2,5-diyl;
- Z 9 is — (CH 2 ) 2 —, —COO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —C ⁇ C—
- R 11 and R 12 are each independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in alkyl and alkenyl, any hydrogen is replaced with fluorine Any —CH 2 — may be replaced by —O—;
- Ring D 1 , Ring D 2 , Ring D 3 , and Ring D 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4 in which any hydrogen may be replaced by fluorine -Phenylene, 6-tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydro-2,6-naphthalene;
- Z 10 , Z 11 , Z 12 , and Z 13 are each independently — (CH 2 ) 2 —, —COO—, —CH 2 O—, —OC
- R 13 and R 14 are independently alkenyl alkyl or C 2 -C 10 1 to 10 carbon atoms, in the alkyl and alkenyl, arbitrary -CH 2 - May be replaced by -O-;
- Ring E 1 , Ring E 2 , and Ring E 3 are independently 1,4-cyclohexylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3- Fluoro-1,4-phenylene or 2,5-difluoro1,4-phenylene;
- Z 14 and Z 15 are independently —C ⁇ C—, —COO—, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, or a single bond.
- liquid crystal composition according to any one of items [21] to [29], further comprising at least one optically active compound and / or polymerizable compound.
- liquid crystal composition according to any one of items [21] to [30], further containing at least one antioxidant and / or ultraviolet absorber.
- a liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items [21] to [31].
- the compound of the present invention has a wide temperature range by having both a high clearing point and a low crystallization temperature, and has excellent compatibility with other liquid crystal compounds. It has general physical properties necessary for the compound, stability to heat, light, etc., appropriate optical anisotropy, and appropriate dielectric anisotropy.
- the liquid crystal composition of the present invention contains at least one of these compounds, and has a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, a suitable optical anisotropy, and a low threshold voltage. Have.
- the liquid crystal display element of the present invention contains this composition and has a wide temperature range in which it can be used, a short response time, a large contrast ratio, and a low driving voltage.
- a liquid crystal compound is a generic term for a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase and a compound having no liquid crystal phase but useful as a component of a liquid crystal composition.
- a liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display element may be abbreviated as a compound, a composition, and an element, respectively.
- a liquid crystal display element is a general term for a liquid crystal display panel and a liquid crystal display module.
- the upper limit temperature of the nematic phase is the phase transition temperature of the nematic phase-isotropic phase, and may simply be abbreviated as the upper limit temperature.
- the lower limit temperature of the nematic phase may simply be abbreviated as the lower limit temperature.
- the compound represented by formula (1) may be abbreviated as compound (1). This abbreviation may also apply to compounds represented by formula (2) and the like.
- symbols such as A 1 , A 2 , and the like correspond to ring A 1 , ring B 1 , ring E, ring M, and the like, respectively.
- the ratio (percentage) of the component or the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the liquid crystal compound. The present invention is further described below.
- Compound (1) is a bicyclic, tricyclic, tetracyclic, and pentacyclic compound having a cyclohexene-3,6-diyl ring.
- This compound is physically and chemically stable under conditions in which the device is normally used, and has good compatibility with other liquid crystal compounds.
- a composition containing this compound is stable under conditions in which the device is normally used. Even when the composition is stored at a low temperature, the compound does not precipitate as crystals (or a smectic phase).
- This compound has general physical properties necessary for the compound, appropriate optical anisotropy, and appropriate dielectric anisotropy.
- Ra or Rb When Ra or Rb is linear, the temperature range of the liquid crystal phase is wide and the viscosity is small. When Ra or Rb is a branched chain, the compatibility with other liquid crystal compounds is good. A compound in which Ra or Rb is an optically active group is useful as a chiral dopant. By adding this compound to the composition, a reverse twist domain generated in the device can be prevented. A compound in which Ra or Rb is not an optically active group is useful as a component of the composition. When Ra or Rb is alkenyl, the preferred configuration depends on the position of the double bond. An alkenyl compound having a preferred configuration has a high maximum temperature or a wide temperature range of the liquid crystal phase. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109 and Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327.
- rings A 1 to A 4 are 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 3-fluoro-1,4-phenylene, the optical anisotropy is large.
- rings A 1 to A 4 are 1,4-cyclohexylene, the optical anisotropy is small.
- the maximum temperature is high, the optical anisotropy is small, and the viscosity is small.
- the optical anisotropy is relatively large and the orientational order parameter is large.
- Dielectric permittivity when rings A 1 to A 4 are 1,4-phenylene, pyridine-2,5-diyl or 1,3-dioxane-2,5-diyl in which any hydrogen is replaced by halogen Sex is just great.
- rings A 1 to A 4 are 2,3-difluoro-1,4-phenylene, the dielectric anisotropy is negatively large.
- Rings A 1 to A 4 are 2- (trifluoromethyl) -3-fluoro-1,4-phenylene, 2-fluoro-3- (trifluoromethyl) -1,4-phenylene, 2- (difluoromethyl)-
- 3-fluoro-1,4-phenylene or 2-fluoro-3- (difluoromethyl) -1,4-phenylene is used, the dielectric anisotropy is even more negative.
- Rings A 1 to A 4 are 1,4-phenylene, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridazine-3,6-diyl in which any hydrogen may be replaced by halogen
- the optical anisotropy is large.
- ring A 1 or A 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene or 1,3-dioxane-2,5-diyl, the optical anisotropy is small.
- the melting point is low.
- cyclohexene-3,6-diyl has a wide liquid crystal phase temperature range and a low crystallization temperature. Further, when it has cyclohexene-1,4-diyl and 1,4-phenylene at the same time, the optical anisotropy is large.
- the bonding group is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, or —CH ⁇ CH—, the viscosity is even smaller.
- the bonding group is —CH ⁇ CH—, the temperature range of the liquid crystal phase is wide, and the elastic constant ratio K 33 / K 11 (K 33 : bend elastic constant, K 11 : spray elastic constant) is large.
- the bonding group is —C ⁇ C—, the optical anisotropy is large.
- the compound (1) When the compound (1) has two or three rings, the viscosity is small. When compound (1) has a tricyclic or tetracyclic ring, the maximum temperature is high. As described above, a compound having desired physical properties can be obtained by appropriately selecting the types of terminal groups, rings and bonding groups, and the number of rings. Therefore, the compound (1) is useful as a component of a composition used for devices such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, and VA.
- Preferred examples of compound (1) include compounds (1-1) to (1-8) described in item [2] of the present invention.
- the definitions of symbols Ra, Rb, A 11 , A 21 , A 31 to A 32 and A 41 to A 43 , Z 11 , Z 21 , Z 31 to Z 32 , and Z4 31 to Z 43 in these compounds are as follows: The definition of the symbol described in the item [2] is the same.
- Compound (1) is synthesized by appropriately combining methods in organic synthetic chemistry. Methods for introducing the desired end groups, rings and linking groups into the starting materials are Organic Synthesis (Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc), Organic Reactions (Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc), Comprehensive. ⁇ It is described in books such as organic synthesis (Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), new experimental chemistry course (Maruzen).
- MSG 1 or MSG 2 is a monovalent organic group having at least one ring.
- the organic groups represented by a plurality of MSG 1 (or MSG 2 ) may be the same or different.
- Compounds (1A) to (1K) correspond to compound (1).
- Q 1 is a structural unit of the formula (1).
- the structural unit is shown in the scheme.
- the definitions of symbols for Ra, A 1 , A 2 , m, n, Z 1 and Z 2 in these compounds are the same as those defined in the item [1].
- Compound (37) is synthesized by allowing LDA to act on compound (36) to give an enolate and then reacting with trimethylsilyl chloride. These reactions are preferably carried out in an ether solvent such as THF in the presence of a bulky strong base that selectively deprotonates such as LDA at a low temperature of room temperature or lower.
- Compound (38) is synthesized by allowing palladium acetate and 1,4-benzoquinone to act on compound (37).
- compound (38) can also be synthesized by subjecting compound (36) to a 2-iodosulfonic acid derivative such as sodium 2-iodosulfonate as a catalyst and an oxidation reaction using OXONE (registered trademark).
- the starting compound (36) can be easily synthesized according to the method of organic synthetic chemistry.
- Q 1 or Q 2 is a structural unit of the formula (1).
- the structural unit is shown in the scheme.
- the definitions of Ra, Rb, A 1 to A 4 , Z 2 to Z 4 , m, n, q, and r in these compounds are the same as the definitions of the symbols described in item [1].
- Compound (40) is synthesized by reacting compound (38) with compound (39). This reaction is preferably carried out in an ether solvent such as tetrahydrofuran at a temperature of 50 ° C. to 30 ° C.
- Compound (41) is synthesized by reacting compound (40) in a solvent such as dichloromethane in the presence of triethylsilane and boron trifluoride diethyl ether complex at a temperature of ⁇ 50 ° C. or lower.
- Compound (39) can be easily synthesized according to the method of organic synthetic chemistry.
- Q 1 or Q 2 is a structural unit of the formula (1).
- the structural unit is shown in the scheme.
- the definitions of Ra, Rb, A 1 to A 4 , Z 2 to Z 4 , m, n, q, and r in these compounds are the same as the definitions of the symbols described in item [1].
- Compound (42) can be obtained by reducing compound (38) with DIBAL-H or the like. This reaction is preferably carried out in a solvent such as toluene at a temperature of ⁇ 60 ° C. or lower.
- Compound (44) is synthesized by reacting compound (42) with compound (43) in the presence of potassium carbonate or the like. Compound (43) can be easily synthesized according to a method of organic synthetic chemistry.
- the component of the liquid crystal composition includes at least one compound (1).
- This composition may contain two or more compounds (1), and may be composed of only compound (1).
- a component can also be selected in consideration of the dielectric anisotropy of a compound (1), for example.
- the liquid crystal composition selected from the components has a low viscosity, an appropriate dielectric anisotropy, a low threshold voltage, a high upper limit temperature of the nematic phase, and a lower lower limit temperature of the nematic phase.
- liquid crystal composition (1) The liquid crystal composition of the present invention needs to contain compound (1) as component A.
- the composition of only component A or the composition of component A and other components not specifically indicated in the present specification may be used, but components B, C, D, and By adding a component selected from E, liquid crystal compositions having various characteristics can be provided.
- component B consisting of at least one compound selected from the group consisting of formulas (2), (3) and (4) and / or at least selected from the group consisting of formula (5)
- component C consisting of one compound and / or at least one compound selected from the group consisting of formulas (6), (7), (8), (9), (10) and (11)
- component E consisting of at least one compound selected from the group consisting of formulas (12), (13) and (14)
- the threshold voltage, the temperature range of the liquid crystal phase, and the refractive index anisotropic Properties, dielectric anisotropy, viscosity and the like can be adjusted.
- each component of the liquid crystal composition used in the present invention is not greatly different in physical properties even if it is an analog composed of an isotope element of each element.
- compounds (2-1) to (2-16) can be mentioned as preferred examples of the compound represented by the formula (2), and a compound (1) can be cited as a preferred example of the compound represented by the formula (3).
- 3-1) to (3-112) can be mentioned, and preferred examples of the compound represented by the formula (4) include compounds (4-1) to (4-54).
- the two rings C 2 may be the same or different.
- These compounds represented by the formula (5), that is, the component C are mainly used when preparing liquid crystal compositions for STN, TN, or PSA because the dielectric anisotropy is positive and the value is very large. .
- the threshold voltage of the composition can be reduced.
- the viscosity, the refractive index anisotropy, and the temperature range of the liquid crystal phase can be expanded. It can also be used to improve steepness.
- the content of component C can be applied in the range of 0.1 to 99.9% by weight, preferably 10 to 97% by weight, more preferably 40 to 40%. 95% by weight.
- the threshold voltage, the temperature range of the liquid crystal phase, the refractive index anisotropy, the dielectric anisotropy, the viscosity, and the like can be adjusted by mixing the components described later.
- Component D consisting of at least one compound selected from the group consisting of formulas (6) to (11) can be used in vertical alignment mode (VA mode), polymer supported alignment mode (PSA mode), etc. This is a preferred component when preparing a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy.
- VA mode vertical alignment mode
- PSA mode polymer supported alignment mode
- Preferable examples of the compounds (component D) represented by the formulas (6) to (11) are the formulas (6-1) to (6-6), (7-1) to (7-15), (8 -1), (9-1) to (9-3), (10-1) to (10-11), and (11-1) to (11-10).
