JP6766873B2 - Liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents
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Description
本発明は、誘電率異方性が正の液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有し、この化合物の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物、および液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy, a liquid crystal display device containing this composition, and the like. In particular, the present invention relates to a liquid crystal composition containing a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group and capable of achieving vertical orientation of liquid crystal molecules by the action of this compound, and a liquid crystal display element.
液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)、FFS(fringe field switching)、FPA(field-induced photo-reactive alignment)などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PMは、スタティック(static)、マルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMは、TFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。TFTの分類は非晶質シリコン(amorphous silicon)および多結晶シリコン(polycrystal silicon)である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。 In liquid crystal display elements, the classification based on the operation mode of liquid crystal molecules is PC (phase change), TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), ECB (electrically controlled birefringence), OCB (optically compensated bend), IPS. (In-plane switching), VA (vertical alignment), FFS (fringe field switching), FPA (field-induced photo-reactive alignment) and other modes. The classifications based on the drive method of the element are PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM is classified into static, multiplex and the like, and AM is classified into TFT (thin film transistor), MIM (metal insulator metal) and the like. The classification of TFT is amorphous silicon (amorphous silicon) and polycrystalline silicon (polycrystal silicon). The latter is classified into a high temperature type and a low temperature type according to the manufacturing process. The classification based on the light source is a reflective type that uses natural light, a transmissive type that uses a backlight, and a transflective type that uses both natural light and a backlight.
液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するAM素子を得ることができる。これらの特性における関連を下記の表1にまとめる。組成物の特性を市販されているAM素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約70℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−10℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。1ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。組成物の弾性定数は素子のコントラストに関連する。素子においてコントラストを上げるためには、組成物における大きな弾性定数がより好ましい。 The liquid crystal display element contains a liquid crystal composition having a nematic phase. This composition has suitable properties. By improving the properties of this composition, an AM device having good properties can be obtained. The relationships in these properties are summarized in Table 1 below. The properties of the composition will be further described based on commercially available AM devices. The temperature range of the nematic phase is related to the temperature range in which the device can be used. The preferred upper limit temperature of the nematic phase is about 70 ° C. or higher, and the preferred lower limit temperature of the nematic phase is about −10 ° C. or lower. The viscosity of the composition is related to the response time of the device. A short response time is preferred for displaying moving images on the device. A shorter response time of even 1 millisecond is desirable. Therefore, a small viscosity in the composition is preferred. Small viscosities at low temperatures are more preferred. The elastic constant of the composition is related to the contrast of the device. In order to increase the contrast in the device, a large elastic constant in the composition is more preferable.
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn×d)は、コントラスト比を最大にするように設計される。積の適切な値は動作モードの種類に依存する。TNのようなモードの素子では、この値は約0.45μmである。この場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線または熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるAM素子に好ましい。 The optical anisotropy of the composition is related to the contrast ratio of the device. Depending on the mode of the device, a large optical anisotropy or a small optical anisotropy, that is, an appropriate optical anisotropy is required. The product (Δn × d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the device is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate value of the product depends on the type of operation mode. For devices in modes such as TN, this value is about 0.45 μm. In this case, a composition having a large optical anisotropy is preferable for a device having a small cell gap. The large dielectric anisotropy in the composition contributes to the low threshold voltage, low power consumption and large contrast ratio in the device. Therefore, large dielectric anisotropy is preferred. A large resistivity in the composition contributes to a large voltage retention and a large contrast ratio in the device. Therefore, a composition having a large resistivity in the initial stage is preferable. A composition having a large specific resistance after long-term use is preferable. The stability of the composition against UV light or heat is related to the life of the device. When this stability is high, the life of the device is long. Such characteristics are preferable for AM elements used in liquid crystal projectors, liquid crystal televisions, and the like.
汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、特定のポリイミド配向膜によって達成される。高分子支持配向(PSA;polymer sustained alignment)型の液晶表示素子では、配向膜に重合体を組み合わせる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPAのようなモードを有する素子に期待できる。 In a general-purpose liquid crystal display device, the vertical orientation of liquid crystal molecules is achieved by a specific polyimide alignment film. In a polymer sustained alignment (PSA) type liquid crystal display element, a polymer is combined with an alignment film. First, the composition to which a small amount of the polymerizable compound is added is injected into the device. Next, the composition is irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage between the substrates of this device. The polymerizable compound polymerizes to form a network structure of the polymer in the composition. In this composition, since the orientation of the liquid crystal molecules can be controlled by the polymer, the response time of the device is shortened and the burn-in of the image is improved. Such effects of the polymer can be expected for devices having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, FPA.