- the compound represented by the formula (6) among the component D is a bicyclic compound, it has the effect of mainly adjusting the threshold voltage, adjusting the viscosity, or adjusting the refractive index anisotropy. Further, since the compounds represented by the formulas (7) and (8) are tricyclic compounds, the clearing point is increased, the temperature range of the nematic phase is increased, the threshold voltage is decreased, and the refractive index is anisotropic. Effects such as increasing the properties can be obtained. In addition, Expressions (9), (10), and (11) can provide effects such as lowering the threshold voltage.
- the content of Component D is preferably 40% by weight or more, more preferably 50 to 95% by weight, based on the total amount of the composition when a composition for VA mode or PSA mode is prepared. Further, by mixing the component D, it is possible to control the elastic constant and control the voltage transmittance curve of the composition. When component D is mixed with a composition having a positive dielectric anisotropy, the content is preferably 30% by weight or less based on the total amount of the composition.
- Preferable examples of the compound (component E) represented by the formulas (12), (13) and (14) are the formulas (12-1) to (12-11) and (13-1) to (13-19), respectively. And (14-1) to (14-6).
- the compounds represented by formulas (12) to (14) are compounds having a small absolute value of dielectric anisotropy and close to neutrality.
- the compound represented by the formula (12) has an effect of mainly adjusting the viscosity or the refractive index anisotropy, and the compounds represented by the formulas (13) and (14) are nematic such as increasing the clearing point. It has the effect of expanding the temperature range of the phase or adjusting the refractive index anisotropy.
- the content of component E is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more based on the total amount of the composition. Further, when preparing a liquid crystal composition for TN, STN, or PSA, the content of component E is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more based on the total amount of the composition. .
- the liquid crystal composition of the present invention preferably contains at least one compound (1) at a ratio of 0.1 to 99% by weight in order to develop excellent characteristics.
- the liquid crystal composition of the present invention is generally prepared by a known method, for example, a method of dissolving necessary components at a high temperature. Additives well known to those skilled in the art are added depending on the application, for example, an optically active compound as described below, a polymerizable compound, a liquid crystal composition containing a polymerization initiator, or a dye. A liquid crystal composition for GH type can be prepared. Usually, additives are well known to those skilled in the art and are described in detail in the literature.
- the liquid crystal composition of the present invention may further contain one or more optically active compounds.
- a known chiral dopant is added as an optically active compound. This chiral dopant has the effect of inducing the helical structure of the liquid crystal to adjust the necessary twist angle and preventing reverse twist. Examples of the chiral dopant include the following optically active compounds (Op-1) to (Op-13).
- the liquid crystal composition of the present invention can adjust the pitch of twist by adding these optically active compounds.
- the twist pitch is preferably adjusted in the range of 40 to 200 ⁇ m for TFT and TN liquid crystal compositions.
- a liquid crystal composition for STN it is preferably adjusted to a range of 6 to 20 ⁇ m.
- a bistable TN (Bistable TN) mode it is preferable to adjust to a range of 1.5 to 4 ⁇ m.
- Two or more optically active compounds may be added for the purpose of adjusting the temperature dependence of the pitch.
- the liquid crystal composition of the present invention can be obtained as a GH type liquid crystal composition by adding a dichroic dye such as merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalone, anthraquinone, and tetrazine. It can also be used.
- a dichroic dye such as merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalone, anthraquinone, and tetrazine. It can also be used.
- the liquid crystal composition of the present invention is an NCAP produced by encapsulating nematic liquid crystals, or a polymer dispersed liquid crystal display device (PDLCD) produced by forming a three-dimensional network polymer in a liquid crystal, such as a polymer network. It can be used as a liquid crystal composition for birefringence control (ECB) type and DS type as well as for liquid crystal display elements (PNLCD).
- ECB birefringence control
- PLCD liquid crystal display elements
- liquid crystal composition of the present invention can also be used as a liquid crystal composition for PSA (Polymer Sustained Alignment) type by adding a polymerizable compound.
- polymerizable compounds are compounds having polymerizable groups such as acrylate, methacrylate, vinyl, vinyloxy, propenyl ether, epoxy, vinyl ketone, and oxetane.
- the polymerizable compound is preferably polymerized by UV irradiation or the like in the presence of a suitable 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.
- Irgacure 651 (registered trademark), Irgacure 184 (registered trademark), or Darocure 1173 (registered trademark) (Ciba Japan KK), which is a photopolymerization initiator, is suitable for radical polymerization.
- liquid crystal composition for example, when the compound constituting each component is a liquid, by mixing each compound, and when the compound includes a solid, the respective compounds are mixed and dissolved by heating. To make each other liquid and then shake.
- the liquid crystal composition according to the present invention can also be prepared by other known methods.
- the upper limit temperature of the nematic phase can be set to 70 ° C. or more, the lower limit temperature of the nematic phase can be set to ⁇ 20 ° C. or less, and the temperature range of the nematic phase is wide. Therefore, a liquid crystal display element including this liquid crystal composition can be used in a wide temperature range.
- the optical anisotropy for example, is adjusted to a range of 0.10 to 0.13 or adjusted to a range of 0.05 to 0.18 by appropriately adjusting the composition and the like. Etc., and can be adjusted to an arbitrary range.
- the dielectric anisotropy is usually in the range of ⁇ 5.0 to ⁇ 2.0, preferably the dielectric anisotropy in the range of ⁇ 4.5 to ⁇ 2.5.
- a liquid crystal composition having properties can be obtained.
- a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy in the range of ⁇ 4.5 to ⁇ 2.5 can be suitably used as a liquid crystal display element operating in the IPS mode, VA mode, or PSA mode.
- the liquid crystal composition according to the present invention has an operation mode such as a PC mode, a TN mode, an STN mode, an OCB mode, and a PSA mode. It can also be used for a liquid crystal display element having an operation mode such as a mode, an OCB mode, a VA mode, and an IPS mode and driven by a passive matrix (PM) method.
- an operation mode such as a PC mode, a TN mode, an STN mode, an OCB mode, and a PSA mode. It can also be used for a liquid crystal display element having an operation mode such as a mode, an OCB mode, a VA mode, and an IPS mode and driven by a passive matrix (PM) method.
- PM passive matrix
- the liquid crystal composition according to the present invention includes a DS (dynamic scattering) mode element using a liquid crystal composition to which a conductive agent is added, an NCAP (nematic carbilea aligned phase) element manufactured by microencapsulating a liquid crystal composition, Further, it can also be used for a PD (polymer dispersed) element in which a three-dimensional network polymer is formed in a liquid crystal composition, for example, a PN (polymer network) element.
- the liquid crystal composition according to the present invention since the liquid crystal composition according to the present invention has the above-described characteristics, it is driven in an operation mode using a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy such as a VA mode, an IPS mode, or a PSA mode.
- the liquid crystal display element can be suitably used for an AM liquid crystal display element, and can be particularly suitably used for an AM liquid crystal display element driven in a VA mode.
- the direction of the electric field is perpendicular to the liquid crystal layer.
- the direction of the electric field is parallel to the liquid crystal layer.
- the structure of the liquid crystal display element driven in the VA mode is K.K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID '97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997), and the structure of the liquid crystal display element driven in the IPS mode is reported in the pamphlet of International Publication No. 91/10936 (Family: US5576867). Yes.
- 1 H-NMR analysis DRX-500 (manufactured by Bruker Biospin Co., Ltd.) was used as a measuring apparatus. The measurement was carried out by dissolving the sample produced in Examples and the like in a deuterated solvent in which a sample such as CDCl 3 is soluble, at room temperature, 500 MHz, and 32 times of integration.
- s is a singlet
- d is a doublet
- t is a triplet
- q is a quartet
- quin is a quintet
- sex is a sextet
- m is a multiplet
- br is broad.
- Tetramethylsilane (TMS) was used as a reference material for the zero point of the chemical shift ⁇ value.
- the measurement was performed by the following method. First, a sample was prepared by mixing 15% by weight of the obtained liquid crystal compound and 85% by weight of a mother liquid crystal. And the extrapolated value was computed from the measured value of the obtained sample according to the extrapolation method shown to a following formula. This extrapolated value was taken as the physical property value of this compound.
- ⁇ Extrapolated value> (100 ⁇ ⁇ Measured value of sample> ⁇ ⁇ Weight% of mother liquid crystal> ⁇ ⁇ Measured value of mother liquid crystal> ) / ⁇ % By weight of liquid crystalline compound> Even when the ratio between the liquid crystal compound and the mother liquid crystal is this ratio, when the smectic phase or crystal is precipitated at 25 ° C., the ratio of the liquid crystal compound and the mother liquid crystal is 10% by weight: 90% by weight, The physical properties of the sample were measured at a ratio of 5% by weight: 95% by weight, 1% by weight: 99% by weight, and the smectic phase or crystal was not precipitated at 25 ° C.
- the mother liquid crystal i was used when the mother liquid crystal was a compound having a positive dielectric anisotropy. When the compound has a negative dielectric anisotropy, the mother liquid crystal ii was used as the mother liquid crystal.
- the compositions of the mother liquid crystals i and ii are as follows.
- ⁇ Measuring method The physical property values were measured by the method described later. Many of these measurement methods are those described in the Standard of Electrical Industries Association of Japan EIAJ ED-2521A, or a modified method thereof. Moreover, TFT was not attached to the TN element or VA element used for the measurement.
- the values obtained using the liquid crystal compound itself as a sample and the values obtained using the liquid crystal composition itself as a sample are described as they are.
- the compound was mixed with mother liquid crystals and obtained as a sample, the value obtained by extrapolation was described.
- Phase structure and transition temperature (°C) Measurement was carried out by the methods (1) and (2) below.
- the transition temperature was determined by onset.
- the crystal was expressed as C. If a crystal is distinguished into two crystals, it is denoted as C 1 or C 2, respectively. Further, the smectic phase is represented as S and the nematic phase is represented as N. The liquid (isotropic) was designated as I. In the smectic phase, when the smectic B phase or the smectic A phase can be distinguished, they are represented as S B or S A , respectively.
- C 50.0 N 100.0 I means that the transition temperature (CN) from the crystal to the nematic phase is 50.0 ° C., and the transition temperature from the nematic phase to the liquid ( NI) is 100.0 ° C. The same applies to other notations.
- T NI Maximum temperature of nematic phase
- a sample liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal
- a hot plate Metal FP-82 hot stage
- a polarizing microscope was observed while heating.
- the temperature at which a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid was defined as the upper limit temperature of the nematic phase.
- the upper limit temperature of the nematic phase may be simply abbreviated as “upper limit temperature”.
- Viscosity (bulk viscosity; ⁇ ; measured at 20 ° C .; mPa ⁇ s) An E-type rotational viscometer was used for the measurement.
- Viscosity (Rotational viscosity; ⁇ 1; measured at 25 ° C .; mPa ⁇ s) The measurement is performed by M.M. Imai et al. , Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995).
- a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) was placed in a VA device having a distance (cell gap) between two glass substrates of 20 ⁇ m. This element was applied stepwise in increments of 1 volt in the range of 30 to 50 volts. 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. These measurements and M.I.
- the value of rotational viscosity was obtained from the paper by Imai et al., Calculation formula (8) on page 40.
- the dielectric anisotropy necessary for this calculation was a value measured by the following dielectric anisotropy.
- Dielectric anisotropy ( ⁇ ; measured at 25 ° C) The dielectric anisotropy was measured by the following method. An ethanol (20 mL) solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A VA device having an interval (cell gap) of 20 ⁇ m was assembled from two glass substrates.
- a polyimide alignment film was prepared on a glass substrate. After the alignment film of the obtained glass substrate was rubbed, a TN device in which the distance between the two glass substrates was 9 ⁇ m and the twist angle was 80 degrees was assembled.
- a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) is put into the obtained VA element, 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the liquid crystal molecules in the long axis direction are applied.
- the dielectric constant ( ⁇ ) was measured.
- a sample liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal
- 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the dielectric in the minor axis direction of the liquid crystal molecules.
- the rate ( ⁇ ) was measured.
- the TN device used for the measurement has a polyimide alignment film, and the distance (cell gap) between the two glass substrates is 6 ⁇ m. This element was sealed with an adhesive that was polymerized by ultraviolet rays after a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) was added. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured with a high-speed voltmeter for 16.7 milliseconds, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was obtained. The area B is an area when it is not attenuated. The voltage holding ratio was expressed as a percentage (%) of the area A with respect to the area B.
- Elastic constants K 11 , K 33 ; measured at 25 ° C.
- an EC-1 type elastic constant measuring device manufactured by Toyo Corporation was used. A sample was put in a vertical alignment cell in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 ⁇ m. A 20 to 0 volt charge was applied to the cell, 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), formulas (2.98) and (2.101) on page 75 The value of the elastic constant was obtained from the formula (2.100).
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 2.4 g of 4- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-cyclohexen-1-ol (r-1) was dissolved in 50 mL of THF, and 0.52 g of 60% sodium hydride under ice cooling. And stirred at room temperature for 1 hour. Thereto were added 2.3 g of sodium iodide and 3.2 g of (trans-4-pentylcyclohexyl) bromomethane (r-2) dissolved in 30 mL of THF, and the mixture was stirred for 8 hours while heating under reflux. The reaction solution was poured into water and extracted with toluene.
- the transition temperature was a measured value of the compound itself.
- the physical properties of compound (1-3-1-18) were as follows. Transition temperature: Cr 16.2 SmB 127 Iso.
- Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 2.68 g of compound (r-4) was dissolved in a mixed solvent consisting of 70 mL of dichloromethane and 70 mL of acetonitrile, and 1.65 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. 12.3 g of diethyl ether complex was added dropwise and stirred at ⁇ 78 ° C. for 30 minutes and then stirred at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i). Was an extrapolated value converted according to the extrapolation method.
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.0 g of 4- (4- (trans-4-pentylcyclohexyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-4) was dissolved in 50 mL of THF, and then pentylmagnesium bromide THF was dissolved therein at room temperature. 15.8 mL of the solution (1 M / L) was added dropwise, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred overnight at room temperature. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 3.95 g of compound (r-6) was dissolved in a mixed solvent of 70 mL of dichloromethane and 70 mL of acetonitrile, and 1.83 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. Diethyl ether complex (1.94 g) was added dropwise, and the mixture was stirred at -78 ° C for 30 minutes, and then stirred at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.0 g of 4- (4- (trans-4-ethylcyclohexyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-7) was dissolved in 50 mL of THF, and pentylmagnesium bromide THF was added thereto at room temperature. 16.8 mL of the solution (1 M / L) was added dropwise, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred overnight at room temperature. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 3.83 g of compound (r-8) was dissolved in a mixed solvent of 70 mL of dichloromethane and 70 mL of acetonitrile, and 1.85 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. Diethyl ether complex 1.80 g was added dropwise and stirred at ⁇ 78 ° C. for 30 minutes and then stirred at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.0 g of 4- (4- (trans-4-pentylcyclohexyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-9) was dissolved in 50 mL of THF, and butylmagnesium bromide THF was added thereto at room temperature. 14.5 mL of a solution (1 M / L) was added dropwise, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred overnight at room temperature. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 4.70 g of compound (r-10) was dissolved in a mixed solvent of 70 mL of dichloromethane and 70 mL of acetonitrile, and 2.11 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. 2.06 g of diethyl ether complex was added dropwise, and the mixture was stirred at -78 ° C for 30 minutes, and then stirred at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i). Was an extrapolated value converted according to the extrapolation method.
- Second Step In a nitrogen atmosphere, 6.56 g of the compound (r-12) was dissolved in a mixed solvent of 100 mL of dichloromethane and 100 mL of acetonitrile, and 3.91 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. -Diethyl ether complex 4.13g was dripped, and it stirred at -78 degreeC for 30 minutes, Then, it stirred at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.00 g of 4- (trans-4- (methoxyphenyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-13) was dissolved in 60 mL of THF, and then pentylmagnesium bromide in THF (at room temperature). 1M / L) 17.0 mL was added dropwise, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred overnight at room temperature. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layers were combined, and the organic layer was washed with saturated brine and dried over anhydrous magnesium sulfate.
- Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 4.73 g of the compound (r-14) was dissolved in a mixed solvent of 80 mL of dichloromethane and 80 mL of acetonitrile, and 2.47 g of triethylsilane was added thereto, and then trifluoroborane at ⁇ 50 ° C. -Diethyl ether complex (2.60 g) was added dropwise and stirred at -78 ° C for 30 minutes and then at room temperature for 1 hour. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added dropwise to stop the reaction, and the organic layers were combined after extraction with dichloromethane.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (i).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.97 g of 4- (trans-4- (2,3-difluoro-4-ethyloxyphenyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-15) was dissolved in 60 mL of THF, and then 18.0 mL of propylmagnesium bromide THF solution (1 M / L) was added dropwise at room temperature, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred at room temperature overnight. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (ii).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.00 g of 4- (trans-4- (2,3-difluoro-4-ethyloxyphenyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-15) was dissolved in 60 mL of THF, and then 14.4 mL of pentylmagnesium bromide THF solution (1 M / L) was added dropwise at room temperature, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred at room temperature overnight. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (ii).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under a nitrogen atmosphere, 4.0 g of 3- (trans-4-((2,3-difluoro-4-ethyloxyphenyloxy) methyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-17) was dissolved in 60 mL of THF. Then, 13.0 mL of propylmagnesium bromide THF solution (1 M / L) was added dropwise at room temperature, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred at room temperature overnight. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (ii).
- T NI maximum temperature
- ⁇ dielectric anisotropy
- ⁇ n optical anisotropy
- Step 1 Under nitrogen atmosphere, 4.00 g of 3- (trans-4-((2,3-difluoro-4-ethyloxyphenyloxy) methyl) cyclohexyl) -2-cyclohexenone (r-17) was dissolved in 60 mL of THF. Then, 13.2 mL of pentylmagnesium bromide THF solution (1 M / L) was added dropwise thereto at room temperature, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred at room temperature overnight. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added dropwise under ice-cooling, and the mixture was extracted with ethyl acetate.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) are measured values of a sample in which the compound is mixed with the mother liquid crystal (ii).
- T NI 99.3 ° C.
- ⁇ ⁇ 7.46
- ⁇ n 0.102.
- a mother liquid crystal i having a nematic phase was prepared by mixing the five compounds described above.
- the compound (1-2-1-10) was excellent in compatibility with the mother liquid crystal at a low temperature as compared with the comparative compound (Ex-1), and was useful as a liquid crystal compound.
- this mother liquid crystal i was cooled at ⁇ 20 ° C. for 30 days, and the low temperature compatibility of the compound (Ex-2) was measured. As a result, even at a concentration of 1% by weight, crystals were precipitated after 8 days and the nematic phase was not maintained.
- the compound (1-2-1-6) was superior in compatibility with the mother liquid crystal at a low temperature as compared with the comparative compound (Ex-2) and was useful as a liquid crystal compound.
- the transition temperature of compound (Ex-1) was as follows. Transition temperature: C 66.9 S B 79.9 N 185.1 Iso.
- a mother liquid crystal ii having a nematic phase was prepared by mixing the five compounds described above.
- the compound (1-2-3-25) was excellent in compatibility with the mother liquid crystal at a low temperature as compared with the comparative compound (Ex-3) and was useful as a liquid crystal compound.
- the appended data is a value measured according to the method described above.
- the transition temperature is a measured value of the compound itself, and the maximum temperature (T NI ), dielectric anisotropy ( ⁇ ), and optical anisotropy ( ⁇ n) This is an extrapolated value obtained by converting the measured value of the sample mixed in accordance with the extrapolation method.
- liquid crystal composition obtained by the present invention
- the liquid crystalline compounds used in the examples are represented by symbols based on the definitions in the following table.
- 1,4-cyclohexylene has a trans configuration.
- the ratio (percentage) of each compound is a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the liquid crystal composition unless otherwise specified.
- the characteristic values of the liquid crystal composition obtained at the end of each example are shown.
- the characteristic values were measured according to the following method. Many of these measurement methods are the methods described in the Standards of the Electronic Industries Association of Japan (Standard of Industries, Association of Japan) EIAJ ED-2521A, or modified methods thereof.
- nematic phase (NI; ° C) A sample was placed on a hot plate of a melting point measurement 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.
- upper limit temperature the upper limit temperature of the nematic phase
- Viscosity Bulk viscosity; ⁇ ; measured at 20 ° C .; mPa ⁇ s
- An E-type viscometer was used for the measurement.
- Dielectric anisotropy ( ⁇ ; measured at 25 ° C.) An ethanol (20 mL) solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A VA device having an interval (cell gap) of 20 ⁇ m was assembled from two glass substrates.
- a polyimide alignment film was prepared on a glass substrate. After the alignment film of the obtained glass substrate was rubbed, a TN device in which the distance between the two glass substrates was 9 ⁇ m and the twist angle was 80 degrees was assembled.
- a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) is put into the obtained VA element, 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and a dielectric constant (in the major axis direction of liquid crystal molecules) ⁇ ) was measured.
- a sample liquid crystal composition liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal
- 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the short axis of liquid crystal molecules
- the dielectric constant ( ⁇ ) in the direction was measured.
- a composition having a negative value is a composition having a negative dielectric anisotropy.
- VHR Voltage holding ratio
- a sample was put in a cell having a polyimide alignment film and a distance (cell gap) between two glass substrates of 6 ⁇ m to produce a TN device.
- the TN device was charged by applying a pulse voltage (5 V, 60 microseconds).
- the waveform of the voltage applied to the TN device was observed with a cathode ray oscilloscope, and the area between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle (16.7 milliseconds) was determined.
- the area was similarly determined from the waveform of the voltage applied after removing the TN element.
- VHR-1 The voltage holding ratio thus obtained is indicated as “VHR-1”.
- this TN device was heated at 100 ° C. for 250 hours. After returning the TN device to 25 ° C., the voltage holding ratio was measured by the same method as described above. The voltage holding ratio obtained after this heating test was indicated as “VHR-2”. This heating test is an accelerated test, and was used as a test corresponding to the long-term durability test of the TN device.
- the compound of the present invention has a wide temperature range of the liquid crystal phase by having both a high clearing point and a low crystallization temperature, and in addition, has excellent compatibility with other liquid crystal compounds. Furthermore, it has general physical properties necessary for the compound, stability to heat, light, etc., appropriate optical anisotropy, and appropriate dielectric anisotropy.
- the liquid crystal composition of the present invention contains at least one of these compounds, and has a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, an appropriate optical anisotropy, and a low threshold voltage. Have.