一方、配向膜を有しない液晶表示素子では、重合体および極性化合物を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物および少量の極性化合物を添加した組成物を素子に注入する。ここで、極性化合物は基板表面に吸着され、配列する。この配列にしたがって液晶分子が配向される。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。ここで、重合性化合物が重合し、液晶分子の配向を安定化させる。この組成物では、重合体および極性化合物によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。さらに、配向膜を有しない素子では、配向膜を形成する工程が不要である。配向膜がないので、配向膜と組成物との相互作用によって、素子の電気抵抗が低下することはない。重合体と極性化合物の組合せによるこのような効果は、TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPAのようなモードを有する素子に期待できる。 On the other hand, in a liquid crystal display element having no alignment film, a liquid crystal composition containing a polymer and a polar compound is used. First, a composition containing a small amount of a polymerizable compound and a small amount of a polar compound is injected into the device. Here, the polar compounds are adsorbed on the surface of the substrate and arranged. The liquid crystal molecules are oriented according to this arrangement. Next, the composition is irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage between the substrates of this device. Here, the polymerizable compound polymerizes and stabilizes the orientation of the liquid crystal molecules. In this composition, the orientation of the liquid crystal molecules can be controlled by the polymer and the polar compound, so that the response time of the device is shortened and the image burn-in is improved. Further, in the device having no alignment film, the step of forming the alignment film is unnecessary. Since there is no alignment film, the interaction between the alignment film and the composition does not reduce the electrical resistance of the device. Such effects due to the combination of the polymer and the polar compound can be expected for devices having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS and FPA.
TNモードを有するAM素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。VAモードを有するAM素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向型のAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。配向膜を有しない素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。正の誘電率異方性を有する組成物は次の特許文献1から4などに開示されている。本発明では、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を液晶性化合物と組み合せ、この組成物を、配向膜を有しない液晶表示素子に用いた。 In the AM device having the TN mode, a composition having a positive dielectric anisotropy is used. In the AM device having the VA mode, a composition having a negative dielectric anisotropy is used. In an AM device having an IPS mode or an FFS mode, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. In the polymer support orientation type AM device, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. In a device having no alignment film, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. Compositions having positive dielectric anisotropy are disclosed in the following Patent Documents 1 to 4 and the like. In the present invention, a polar compound having a polymerizable group (or a polymer thereof) is combined with a liquid crystal compound, and this composition is used for a liquid crystal display element having no alignment film.
本発明の1つの目的は、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで極性化合物は、液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の目的は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の目的は、これらの特性の少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の目的は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の目的は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子を提供することである。 One object of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group, wherein the polar compound has high compatibility with the liquid crystal compound. .. Another object is to provide a liquid crystal composition capable of achieving vertical orientation of liquid crystal molecules by the action of a polymer generated from this polar compound. Other objectives are high upper temperature limit of nematic phase, lower lower limit temperature of nematic phase, small viscosity, proper optical anisotropy, very large dielectric anisotropy, large specific resistance, high stability to ultraviolet rays, heat resistance. It is to provide a liquid crystal composition that satisfies at least one of the properties such as high stability and large elastic constant. Another object is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance between at least two of these properties. Another object is a liquid crystal display device containing such a composition. Another object is to provide an AM device with characteristics such as short response time, high voltage retention, low threshold voltage, high contrast ratio, long life.
本発明は、第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物、および第一添加物として式(2)で表される極性化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、そして正の誘電率異方性を有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。
式(1)および式(2)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aおよび環B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、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Cおよび環Eは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、または−OCF2−であり;Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;X1およびX2は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは、1、2、3、または4であり;bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下であり;cは、0、1、2、3、または4であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は、2以上であり;P1、P2、およびP3は独立して、式(P−A)で表される重合性基であり;
式(P−A)において、Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく;R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルであり;M4およびM5は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。The present invention was selected from the group of at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (1) as the first component, and the group of polar compounds represented by the formula (2) as the first additive. A liquid crystal composition containing at least one compound and having positive dielectric anisotropy, and a liquid crystal display element containing this composition.
In formulas (1) and (2), R 1 is an alkyl with 1 to 12 carbons, an alkoxy with 1 to 12 carbons, or an alkenyl with 2 to 12 carbons; rings A and B are independent. 1,4-Cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine -2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; rings C and E are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-. It is naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridine-2-yl, and in these rings at least one hydrogen is fluorine. , Chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, alkyl with 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least 1 One hydrogen may be replaced with an alkenyl having 2 to 12 carbons replaced by fluorine or chlorine; ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene. -1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1 , 8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, Pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, An alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine. Z 1 and Z 2 may be independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -O CF 2 −; Z 3 and Z 4 are independently single-bonded or alkylene with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one −CH 2 − is −O−, −CO−,. -COO-, or may be replaced by -OCO-, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3 )-Or-C (CH 3 ) = C (CH 3 )-and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine; X 1 and X 2 Are independently hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. An alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently single-bonded or It is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one. −CH 2 CH 2− may be replaced by −CH = CH− or −C≡C−, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; 1, 2, 3, or 4; b is 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is less than or equal to 4; c is 0, 1, 2, 3, or 4 E, f, and g are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of e, f, and g is 2 or greater; P 1 , P 2 , and. P 3 is independently a polymerizable group represented by the formula (PA);
In formula (PA), Sp 4 is a single bond or an alkylene with 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − is -O-, -COO-, or -OCO-. At least one −CH 2 CH 2 − may be replaced with −CH = CH −, and in these groups at least one hydrogen may be replaced with fluorine; 2 is a group represented by -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 , where R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. Yes; M 4 and M 5 are independently hydrogen, fluorine, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, or alkyl with 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine.