- the liquid crystal display element of the present invention contains this composition and has a wide temperature range that can be used, a short response time, a large contrast ratio, and a low driving voltage, it can be used for a liquid crystal projector, a liquid crystal television, and the like.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
(1)化学的に安定であること、および物理的に安定であること
(2)高い透明点(液晶相-等方相の転移温度)を有すること
(3)液晶相(ネマチック相、スメクチック相等)の下限温度、特にネマチック相の下限温度が低いこと
(4)粘度が小さいこと
(5)適切な光学異方性を有すること
(6)各モードに合った適切な誘電率異方性を有すること
(7)各モードに合った適切な弾性定数を有すること
(8)他の液晶性化合物との相溶性に優れること
である。
(2)および(3)のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶性化合物を含む組成物では、ネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度領域で表示素子として使用することが可能となる。
式(1)において、RaおよびRbは独立して、水素、ハロゲン、または炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;A1、A2、A3、およびA4は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、任意の水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z1、Z2、Z3、およびZ4は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の-CH2-は-O-、-S-または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;m、n、qおよびrは独立して、0、1、または2であり、m、n、q、およびrの和は、1、2、3、または4であり;m、n、q、およびrの和が1のとき、RaおよびRbは独立して、水素、ハロゲンまたは炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-、または-C≡C-で置き換えられてもよく;A1、A2、A3、およびA4は独立して、1,4-シクロヘキシレン、一つ以上の水素がハロゲンで置き換えられた1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z1、Z2、Z3、およびZ4は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよい。
式(1-1)~式(1-8)において、RaおよびRbは独立して、水素、ハロゲンまたは炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;A11、A21、A32、A41、A42、およびA43は独立して、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン-1,4-ジイル、1,4-フェニレン、シクロヘキン-2,5-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,5-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、A31は、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、一つ以上の水素がハロゲンで置換された1,4-フェニレン、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、一つの水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z11、Z21、Z31、Z32、Z41、Z42、およびZ43は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよい。
式(1-1)~式(1-8)において、RaおよびRbは独立して、炭素数1から10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数3から9のアルケニルオキシ、炭素数2から10のポリフルオロアルキル、炭素数1から9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から10のポリフルオロアルケニルであり;A11、A21、A31、A32、A41、A42、およびA43は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、テトラヒドロピラン2,5-ジイル、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-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-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-トリフルオロメチル-1,4-フェニレン、3-トリフルオロメチル-1,4-フェニレン、2-ジフルオロメチル-1,4-フェニレン、3-ジフルオロメチル-1,4-フェニレン、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイルまたはナフタレン-2,6-ジイルであるが、A11、A21、A31、A32、A41、A42、およびA43の少なくとも一つは、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン、2-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレンまたは2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレンであり;Z11、Z21、Z31、Z32、Z41、Z42、およびZ43は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-CH=CH-CH2O-、または-OCH2-CH=CH-である。
式(1-1-1)、式(1-2-1)~式(1-2-4)、式(1-3-1)~式(1-3-3)、式(1-4-1)~式(1-4-6)、および式(1-5-1)~式(1-5-7)において、RaおよびRbは独立して、炭素数2~10のアルキル、炭素数1~9のアルコキシ、または炭素数2~10のアルケニルであり;Z21,Z31,Z32、Z41、およびZ42は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、または-OCF2-であり;X12~X14、X22~X24、X32~X34、およびX42~X44は独立して、フッ素または水素であり;式(1-1-2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1~10のアルキル、炭素数2~10のアルケニル、炭素数1~9のアルコキシ、炭素数2~9のアルコキシアルキ、または炭素数2~9のアルケニルオキシであり;X10、X20、X30、およびX40は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも1つはフッ素であり;Z31は、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、または-OCF2-である。
式(1-1-1)、式(1-2-1)、および(1-3-1)において、RaおよびRbは独立して、炭素数1~8のアルキル、炭素数1~7のアルコキシ、または炭素数2~8のアルケニルであり;Z21、Z31、Z32、およびZ41が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である。
式(1-1-2)、式(1-2-2)~式(1-2-4)、式(1-3-2)~式(1-3-3)、式(1-4-2)~式(1-4-6)、および式(1-5-2)~式(1-5-7)において、RaおよびRbは独立して、炭素数2~10のアルキル、炭素数1~9のアルコキシ、または炭素数2~10のアルケニルであり;X10、X20、X12、X22、X13、X23、X14、およびX24は独立して、フッ素または水素であるが、X10とX20、X12とX22、X13とX23、X14とX24のうち、少なくとも一組は共にフッ素であり;Z21,Z31,Z32、Z41、およびZ42は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である。
[17]式(1-1-2)、(1-2-2)~(1-2-4)、および(1-3-3)のいずれか一つで表される項[7]に記載の化合物。
式(1-1-2)、(1-2-2)~(1-2-4)、および(1-3-3)において、RaおよびRbは独立して、炭素数1~8のアルキル、炭素数1~7のアルコキシ、または炭素数2~8のアルケニルであり;X10、X20、X12、X22、X13、X23、X14、およびX24は独立して、フッ素または水素であるが、X10とX20、X12とX22、X13とX23、X14とX24のうち、少なくとも一組は共にフッ素であり;Z21、Z31、Z32、およびZ41は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である。
式(2)~(4)において、R9は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
X1は、フッ素、塩素、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、または-OCF2CHFCF3であり;
環B1、環B2、および環B3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-フルオロ-1,4-フェニレン、または3、5-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり;
Z7およびZ8は独立して、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、または単結合であり;
L9およびL10は独立して、水素またはフッ素である。
式(5)において、R10は、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
X2は-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nであり;
環C1、環C2、および環C3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4-フェニレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはピリミジン-2,5-ジイルであり;
Z9は、-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-、-CH2O-、または単結合であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素であり;
oは、0、1または2であり、pは0または1であり、oおよびpの和は、0、1、2または3である。
式(6)~(11)において、R11およびR12は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
環D1、環D2、環D3、および環D4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、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4-フェニレン、6-テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはデカヒドロ-2,6-ナフタレンであり;
Z10、Z11、Z12、およびZ13は独立して、-(CH2)2-、-COO-、-CH2O-、-OCF2-、-OCF2(CH2)2-、または単結合であり;
L13およびL14は独立して、フッ素または塩素であり;
q、r、s、t、u、およびvは独立して、0または1であり、r、s、t、およびuの和は、1または2である。
式(12)~(14)において、R13およびR14は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
環E1、環E2、および環E3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、ピリミジン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-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;
Z14およびZ15は独立して、-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-、または単結合である。
アリールホウ酸(21)と公知の方法で合成される化合物(22)とを、炭酸塩水溶液とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、公知の方法で合成される化合物(23)にn-ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で化合物(22)を反応させることによっても合成される。
化合物(23)にn-ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸(24)を得る。化合物(24)と、公知の方法で合成されるフェノール(25)とをDDC(1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4-ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて-COO-を有する化合物(1B)を合成する。この方法によって-OCO-を有する化合物も合成する。
化合物(1B)をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物(26)を得る。化合物(26)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N-ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、-CF2O-を有する化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)は化合物(26)を(ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド(DAST)でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって-OCF2-を有する化合物も合成する。Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。
化合物(23)をn-ブチルリチウムで処理した後、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)などのホルムアミドと反応させてアルデヒド(28)を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩(27)をカリウムtert-ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(28)に反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
化合物(1D)をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物(1E)を合成する。
ホスホニウム塩(27)の代わりにホスホニウム塩(29)を用い、項(IV)の方法に従って-(CH2)2-CH=CH-を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物(1F)を合成する。
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物(23)に2-メチル-3-ブチン-2-オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物(30)を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(30)を化合物(22)と反応させて、化合物(1G)を合成する。
化合物(23)をn-ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(31)を得る。化合物(22)をn-ブチルリチウムで処理したあと化合物(31)と反応させて化合物(1H)を合成する。
化合物(28)を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物(32)を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物(33)を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物(33)を化合物(25)と反応させて化合物(1J)を合成する。
化合物(32)の代わりに化合物(29)を用いて、項(IX)の方法に従って化合物(1K)を合成する。
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン(-COCO-)をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して-(CF2)2-を有する化合物を得る。
化合物(38)~(41)において、Q1またはQ2は式(1)の構造単位である。構造単位はスキームに示した。これらの化合物におけるRa、Rb、A1~A4、Z2~Z4、m、n、q、rの記号の定義は、項[1]に記載した記号の定義と同一である。
化合物(38)および(42)~(44)において、Q1またはQ2は式(1)の構造単位である。構造単位はスキームに示した。これらの化合物におけるRa、Rb、A1~A4、Z2~Z4、m、n、q、rの記号の定義は、項[1]に記載した記号の定義と同一である。
以下、本発明の液晶組成物について説明をする。この液晶組成物の成分は、少なくとも一つの化合物(1)を含むことを特徴とする。この組成物は、化合物(1)を2つ以上含んでいてもよく、化合物(1)のみから構成されていてもよい。また本発明の液晶組成物を調製するときには、例えば、化合物(1)の誘電率異方性を考慮して成分を選択することもできる。成分を選択した液晶組成物は、粘度が低く、適切な誘電率異方性を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度が高く、ネマチック相の下限温度が低い。
本発明の液晶組成物は、化合物(1)を成分Aとして含む必要がある。この成分Aのみの組成物、または成分Aと本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分との組成物でもよいが、この成分Aに以下に示す成分B、C、D、およびEから選ばれた成分を加えることにより種々の特性を有する液晶組成物が提供できる。
上記成分Bのうち、式(2)で示される化合物の好適例として化合物(2-1)~(2-16)を挙げることができ、式(3)で示される化合物の好適例として化合物(3-1)~(3-112)を挙げることができ、式(4)で示される化合物の好適例として化合物(4-1)~(4-54)を挙げることができる。
これらの式(2)~(4)で示される化合物すなわち成分Bは、誘電率異方性が正であり、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、TFT用およびPSA用の液晶組成物を調製する場合に用いられる。本発明の液晶組成物における成分Bの含有量は、液晶組成物の全重量に対して1~99重量%の範囲が適するが、好ましくは10~97重量%、より好ましくは40~95重量%である。また式(12)~(14)で表される化合物(成分E)をさらに含有させることにより粘度調整をすることができる。
式(5)で示される化合物すなわち成分Cのうちの好適例として、式(5-1)~(5-64)を挙げることができる。
式(5)において、oが2のとき、2つの環C2は、同じであっても、異なっていてもよい。
これらの式(5)で示される化合物すなわち成分Cは、誘電率異方性が正でその値が非常に大きいのでSTN用、TN用またはPSA用の液晶組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Cを含有させることにより、組成物のしきい値電圧を小さくすることができる。また、粘度の調整、屈折率異方性の調整および液晶相の温度範囲を広げることができる。さらに急峻性の改良にも利用できる。
この式(6)~(11)で示される化合物(成分D)の好適例として、それぞれ式(6-1)~(6-6)、(7-1)~(7-15)、(8-1)、(9-1)~(9-3)、(10-1)~(10-11)、および(11-1)~(11-10)を挙げることができる。
これら成分Dの化合物は主として誘電率異方性が負であるVAモ-ド、PSAモード用の液晶組成物に用いられる。その含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が低くなるが、粘度が大きくなるので、しきい値電圧の要求を満足している限り含有量を少なくすることが好ましい。しかしながら、誘電率異方性の絶対値が5程度であるので、充分な電圧駆動をさせるには、含有量が40重量%以上であることが好ましい。
式(12)~(14)で表される化合物(成分E)は、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。式(12)で表される化合物は主として粘度の調整または屈折率異方性を調整する効果があり、また式(13)および(14)で表される化合物は透明点を高くするなどのネマチック相の温度範囲を広げる効果、または屈折率異方性を調整する効果がある。
本発明に係る液晶組成物は、例えば、各成分を構成する化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合することにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製することができる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製することも可能である。
本発明に係る液晶組成物では、ネマチック相の上限温度を70℃以上とすること、ネマチック相の下限温度は-20℃以下とすることができ、ネマチック相の温度範囲が広い。したがって、この液晶組成物を含む液晶表示素子は広い温度領域で使用することが可能である。
また、本発明に係る液晶組成物では、通常、-5.0~-2.0の範囲の誘電率異方性、好ましくは、-4.5~-2.5の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物を得ることができる。-4.5~-2.5の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物は、IPSモード、VAモード、またはPSAモードで動作する液晶表示素子として好適に使用することができる。
本発明に係る液晶組成物は、PCモード、TNモード、STNモード、OCBモード、PSAモード等の動作モードを有し、AM方式で駆動する液晶表示素子だけでなく、PCモード、TNモード、STNモード、OCBモード、VAモード、IPSモード等の動作モードを有しパッシブマトリクス(PM)方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。
また、本発明に係る液晶組成物は、導電剤を添加させた液晶組成物を用いたDS(dynamic scattering)モード素子や、液晶組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilineaRaligned phase)素子や、液晶組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)素子、例えばPN(polymer network)素子にも使用できる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「%」は「重量%」である。
測定装置は、DRX-500(ブルカーバイオスピン(株)社製)を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、CDCl3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、500MHz、積算回数32回の条件で行った。なお、得られ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。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン(TMS)を用いた。
液晶性化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の2つの方法を用いた。
)/〈液晶性化合物の重量%〉
液晶性化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が25℃で析出する場合には、液晶性化合物と母液晶との割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が25℃で析出しなくなった割合で試料の物性値を測定した。
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ・ED-2521Aに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたTN素子またはVA素子には、TFTを取り付けなかった。
以下(1)、および(2)の方法で測定を行った。
(1)偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社FP-52型ホットステージ)に試料を置き、3℃/分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。
(2)パーキンエルマー社製走査熱量計DSC-7システム、またはDiamond DSCシステムを用いて、3℃/分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め(on set)、転移温度を決定した。
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社FP-82型ホットステージ)に、試料(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)を置き、1℃/分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。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ネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。
母液晶と液晶性化合物とを、液晶性化合物が、20重量%、15重量%、10重量%、5重量%、3重量%、および1重量%の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、-10℃または-20℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相のドメインが発生しているかどうか観察をした。
測定は、E型回転粘度計を用いた。
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。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmのVA素子に試料(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)を入れた。この素子に30ボルトから50ボルトの範囲で1ボルト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、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。なお、この計算に必要な誘電率異方性は、下記誘電率異方性で測定した値を用いた。
測定は、25℃の温度下で、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(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)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(Δn)の値は、Δn=n∥-n⊥の式から計算した。
誘電率異方性は以下の方法によって測定した。
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板から、間隔(セルギャップ)が20μmであるVA素子を組み立てた。
測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は6μmである。この素子は試料(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)を入れたあと紫外線によって重合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る。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率(%)で表現した。
測定には株式会社東陽テクニカ製のEC-1型弾性定数測定器を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向セルに試料を入れた。このセルに20ボルトから0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(2.100)から弾性定数の値を得た。
窒素雰囲気下、4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)-2-シクロヘキセン-1-オール(r-1) 2.4gをTHF50mLに溶解させ、氷冷下60%水素化ナトリウム0.52gを加え室温にて1時間撹拌した。そこへヨウ化ナトリウム2.3gとTHF30mLに溶解した(トランス4-ペンチルシクロヘキシル)ブロモメタン(r-2)3.2gを加え加熱環流下8時間撹拌した。反応液を水中へ注ぎ込み、トルエンで抽出した。合わせた有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=1:1(容量比))により精製し、さらにヘプタン:ソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社;登録商標)=1:2(容量比)の混合溶媒からの再結晶により精製し、6-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)-3-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)メトキシシクロヘキセン[化合物(1-3-1-18)] 0.15gを得た。
転移温度 :Cr 16.2 SmB 127 Iso.
窒素雰囲気下、4-(4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-3) 3.0gをTHF50mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)11.4mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3(容量比))による分取操作で精製し、4-(4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-4)] 2.68gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-4)2.68gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLからなる混合溶媒へ溶解させそこへトリエチルシラン1.65gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 12.3gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックスA-11(日本アルコール販売株式会社;登録商標)=1:2(容量比)の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン[化合物(1-2-1-4)] 1.11gを得た。
転移温度 :Cr 14.4 SmB 218.4 Iso.
TNI=159.7 ℃,Δε=0.40,Δn=0.077.
窒素雰囲気下、4-(4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-4) 4.0gをTHF50mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)15.8mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3(容量比))による分取操作で精製し、4-(4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-6)] 3.95gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-6)3.95gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させそこへトリエチルシラン1.83gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 1.94gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン)による分取操作で精製し、さらに酢酸エチルからの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン[化合物(1-2-1-1)] 1.44gを得た。
転移温度 :Cr 16.1 SmB 214.6 Iso.
TNI=167.7 ℃,Δε=-0.30,Δn=0.077.
窒素雰囲気下、4-(4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-7) 4.0gをTHF50mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)16.8mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3(容量比))による分取操作で精製し、4-(4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-6)] 3.83gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-8)3.83gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させそこへトリエチルシラン1.85gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 1.80gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン)による分取操作で精製し、さらに酢酸エチルからの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン[化合物(1-2-1-6)] 1.40gを得た。
転移温度 :Cr -14.3 SmB 194.5 Iso.
TNI=145.7 ℃,Δε=-0.37,Δn=0.064.
窒素雰囲気下、4-(4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-9) 4.0gをTHF50mLに溶解させ、そこへ室温にてブチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)14.5mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3(容量比))による分取操作で精製し、4-(4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-1-ブチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-10)] 4.70gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-10)4.70gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させそこへトリエチルシラン2.11gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 2.06gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン)による分取操作で精製し、さらに酢酸エチルからの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ブチルシクロヘキセン[化合物(1-2-1-10)] 2.04gを得た。
転移温度 :Cr 7.6 SmB 223.4 Iso.
TNI=160.7 ℃,Δε=1.80,Δn=0.067.
窒素雰囲気下、4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-11) 5.0gをTHF50mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)27.2mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3)による分取操作で精製し、4-(4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-12)] 6.56gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-12)6.56gをジクロロメタン100mLとアセトニトリル100mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン3.91gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 4.13gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン)による分取操作で精製し、さらに酢酸エチルからの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン[化合物(1-1-1-3)] 1.11gを得た。
転移温度 :Cr -13.0 SmB 26.7 Iso.
TNI=13.0 ℃,Δε=-2.03,Δn=0.024.
窒素雰囲気下、4-(トランス-4-(メトキシフェニル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-13) 4.00gをTHF60mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)17.0mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=7:3)による分取操作で精製し、4-(トランス-4-(4-メトキシフェニル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-14)] 4.73gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-14)4.73gをジクロロメタン80mLとアセトニトリル80mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン2.47gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 2.60gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=1:1)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックス=1/2からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-6-プロピルシクロヘキセンの合成[化合物(1-2―3-2)] 0.94gを得た。
転移温度 :Cr 53.8 SmB 79.8 N 143.7 Iso.
TNI=134.4 ℃,Δε=3.90,Δn=0.117.
窒素雰囲気下、4-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-15) 4.97gをTHF60mLに溶解させ、そこへ室温にてプロピルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)18.0mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=6:4)による分取操作で精製し、4-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-1-プロピル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-16)] 3.79gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-16)3.79gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン1.79gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 1.84gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=7:3)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックス=1/2からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-6-プロピルシクロヘキセンの合成[化合物(1-2―3-25)] 1.25gを得た。
転移温度 :Cr 67.4 N 129.1 Iso.
TNI=115.3 ℃,Δε=-5.89,Δn=0.112.
窒素雰囲気下、4-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-15) 4.00gをTHF60mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)14.4mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=6:4)による分取操作で精製し、4-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-1-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-オール[化合物(r-17)] 3.45gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-17)3.45gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン1.50gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 1.57gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=7:3)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックス=1/2からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセンの合成[化合物(1-2―3-26)] 1.12gを得た。
転移温度 :Cr 52.2 N 126.5 Iso.
TNI=113.3 ℃,Δε=-5.60,Δn=0.105.
窒素雰囲気下、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-17) 4.0gをTHF60mLに溶解させ、そこへ室温にてプロピルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)13.0mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=6:4)による分取操作で精製し、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-6-プロピル-6-ヒドロキシシクロヘキセン[化合物(r-18)] 3.16gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-18)3.16gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン1.35gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 1.42gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=6:4)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックス=1/4からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-6-プロピルシクロヘキセン[化合物(1-2―3-41)] 1.09gを得た。
転移温度 :Cr 46.1 N 108.1 Iso.
TNI=103.9 ℃,Δε=-7.49,Δn=0.105.
窒素雰囲気下、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-2-シクロヘキセノン(r-17) 4.00gをTHF60mLに溶解させ、そこへ室温にてペンチルマグネシウムブロミドTHF溶液(1M/L)13.2mLを滴下し、50℃で30分撹拌した後、室温にて終夜撹拌した。氷冷下飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、酢酸エチルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:酢酸エチル=6:4)による分取操作で精製し、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-6-ペンチル-6-ヒドロキシシクロヘキセン[化合物(r-19)] 1.99gを得た。
窒素雰囲気下、化合物(r-19)1.99gをジクロロメタン70mLとアセトニトリル70mLとの混合溶媒へ溶解させ、そこへトリエチルシラン0.80gを加えた後、-50℃にてトリフルオロボラン-ジエチルエーテル錯体 0.84gを滴下し-78℃にて30分撹拌した後室温にて一時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を滴下し反応を停止し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン:トルエン=7:3)による分取操作で精製し、さらにヘプタン:ソルミックス=1/4からの再結晶により精製し、乾燥させ、3-(トランス-4-((2,3-ジフルオロ-4-エトキシフェニルオキシ)メチル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン[化合物(1-2―3-42)] 0.45gを得た。
転移温度 :Cr1 29.2 Cr2 32.1 N 107.2 Iso.
TNI=99.3 ℃,Δε=-7.46,Δn=0.102.
(低温相溶性)
比較化合物として、特開平9-110734に開示の化合物25であるトランス-4-(トランス-4-(トランス-4-ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-ペンチルシクロヘキサン(Ex-1)を合成した。
上限温度(TNI)=71.7℃;粘度(η20)=27.0mPa・s;光学異方性(Δn)=0.137;誘電率異方性(Δε)=11。
母液晶iを用い、実施例5で得られた3-(4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン(化合物1-2-1-10)を-20℃、30日間冷却し低温相溶性を測定した。その結果5重量%以下の濃度でネマチック相を維持していた。
(低温相溶性)
比較化合物として、特開平9-110734に開示の化合物12であるトランス-4-(トランス-4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-ペンチルシクロヘキサン(Ex-2)を合成した。
母液晶iを用い、実施例4で得られた3-(4-(トランス-4-エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)-6-ペンチルシクロヘキセン(化合物1-2-1-6)を-20℃、30日間冷却し、低温相溶性を測定した。その結果5重量%以下の濃度でネマチック相を維持していた。
転移温度 :C 66.9 SB 79.9 N 185.1 Iso.
上限温度(TNI)=74.6℃;粘度(η20)=18.9mPa・s;光学異方性(Δn)=0.087;誘電率異方性(Δε)=-1.3.
母液晶iiを用い、実施例8で得られた3-(トランス-4-(2,3-ジフルオロ-4-エチルオキシフェニル)シクロヘキシル)-6-プロピルシクロヘキセン(化合物1-2-3-25)の-10℃、30日間での低温相溶性を測定した。その結果10重量%以下の濃度でネマチック相を維持していた。
以下、本発明で得られる液晶組成物を実施例により詳細に説明する。なお、実施例で用いる液晶性化合物は、下記表の定義に基づいて記号により表す。なお、表中、1,4-シクロへキシレンの立体配置はトランス配置である。各化合物の割合(百分率)は、特に断りのない限り、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)である。各実施例の最後に得られた液晶組成物の特性値を示す。
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、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。以下、ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略することがある。
ネマチック相を有する試料を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、TCを≦-20℃と記載した。以下、ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
波長が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測定した。まず、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。そして、偏光の方向がラビングの方向と平行であるときの屈折率(n∥)、および偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときの屈折率(n⊥)を測定した。光学異方性の値(Δn)は、(Δn)=(n∥)-(n⊥)の式から算出した。
測定にはE型粘度計を用いた。
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板から、間隔(セルギャップ)が20μmであるVA素子を組み立てた。
誘電率異方性の値は、Δε=ε∥-ε⊥の式から計算した。
この値が負である組成物が、負の誘電率異方性を有する組成物である。
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)が6μmであるセルに試料を入れてTN素子を作製した。25℃において、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。TN素子に印加した電圧の波形を陰極線オシロスコープで観測し、単位周期(16.7ミリ秒)における電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。TN素子を取り除いたあと印加した電圧の波形から同様にして面積を求めた。電圧保持率(%)の値は、(電圧保持率)=(TN素子がある場合の面積値)/(TN素子がない場合の面積値)×100の値から算出した。
3-HCx-5 (1-1-1-3) 6%
4-HHCx-5 (1-2-1-4) 3%
2-BEB(F)-C (5-14) 5%
3-BEB(F)-C (5-14) 4%
4-BEB(F)-C (5-14) 6%
1V2-BEB(F,F)-C (5-15) 16%
3-HB-O2 (12-5) 10%
3-HH-4 (12-1) 3%
3-HHB-F (3-1) 3%
3-HHB-1 (13-1) 8%
3-HHB-O1 (13-1) 4%
3-HBEB-F (3-37) 4%
3-HHEB-F (3-10) 7%
5-HHEB-F (3-10) 4%
3-H2BTB-2 (13-17) 4%
3-H2BTB-3 (13-17) 4%
3-H2BTB-4 (13-17) 4%
3-HB(F)TB-2 (13-18) 5%
NI=87.3℃;Δn=0.134;Δε=25.6;Vth=1.06V.
5-HHCx-3 (1-2-1-2) 3%
3-HCxO1H-5 (1-3-1-18) 3%
2-HB-C (5-1) 5%
3-HB-C (5-1) 12%
3-HB-O2 (12-5) 15%
2-BTB-1 (12-10) 3%
3-HHB-F (3-1) 4%
3-HHB-1 (13-1) 4%
3-HHB-O1 (13-1) 5%
3-HHB-3 (13-1) 14%
3-HHEB-F (3-10) 4%
5-HHEB-F (3-10) 4%
2-HHB(F)-F (3-2) 5%
3-HHB(F)-F (3-2) 7%
5-HHB(F)-F (3-2) 7%
3-HHB(F,F)-F (3-3) 5%
NI=102.5℃;Δn=0.099;Δε=4.3;Vth=2.66V;η=18.7mPa・s.
2-HHCx-3 (1-2-1-5) 3%
3-HCxVH-5 (1-3-1-13) 3%
3-BEB(F)-C (5-14) 8%
3-HB-C (5-1) 8%
V-HB-C (5-1) 8%
1V-HB-C (5-1) 8%
3-HB-O2 (12-5) 3%
3-HH-2V (12-1) 14%
3-HH-2V1 (12-1) 7%
V2-HHB-1 (13-1) 12%
3-HHB-1 (13-1) 5%
3-HHEB-F (3-10) 4%
3-H2BTB-2 (13-17) 6%
3-H2BTB-3 (13-17) 6%
3-H2BTB-4 (13-17) 5%
NI=98.0℃;Δn=0.130;Δε=8.1;Vth=2.23V;η=15.6mPa・s.
上記組成物100部に光学活性化合物(Op-5)を0.25部添加したときのピッチは60.2μmであった。
2-HHCx-5 (1-2-1-6) 3%
3-HHCx-5 (1-2-1-1) 3%
5-BEB(F)-C (5-14) 4%
V-HB-C (5-1) 11%
5-PyB-C (5-9) 6%
4-BB-3 (12-8) 11%
3-HH-2V (12-1) 10%
5-HH-V (12-1) 11%
V-HHB-1 (13-1) 7%
V2-HHB-1 (13-1) 15%
3-HHB-1 (13-1) 4%
1V2-HBB-2 (13-4) 10%
3-HHEBH-3 (14-6) 5%
NI=92.6℃;Δn=0.114;Δε=4.3;Vth=2.51V;η=15.5mPa・s.
1-BHCx-3 (1-2-3-4) 4%
3-CxHVH-5 (1-2-1-20) 4%
1V2-BEB(F,F)-C (5-15) 3%
3-HB-C (5-1) 18%
2-BTB-1 (12-10) 10%
5-HH-VFF (-) 30%
3-HHB-1 (13-1) 4%
VFF-HHB-1 (-) 3%
VFF2-HHB-1 (-) 11%
3-H2BTB-2 (13-17) 5%
3-H2BTB-3 (13-17) 4%
3-H2BTB-4 (13-17) 4%
NI=90.2℃;Δn=0.129;Δε=4.2;Vth=2.79V;η=11.8mPa・s.
3-HCx-5 (1-1-1-3) 5%
3-HHCx-2V (1-2-1-9) 3%
5-HB-CL (2-1) 16%
3-HH-4 (12-1) 12%
3-HH-5 (12-1) 4%
3-HHB-F (3-1) 4%
3-HHB-CL (3-1) 3%
4-HHB-CL (3-1) 4%
3-HHB(F)-F (3-2) 10%
4-HHB(F)-F (3-2) 9%
5-HHB(F)-F (3-2) 5%
7-HHB(F)-F (3-2) 4%
5-HBB(F)-F (3-23) 4%
1O1-HBBH-5 (14-1) 3%
3-HHBB(F,F)-F (4-6) 2%
4-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
5-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
3-HH2BB(F,F)-F (4-15) 3%
4-HH2BB(F,F)-F (4-15) 3%
NI=111.9℃;Δn=0.089;Δε=3.2;Vth=2.69V;η=17.6mPa・s.
2-HHCx-3 (1-2-1-5) 3%
5-HHCx-3 (1-2-1-2) 3%
3-HHB(F,F)-F (3-3) 9%
3-H2HB(F,F)-F (3-15) 8%
4-H2HB(F,F)-F (3-15) 8%
5-H2HB(F,F)-F (3-15) 8%
3-HBB(F,F)-F (3-24) 21%
5-HBB(F,F)-F (3-24) 20%
3-H2BB(F,F)-F (3-27) 7%
5-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
5-HHEBB-F (4-17) 2%
3-HH2BB(F,F)-F (4-15) 3%
1O1-HBBH-4 (14-1) 2%
1O1-HBBH-5 (14-1) 3%
NI=98.0℃;Δn=0.111;Δε=8.6;Vth=1.80V.
4-HHCx-5 (1-2-1-4) 4%
3-HCxO1H-5 (1-3-1-18) 4%
5-HB-F (2-1) 10%
6-HB-F (2-1) 9%
7-HB-F (2-1) 7%
2-HHB-OCF3 (3-1) 7%
3-HHB-OCF3 (3-1) 7%
4-HHB-OCF3 (3-1) 7%
5-HHB-OCF3 (3-1) 5%
3-HH2B-OCF3 (3-4) 4%
5-HH2B-OCF3 (3-4) 4%
3-HHB(F,F)-OCF2H (3-3) 4%
3-HHB(F,F)-OCF3 (3-3) 5%
3-HH2B(F)-F (3-5) 3%
3-HBB(F)-F (3-23) 5%
5-HBB(F)-F (3-23) 10%
5-HBBH-3 (14-1) 2%
3-HB(F)BH-3 (14-2) 3%
NI=91.8℃;Δn=0.090;Δε=3.9;Vth=2.70V;η=15.4mPa・s.
2-HHCx-5 (1-2-1-6) 3%
3-HHCx-5 (1-2-1-1) 3%
5-HB-CL (2-2) 11%
3-HH-4 (12-1) 8%
3-HHB-1 (13-1) 3%
3-HHB(F,F)-F (3-3) 8%
3-HBB(F,F)-F (3-24) 20%
5-HBB(F,F)-F (3-24) 15%
3-HHEB(F,F)-F (3-12) 10%
4-HHEB(F,F)-F (3-12) 3%
5-HHEB(F,F)-F (3-12) 3%
2-HBEB(F,F)-F (3-39) 3%
3-HBEB(F,F)-F (3-39) 4%
5-HBEB(F,F)-F (3-39) 3%
3-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
NI=79.9℃;Δn=0.099;Δε=8.0;Vth=1.57V;η=21.2mPa・s.
3-HCxVH-5 (1-3-1-13) 3%
1-BHCx-3 (1-2-3-4) 3%
3-HB-CL (2-2) 2%
5-HB-CL (2-2) 4%
3-HHB-OCF3 (3-2) 5%
3-H2HB-OCF3 (3-13) 5%
5-H4HB-OCF3 (3-19) 15%
V-HHB(F)-F (3-2) 5%
3-HHB(F)-F (3-2) 5%
5-HHB(F)-F (3-2) 5%
3-H4HB(F,F)-CF3 (3-21) 8%
5-H4HB(F,F)-CF3 (3-21) 10%
5-H2HB(F,F)-F (3-15) 5%
5-H4HB(F,F)-F (3-21) 7%
2-H2BB(F)-F (3-26) 5%
3-H2BB(F)-F (3-26) 8%
3-HBEB(F,F)-F (3-39) 5%
NI=80.2℃;Δn=0.098;Δε=8.0;Vth=2.00V;η=26.9mPa・s.
4-HHCx-5 (1-2-1-4) 2%
3-CxHVH-5 (1-2-1-20) 4%
5-HB-CL (2-2) 17%
7-HB(F,F)-F (2-4) 3%
3-HH-4 (12-1) 10%
3-HH-5 (12-1) 5%
3-HB-O2 (12-5) 15%
3-HHB-1 (13-1) 8%
3-HHB-O1 (13-1) 5%
2-HHB(F)-F (3-2) 7%
3-HHB(F)-F (3-2) 7%
5-HHB(F)-F (3-2) 7%
3-HHB(F,F)-F (3-3) 6%
3-H2HB(F,F)-F (3-15) 2%
4-H2HB(F,F)-F (3-15) 2%
NI=79.3℃;Δn=0.076;Δε=2.3;Vth=2.39V;η=14.0mPa・s.
3-CxHVH-5 (1-2-1-20) 3%
3-HHCx-2V (1-2-1-9) 3%
5-HB-CL (2-2) 3%
7-HB(F)-F (2-3) 7%
3-HH-4 (12-1) 9%
3-HH-EMe (12-2) 20%
3-HHEB-F (3-10) 8%
5-HHEB-F (3-10) 8%
3-HHEB(F,F)-F (3-12) 10%
4-HHEB(F,F)-F (3-12) 5%
4-HGB(F,F)-F (3-103) 5%
5-HGB(F,F)-F (3-103) 6%
2-H2GB(F,F)-F (3-106) 4%
3-H2GB(F,F)-F (3-106) 5%
5-GHB(F,F)-F (3-109) 4%
NI=88.1℃;Δn=0.066;Δε=4.8;Vth=1.80V;η=19.1mPa・s.
5-HHCx-3 (1-2-1-2) 3%
3-HCxO1H-5 (1-3-1-18) 3%
3-HB-O2 (12-5) 10%
5-HB―CL (2-2) 13%
3-HBB(F,F)-F (3-24) 7%
3-PyB(F)-F (2-15) 10%
5-PyB(F)-F (2-15) 10%
3-PyBB-F (3-80) 10%
4-PyBB-F (3-80) 10%
5-PyBB-F (3-80) 10%
5-HBB(F)B-2 (14-5) 7%
5-HBB(F)B-3 (14-5) 7%
NI=95.2℃;Δn=0.180;Δε=7.7;Vth=1.93V.
3-HCx-5 (1-1-1-3) 4%
5-HHCx-3 (1-2-1-2) 3%
3-HH-O1 (12-1) 8%
5-HH-O1 (12-1) 4%
3-HH-4 (12-1) 5%
3-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
5-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 21%
2-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 5%
3-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 7%
3-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 11%
5-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 20%
NI=62.4℃;Δn=0.074;η=21.6mPa・s;Δε=-3.9.
3-HHCx-5 (1-2-1-1) 5%
4-HHCx-5 (1-2-1-4) 3%
3-HB-O1 (12-5) 15%
3-HH-4 (12-1) 5%
3-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
5-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
2-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 12%
3-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 12%
3-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 8%
5-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 10%
3-HHB-O1 (13-1) 6%
NI=86.9℃;Δn=0.087;Δε=-3.0.
3-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-25) 4%
5-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-26) 4%
3-HB-O1 (12-5) 15%
3-HH-4 (12-1) 5%
3-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
5-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
2-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 12%
3-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 10%
3-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 7%
5-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 13%
3-HHB-1 (13-1) 6%
NI=83.6℃;Δn=0.090;η=36.1mPa・s;Δε=-3.5.
3-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-25) 3%
5-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-26) 3%
3-HH-4 (12-1) 8%
3-H2B(2F,3F)-O2 (6-4) 22%
5-H2B(2F,3F)-O2 (6-4) 22%
3-HHB(2F,3CL)-O2 (7-12) 3%
5-HHB(2F,3CL)-O2 (7-12) 2%
3-HBB(2F,3F)-O2 (7-7) 7%
5-HBB(2F,3F)-O2 (7-7) 9%
V-HHB-1 (13-1) 6%
3-HHB-3 (13-1) 6%
3-HHEBH-3 (14-6) 3%
3-HHEBH-4 (14-6) 3%
3-HHEBH-5 (14-6) 3%
NI=89.9℃;Δn=0.099;η=28.3mPa・s;Δε=-4.1.
上記組成物100部にOp-05を0.25部添加したときのピッチは60.3μmであった。
3-HCx1OB(2F,3F)-O2 (1-3-2-40) 3%
5-HCx1OB(2F,3F)-O2 (1-3-2-39) 3%
3-HB-O1 (12-5) 15%
3-HH-4 (12-1) 5%
3-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
5-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
2-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 10%
3-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 12%
3-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 9%
5-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 13%
6-HEB(2F,3F)-O2 (7-1) 6%
3-HCxB(2F,3F)-O2 (1-3-2-25) 3%
5-HCxB(2F,3F)-O2 (1-3-2-26) 3%
2-HH-5 (12-1) 3%
3-HH-4 (12-1) 15%
3-HH-5 (12-1) 4%
3-HB-O2 (12-5) 12%
3-H2B(2F,3F)-O2 (6-4) 15%
5-H2B(2F,3F)-O2 (6-4) 15%
3-HHB(2F,3CL)-O2 (7-12) 3%
2-HBB(2F,3F)-O2 (7-7) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (7-7) 5%
5-HBB(2F,3F)-O2 (7-7) 9%
3-HHB-1 (13-1) 3%
3-HHB-3 (13-1) 4%
3-HHB-O1 (13-1) 3%
3-CxH1OB(2F,3F)-O2 (1-2-3-41) 3%
5-CxH1OB(2F,3F)-O2 (1-2-3-42) 3%
3-HB-O1 (12-5) 15%
3-HH-4 (12-1) 5%
3-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
5-HB(2F,3F)-O2 (6-1) 12%
2-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 12%
3-HHB(2F,3F)-1 (7-1) 10%
3-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 9%
5-HHB(2F,3F)-O2 (7-1) 13%
3-HHB-1 (13-1) 6%
3-CxB(2F,3F)-O2 (1-1-2-25) 3%
5-CxB(2F,3F)-O2 (1-2-2-26) 3%
2-BEB(F)-C (5-14) 3%
3-BEB(F)-C (5-14) 4%
4-BEB(F)-C (5-14) 8%
1V2-BEB(F,F)-C (5-15) 16%
3-HB-O2 (12-5) 10%
3-HH-4 (12-1) 3%
3-HHB-F (3-1) 3%
3-HHB-1 (13-1) 8%
3-HHB-O1 (13-1) 4%
3-HBEB-F (3-37) 4%
3-HHEB-F (3-10) 7%
5-HHEB-F (3-10) 7%
3-H2BTB-2 (13-17) 4%
3-H2BTB-3 (13-17) 4%
3-H2BTB-4 (13-17) 4%
3-HB(F)TB-2 (13-18) 5%
3-HCx1OB(2CF3,3F)-O2
(1-3-2-44) 3%
5-HCx1OB(2CF2H,3F)-O2
(1-3-2-46) 3%
1V2-BEB(F,F)-C (5-15) 5%
3-HB-C (5-1) 18%
2-BTB-1 (12-10) 10%
5-HH-VFF (12-1) 30%
3-HHB-1 (13-1) 4%
VFF-HHB-1 (13-1) 8%
VFF2-HHB-1 (13-1) 6%
3-H2BTB-2 (13-17) 5%
3-H2BTB-3 (13-17) 4%
3-H2BTB-4 (13-17) 4%
3-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-25) 3%
5-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-26) 3%
2-HB-C (5-1) 5%
3-HB-C (5-1) 12%
3-HB-O2 (12-5) 15%
2-BTB-1 (12-10) 3%
3-HHB-F (3-1) 4%
3-HHB-1 (13-1) 8%
3-HHB-O1 (13-1) 5%
3-HHB-3 (13-1) 14%
3-HHEB-F (3-10) 4%
5-HHEB-F (3-10) 4%
2-HHB(F)-F (3-2) 4%
3-HHB(F)-F (3-2) 4%
5-HHB(F)-F (3-2) 7%
3-HHB(F,F)-F (3-3) 5%
3-CxHB(2F,3F)-O2 (1-2-3-25) 3%
3-HCx1OB(2F,3F)-O2 (1-3-2-40) 3%
5-HB-CL (2-2) 16%
3-HH-4 (12-1) 12%
3-HH-5 (12-1) 4%
3-HHB-F (3-1) 4%
3-HHB-CL (3-1) 3%
4-HHB-CL (3-1) 4%
3-HHB(F)-F (3-2) 5%
4-HHB(F)-F (3-2) 9%
5-HHB(F)-F (3-2) 9%
7-HHB(F)-F (3-2) 8%
5-HBB(F)-F (3-23) 3%
1O1-HBBH-5 (14-1) 3%
3-HHBB(F,F)-F (4-6) 2%
4-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
5-HHBB(F,F)-F (4-6) 3%
3-HH2BB(F,F)-F (4-15) 3%
4-HH2BB(F,F)-F (4-15) 3%
5-HCx1OB(2F,3F)-O2 (1-3-2-39) 3%
3-HCxB(2F,3F)-O2 (1-3-2-25) 3%
5-HB-CL (2-2) 3%
7-HB(F)-F (2-3) 7%
3-HH-4 (12-1) 9%
3-HH-EMe (12-2) 23%
3-HHEB-F (3-10) 8%
5-HHEB-F (3-10) 8%
3-HHEB(F,F)-F (3-12) 6%
4-HHEB(F,F)-F (3-12) 3%
4-HGB(F,F)-F (3-103) 5%
5-HGB(F,F)-F (3-103) 6%
2-H2GB(F,F)-F (3-106) 4%
3-H2GB(F,F)-F (3-106) 5%
5-GHB(F,F)-F (3-109) 7%
Claims (32)
- 式(1)で表される化合物。
式(1)において、RaおよびRbは独立して、水素、ハロゲン、または炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;A1、A2、A3、およびA4は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、任意の水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z1、Z2、Z3、およびZ4は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の-CH2-は-O-、-S-または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;m、n、qおよびrは独立して、0、1、または2であり、m、n、q、およびrの和は、1、2、3、または4であり;m、n、q、およびrの和が1のとき、RaおよびRbは独立して、水素、ハロゲンまたは炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-、または-C≡C-で置き換えられてもよく;A1、A2、A3、およびA4は独立して、1,4-シクロヘキシレン、一つ以上の水素がハロゲンで置き換えられた1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z1、Z2、Z3、およびZ4は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよい。 - 式(1-1)~式(1-8)で表される請求項1に記載の化合物。
式(1-1)~式(1-8)において、RaおよびRbは独立して水素、ハロゲンまたは炭素数1~10のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく;A11、A21、A32、A41、A42、およびA43は独立して、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン-1,4-ジイル、1,4-フェニレン、シクロヘキン-2,5-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,5-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、A31は、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、一つ以上の水素がハロゲンで置換された1,4-フェニレン、シクロヘキセン-3,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、これらの環において、一つの-CH2-は、-O-、-S-、-CO-、または-SiH2-で置き換えられてもよく、任意の-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、一つの水素は、ハロゲン、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、または-OCH2Fで置き換えられてもよく;Z11、Z21、Z31、Z32、Z41、Z42、およびZ43は独立して、単結合または炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の-CH2-は、-O-、-S-または-SiH2-で置き換えられてもよく、そして任意の-(CH2)2-は-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよい。 - 請求項2に記載の式(1-1)~式(1-8)において、RaおよびRbが独立して、フッ素、炭素数1から10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数3から9のアルケニルオキシ、炭素数2から10のポリフルオロアルキル、炭素数1から9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から10のポリフルオロアルケニルであり;A11、A21、A32、A41、A42、およびA43が独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-フルオロ-1,4-フェニレン、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり、A31が、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-フルオロ-1,4-フェニレン、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはナフタレン-2,6-ジイルであり;Z11、Z21、Z31、Z32、Z41、Z42、およびZ43が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-O(CH2)2O-、-CH=CH-CH2O-、または-OCH2-CH=CH-である請求項2に記載の化合物。
- 請求項2に記載の式(1-1)~式(1-5)において、RaおよびRbが独立して、フッ素、炭素数1~8のアルキル、炭素数2~8のアルケニル、炭素数1~7のアルコキシ、炭素数2~7のアルコキシアルキル、または炭素数3~7のアルケニルオキシであり;A21、A32、A41、およびA42が独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、または3-フルオロ-1,4-フェニレンであり、A31が、1,4-シクロヘキシレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、または3-フルオロ-1,4-フェニレンであり;Z21、Z31、Z32、Z41、およびZ42が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、または-C≡C-である請求項2に記載の化合物。
- 式(1-1)~式(1-3)において、RaおよびRbが独立して、炭素数1~5のアルキル、炭素数2~5のアルケニル、または炭素数1~4のアルコキシであり;A21、A31、A32、およびA42が独立して、1,4-シクロヘキシレンであり;Z21、Z31、Z32、およびZ42が独立して、単結合、-(CH2)2-、または-CH=CH-である請求項2に記載の化合物。
- 式(1-1)~式(1-3)において、A21、A31、A32、およびA42は独立して1,4-シクロヘキシレンであり、Z21、Z31、Z32、およびZ42が単結合である請求項2に記載の化合物。
- 式(1-1)~式(1-8)で表される請求項1に記載の化合物。
式(1-1)~式(1-8)において、RaおよびRbは独立して、炭素数1から10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数3から9のアルケニルオキシ、炭素数2から10のポリフルオロアルキル、炭素数1から9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から10のポリフルオロアルケニルであり;A11、A21、A31、A32、A41、A42、およびA43は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、シクロヘキセン-3,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-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-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-トリフルオロメチル-1,4-フェニレン、3-トリフルオロメチル-1,4-フェニレン、2-ジフルオロメチル-1,4-フェニレン、3-ジフルオロメチル-1,4-フェニレン、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイルまたはナフタレン-2,6-ジイルであるが、A11、A21、A31、A32、A41、A42、およびA43の少なくとも一つは2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン、2-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレンまたは2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレンであり;Z11、Z21、Z31、Z32、Z41、Z42、およびZ43は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-CH=CH-CH2O-、または-OCH2-CH=CH-である。 - 式(1-1)~式(1-5)において、RaおよびRbが独立して、フッ素、炭素数1~8のアルキル、炭素数2~8のアルケニル、炭素数1~7のアルコキシ、炭素数2~7のアルコキシアルキル、または炭素数3~7のアルケニルオキシであり;A21、A31、A32、A41、およびA42が独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、シクロヘキセン-1,4-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-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-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレンまたは2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレンであるが、A21、A31、A32、A41、およびA42の少なくとも一つが、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン、2-(トリフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)-1,4-フェニレン、2-(ジフルオロメチル)-3-フルオロ-1,4-フェニレン、または2-フルオロ-3-(ジフルオロメチル)-1,4-フェニレンであり;Z21、Z31、Z32、Z41、およびZ42が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、または-C≡C-である請求項7に記載の化合物。
- 式(1-1)~式(1-5)において、RaおよびRbが独立して、炭素数1~5のアルキル、炭素数2~5のアルケニル、または炭素数1~4のアルコキシであり;A21、A31、A32、A41、およびA42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、3-フルオロ-1,4-フェニレン、または2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレンであるが、A21、A31、A32、A41、およびA42の少なくとも一つが、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり;Z21、Z31、Z32、Z41、およびZ42が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH2O-、-OCH2-、または-CH=CH-である請求項7に記載の化合物。
- 式(1-1)~式(1-3)において、A21、A31、A32、およびA42が独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、または2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレンであるが、A21、A31、A32、およびA42の少なくとも一つが、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり、Z21、Z31、Z32、およびZ42が、単結合、-CH2O-または-OCH2-である請求項7に記載の化合物。
- 式(1-1-1)~式(1-1-2)、式(1-2-1)~式(1-2-4)、式(1-3-1)~式(1-3-3)、式(1-4-1)~式(1-4-6)、および式(1-5-1)~式(1-5-7)のいずれか1つで表される請求項2に記載の化合物。
式(1-1-1)、式(1-2-1)~式(1-2-4)、式(1-3-1)~式(1-3-3)、式(1-4-1)~式(1-4-6)、および式(1-5-1)~式(1-5-7)において、RaおよびRbは独立して、炭素数2~10のアルキル、炭素数1~9のアルコキシ、または炭素数2~10のアルケニルであり;Z21、Z31、Z32、Z41、およびZ42は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、または-OCF2-であり;X12~X14、X22~X24、X32~X34、およびX42~X44は独立して、フッ素または水素であり;式(1-1-2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1~10のアルキル、炭素数2~10のアルケニル、炭素数1~9のアルコキシ、炭素数2~9のアルコキシアルキ、または炭素数2~9のアルケニルオキシであり;X10、X20、X30、およびX40は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも1つはフッ素であり;Z31は、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、または-OCF2-である。 - 式(1-1-1)、式(1-2-1)、および(1-3-1)において、RaおよびRbが炭素数1~5のアルキルまたは炭素数2~5のアルケニルであり;Z21、Z31、Z32、およびZ41が独立して、単結合または-CH=CH-である請求項12に記載の化合物。
- 式(1-1-1)、式(1-2-1)、および(1-3-1)において、RaおよびRbのどちらか一方が炭素数2~5のアルケニルであり;Z21、Z31,Z32、およびZ41が独立して、単結合または-CH=CH-である請求項12に記載の化合物。
- 式(1-1-1)、式(1-2-1)、および(1-3-1)において、RaおよびRbが炭素数2~5のアルケニルであり、Z21、Z31、Z32、およびZ41が独立して、単結合または-CH=CH-である請求項12に記載の化合物。
- 式(1-1-2)、式(1-2-2)~式(1-2-4)、式(1-3-2)、式(1-3-3)、式(1-4-2)~式(1-4-6)、および式(1-5-2)~式(1-5-7)のいずれか1つで表される請求項7に記載の化合物。
式(1-1-2)、式(1-2-2)~式(1-2-4)、式(1-3-2)~式(1-3-3)、式(1-4-2)~式(1-4-6)、および式(1-5-2)~式(1-5-7)において、RaおよびRbは独立して、炭素数2~10のアルキル、炭素数1~9のアルコキシ、または炭素数2~10のアルケニルであり;X10、X20、X12、X22、X13、X23、X14、およびX24は独立して、フッ素または水素であるが、X10とX20、X12とX22、X13とX23、X14とX24のうちの、少なくとも一組は共にフッ素であり;Z21、Z31、Z32、Z41、およびZ42は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である。 - 式(1-1-2)、(1-2-2)~(1-2-4)、および(1-3-3)のいずれか一つで表される請求項7に記載の化合物。
式(1-1-2)、(1-2-2)~(1-2-4)、および(1-3-3)において、RaおよびRbは独立して、炭素数1~8のアルキル、炭素数1~7のアルコキシ、または炭素数2~8のアルケニルであり;X10、X20、X12、X22、X13、X23、X14、およびX24は独立して、フッ素または水素であるが、X10とX20、X12とX22、X13とX23、X14とX24のうちの、少なくとも一組は共にフッ素であり;Z21、Z31、Z32、およびZ41が独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である。 - 式(1-1-2)、式(1-2-3)、および(1-2-4)において、RaおよびRbが、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、または炭素数2~5のアルケニルであり;X10、X20、X14、およびX24が、フッ素であり、X13およびX23が独立して、フッ素または水素であり;Z21、Z31,Z32、およびZ41が独立して、単結合、-CH=CH-、-CH2O-、または-OCH2-である請求項17に記載の化合物。
- 式(1-1-2)、式(1-2-3)、および(1-2-4)において、RaおよびRbが、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、または炭素数2~5のアルケニルであり;X10、X20、X14、およびX24が、フッ素であり、X13およびX23が独立して、フッ素または水素であり;Z21、Z31,Z32、およびZ41が独立して、単結合、-CH2O-、または-OCH2-である請求項17に記載の化合物。
- 式(1-1-2)、式(1-2-3)、および(1-2-4)において、RaおよびRbが、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、または炭素数2~5のアルケニルであり;X10、X20、X14、およびX24が、フッ素であり、X13およびX23が水素であり;Z21、Z31,Z32、およびZ41が独立して、単結合または-CH2O-である請求項17に記載の化合物。
- 請求項1~請求項20のいずれか1項に記載した少なくとも1つの化合物を含有する液晶組成物。
- 式(2)、(3)、および(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する請求項21に記載の液晶組成物。
式(2)~(4)において、R9は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
X1は、フッ素、塩素、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、または-OCF2CHFCF3であり;
環B1、環B2、および環B3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、1-テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-フルオロ-1,4-フェニレン、または3、5-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり;
Z7およびZ8は独立して、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、または単結合であり;
L9およびL10は独立して、水素またはフッ素である。 - 式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項21に記載の液晶組成物。
式(5)において、R10は、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
X2は-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nであり;
環C1、環C2、および環C3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4-フェニレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、1-テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはピリミジン-2,5-ジイルであり;
Z9は、-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-、-CH2O-、または単結合であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素であり;
oは、0、1または2であり、pは0または1であり、oおよびpの和は、0、1、2または3である。 - 式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、および(11)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項21に記載の液晶組成物。
式(6)~(11)において、R11およびR12は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
環D1、環D2、環D3、および環D4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、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4-フェニレン、6-テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはデカヒドロ-2,6-ナフタレンであり;
Z10、Z11、Z12、およびZ13は独立して、-(CH2)2-、-COO-、-CH2O-、-OCF2-、-OCF2(CH2)2-、または単結合であり;
L13およびL14は独立して、フッ素または塩素であり;
q、r、s、t、u、およびvは独立して、0または1であり、r、s、t、およびuの和は、1または2である。 - 式(12)、(13)、および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項21に記載の液晶組成物。
式(12)~(14)において、R13およびR14は独立して、炭素数1~10のアルキルまたは炭素数2~10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の-CH2-は-O-で置き換えられてもよく;
環E1、環E2、および環E3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、ピリミジン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、3-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;
Z14およびZ15は独立して、-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-、または単結合である。 - 請求項23に記載の式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項22に記載の液晶組成物。
- 請求項25記載の式(12)、(13)、および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項22に記載の液晶組成物。
- 請求項25記載の式(12)、(13)、および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項23に記載の液晶組成物。
- 請求項25記載の式(12)、(13)、および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項24に記載の液晶組成物。
- 少なくとも1つの光学活性化合物および/または重合可能な化合物をさらに含有する、請求項21~請求項29のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 少なくとも1つの酸化防止剤および/または紫外線吸収剤をさらに含有する請求項21~請求項30のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項21~請求項31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。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012539691A JP5817734B2 (ja) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | シクロヘキセン−3,6−ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
EP13182189.4A EP2669354B1 (en) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | Cyclohexene-3,6-diyl Compound, Liquid Crystal Composition and Liquid Crystal Display Device |
US13/880,527 US9090825B2 (en) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | Cyclohexene-3,6-diyl compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device |
EP11834261.7A EP2631225B1 (en) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | Cyclohexene-3,6-diyl compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
US13/919,628 US8956552B2 (en) | 2010-10-21 | 2013-06-17 | Cyclohexene-3,6-diyl compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-236192 | 2010-10-21 | ||
JP2010236192 | 2010-10-21 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US13/880,527 A-371-Of-International US9090825B2 (en) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | Cyclohexene-3,6-diyl compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device |
US13/919,628 Division US8956552B2 (en) | 2010-10-21 | 2013-06-17 | Cyclohexene-3,6-diyl compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012053421A1 true WO2012053421A1 (ja) | 2012-04-26 |
Family
ID=45975137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2011/073552 WO2012053421A1 (ja) | 2010-10-21 | 2011-10-13 | シクロヘキセン-3,6-ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9090825B2 (ja) |
EP (2) | EP2669354B1 (ja) |
JP (2) | JP5817734B2 (ja) |
WO (1) | WO2012053421A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013237842A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shenzhen Super Perfect Optics Ltd | 液晶組成物及びその応用 |
WO2016059896A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置及び液晶組成物 |
WO2018193860A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | Dic株式会社 | 液晶組成物及び液晶表示素子 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI480363B (zh) * | 2009-08-19 | 2015-04-11 | Jnc Corp | 四氫吡喃化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 |
WO2012053421A1 (ja) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Jnc株式会社 | シクロヘキセン-3,6-ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
JP2014142616A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
KR20170062593A (ko) | 2015-11-27 | 2017-06-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
CN105541784B (zh) * | 2016-02-24 | 2018-03-09 | 中南大学 | 一种光致变色分子及其制备方法和应用 |
US20170283698A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Jnc Corporation | Liquid crystal composition and liquid crystal display device |
CN107541221B (zh) * | 2016-06-29 | 2021-01-15 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物及其应用 |
CN107619668B (zh) * | 2016-07-15 | 2020-02-21 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物及其应用 |
CN108203584B (zh) * | 2016-12-16 | 2021-11-23 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种化合物及其液晶组合物和应用 |
CN108728112A (zh) * | 2017-04-19 | 2018-11-02 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种负介电各向异性的液晶化合物及其制备方法与应用 |
CN108949190A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含有环己烯结构化合物的液晶组合物及其应用 |
CN109575953B (zh) * | 2017-09-28 | 2022-06-17 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
CN109575944B (zh) * | 2017-09-28 | 2022-10-21 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57165327A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-12 | Chisso Corp | 4-substituted-(4'-(trans-4"-alkylcylohexyl)cyclohexene- 1'-yl)benzene |
JPS62500783A (ja) * | 1984-11-14 | 1987-04-02 | ナウチノ−イススレドバテルスキ インステイテユト プリクラドニフ フイジチエスキフ プロブレム イメニ ア−.エヌ.セブチエンコ | 4′−(トランス−4′′−n−アルキルシクロヘキス−2−エンオイロキシ)安息香酸の4−n−ペンチルフェニルエステル液晶 |
JPH04327544A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-17 | Asahi Denka Kogyo Kk | 3−(4−アルキルフェニル)シクロヘキセン誘導体 |
JPH06312949A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Dainippon Ink & Chem Inc | シクロヘキサン誘導体 |
WO1997000233A1 (fr) * | 1995-06-15 | 1997-01-03 | Chisso Corporation | Composes presentant des groupes alcenylene a substitution alkyle et composition de cristaux liquides |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH024723A (ja) * | 1988-03-10 | 1990-01-09 | Merck Patent Gmbh | シクロヘキセン誘導体 |
US5576867A (en) | 1990-01-09 | 1996-11-19 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Liquid crystal switching elements having a parallel electric field and βo which is not 0° or 90° |
DE4042747B4 (de) | 1990-01-09 | 2009-10-08 | Merck Patent Gmbh | Elektrooptisches Flüssigkristallschaltelement |
JP3608061B2 (ja) | 1995-06-16 | 2005-01-05 | チッソ株式会社 | テルシクロヘキサン化合物、液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物 |
JPH10236990A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Chisso Corp | 誘電率異方性値が負の液晶性化合物、この液晶性化合物を含有する液晶組成物、及びこの液晶組成物を用いた液晶表示素子 |
KR101557818B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2015-10-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
WO2012053421A1 (ja) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Jnc株式会社 | シクロヘキセン-3,6-ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
-
2011
- 2011-10-13 WO PCT/JP2011/073552 patent/WO2012053421A1/ja active Application Filing
- 2011-10-13 US US13/880,527 patent/US9090825B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-13 JP JP2012539691A patent/JP5817734B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-13 EP EP13182189.4A patent/EP2669354B1/en not_active Not-in-force
- 2011-10-13 EP EP11834261.7A patent/EP2631225B1/en not_active Not-in-force
-
2013
- 2013-06-17 US US13/919,628 patent/US8956552B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-07-15 JP JP2014145128A patent/JP2015003911A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57165327A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-12 | Chisso Corp | 4-substituted-(4'-(trans-4"-alkylcylohexyl)cyclohexene- 1'-yl)benzene |
JPS62500783A (ja) * | 1984-11-14 | 1987-04-02 | ナウチノ−イススレドバテルスキ インステイテユト プリクラドニフ フイジチエスキフ プロブレム イメニ ア−.エヌ.セブチエンコ | 4′−(トランス−4′′−n−アルキルシクロヘキス−2−エンオイロキシ)安息香酸の4−n−ペンチルフェニルエステル液晶 |
JPH04327544A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-17 | Asahi Denka Kogyo Kk | 3−(4−アルキルフェニル)シクロヘキセン誘導体 |
JPH06312949A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Dainippon Ink & Chem Inc | シクロヘキサン誘導体 |
WO1997000233A1 (fr) * | 1995-06-15 | 1997-01-03 | Chisso Corporation | Composes presentant des groupes alcenylene a substitution alkyle et composition de cristaux liquides |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BEZBORODOV, V. S. ET AL.: "Synthesis, mesomorphic properties and potential applications of aryl esters of 4-n- alkylcyclohexene-1-carboxylic acids in electrooptic displays", LIQUID CRYSTALS, vol. 4, no. 2, 1989, pages 209 - 215, XP008170193 * |
See also references of EP2631225A4 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013237842A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shenzhen Super Perfect Optics Ltd | 液晶組成物及びその応用 |
WO2016059896A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置及び液晶組成物 |
WO2018193860A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | Dic株式会社 | 液晶組成物及び液晶表示素子 |
JP6452017B1 (ja) * | 2017-04-18 | 2019-01-16 | Dic株式会社 | 液晶組成物及び液晶表示素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2669354B1 (en) | 2019-07-24 |
EP2669354A3 (en) | 2014-10-01 |
US20130270480A1 (en) | 2013-10-17 |
JP5817734B2 (ja) | 2015-11-18 |
JP2015003911A (ja) | 2015-01-08 |
US9090825B2 (en) | 2015-07-28 |
EP2631225A1 (en) | 2013-08-28 |
EP2669354A2 (en) | 2013-12-04 |
JPWO2012053421A1 (ja) | 2014-02-24 |
EP2631225A4 (en) | 2015-12-23 |
EP2631225B1 (en) | 2018-12-26 |
US20130277612A1 (en) | 2013-10-24 |
US8956552B2 (en) | 2015-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5817734B2 (ja) | シクロヘキセン−3,6−ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5712510B2 (ja) | 5員環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
TWI460169B (zh) | 具有四氫吡喃及2,2’,3,3’-四氟聯苯基的四環液晶性化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 | |
JP5488628B2 (ja) | テトラヒドロピラン化合物、液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP4244556B2 (ja) | ビス(トリフルオロメチル)フェニル環を持つ液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5145753B2 (ja) | フルオロイソプロピル基を側鎖として有する化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
TWI444359B (zh) | 具有氟原子之液晶性四環化合物、液晶組成物以及液晶顯示元件 | |
JP6019728B2 (ja) | 複数のcf2o結合基を有する4環化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP6511975B2 (ja) | ジヒドロピラン化合物を含有する液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP2004115475A (ja) | ジフルオロメチルおよびトリフルオロメチル基をベンゼン環上にあわせ持つ液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4492206B2 (ja) | パーフルオロプロペニルを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5736670B2 (ja) | 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
JP4513351B2 (ja) | 結合基にフッ素化されたアルキル基を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4311055B2 (ja) | 末端基の一つが水素である液晶性化合物、その組成物およびこれを含有する液晶表示素子 | |
JP5929781B2 (ja) | ジフルオロエチレンオキシ化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4003487B2 (ja) | ビシクロ[3.1.0]ヘキサン誘導体 | |
JP4892853B2 (ja) | カーボネート結合基を有する液晶性化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP2006232727A (ja) | クマリン誘導体、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP4423877B2 (ja) | 2−トリフルオロメチルジヒドロピラン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 | |
WO2010146992A1 (ja) | 5環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4432320B2 (ja) | 液晶性3,4−置換ピロール | |
JP6677122B2 (ja) | 両端にアルケニルを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4419457B2 (ja) | ジヒドロピラン化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP5637135B6 (ja) | 5環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11834261 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2012539691 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2011834261 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 13880527 Country of ref document: US |