本発明の1つの長所は、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで極性化合物は、液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の長所は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の長所は、これらの特性の少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子を提供することである。 One advantage of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group, wherein the polar compound has high compatibility with the liquid crystal compound. .. Another advantage is to provide a liquid crystal composition in which the vertical orientation of the liquid crystal molecules can be achieved by the action of the polymer generated from this polar compound. Other advantages are high upper temperature limit of nematic phase, lower lower limit temperature of nematic phase, small viscosity, proper optical anisotropy, very large dielectric anisotropy, large specific resistance, high stability against ultraviolet rays, heat resistance. It is to provide a liquid crystal composition that satisfies at least one of the properties such as high stability and large elastic constant. Another advantage is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance between at least two of these properties. Another advantage is a liquid crystal display device containing such a composition. Another advantage is to provide AM devices with characteristics such as short response time, high voltage retention, low threshold voltage, high contrast ratio, long life.
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状(rod like)である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させるために添加する化合物である。アルケニルを有する液晶性化合物は、その意味では重合性ではない。 The usage of terms in this specification is as follows. The terms "liquid crystal composition" and "liquid crystal display element" may be abbreviated as "composition" and "element", respectively. "Liquid crystal display element" is a general term for a liquid crystal display panel and a liquid crystal display module. The "liquid crystal compound" is 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 is composed for the purpose of adjusting characteristics such as temperature range, viscosity and dielectric anisotropy of the nematic phase. It is a general term for compounds mixed in a product. This compound has a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like. A "polymerizable compound" is a compound added to form a polymer in a composition. Liquid crystal compounds with alkenyl are not polymerizable in that sense.
液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合(含有量)は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。添加物の割合(添加量)は、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。重量百万分率(ppm)が用いられることがある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。 The liquid crystal composition is prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. Additives such as optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, and polar compounds are added to the liquid crystal composition as needed. To. The ratio (content) of the liquid crystal compound is expressed as a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition containing no additive even when the additive is added. The ratio (addition amount) of the additive is expressed as a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition containing no additive. Parts per million by weight (ppm) may be used. The ratio of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor is exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.
「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子では、経時変化試験(加速劣化試験を含む)によって特性が評価されることがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。 The "upper limit temperature of the nematic phase" may be abbreviated as the "upper limit temperature". The "lower limit temperature of the nematic phase" may be abbreviated as the "lower limit temperature". "Large specific resistance" means that the composition has a large specific resistance at an initial stage and has a large specific resistance after long-term use. "Large voltage retention" means that the element has a large voltage retention not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature at the initial stage, and after long-term use, it has a large voltage not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature. It means having a retention rate. The properties of compositions and devices may be evaluated by aging tests (including accelerated aging tests). The expression "increase the dielectric anisotropy" means that when the composition has a positive dielectric anisotropy, its value increases positively, and the composition has a negative dielectric anisotropy. When it is a thing, it means that its value increases negatively.
式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と略すことがある。式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を「化合物(1)」と略すことがある。「化合物(1)」は、式(1)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物または3つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「少なくとも1つの‘A’」の表現は、‘A’の数は任意であることを意味する。「少なくとも1つの‘A’は、‘B’で置き換えられてもよい」の表現は、‘A’の数が1つのとき、‘A’の位置は任意であり、‘A’の数が2つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも1つの‘A’が、‘B’で置き換えられた」の表現にも適用される。 The compound represented by the formula (1) may be abbreviated as "compound (1)". At least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (1) may be abbreviated as "Compound (1)". "Compound (1)" means one compound represented by the formula (1), a mixture of two compounds, or a mixture of three or more compounds. The same applies to compounds represented by other formulas. The expression "at least one'A'" means that the number of'A'is arbitrary. The expression "at least one'A'may be replaced by'B'" is that when the number of'A's is 1, the position of the'A'is arbitrary and the number of'A's is 2. When there is more than one, their positions can be selected without limitation. This rule also applies to the expression "at least one'A'has been replaced by a'B'".
「少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい」のような表現が使われることがある。この場合、−CH2−CH2−CH2−は、隣接しない−CH2−が−O−で置き換えられることによって−O−CH2−O−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−CH2−が−O−で置き換えられることはない。この置き換えでは不安定な−O−O−CH2−(ペルオキシド)が生成するからである。すなわち、この表現は、「1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい」と「少なくとも2つの隣接しない−CH2−は−O−で置き換えられてもよい」の両方とを意味する。Expressions such as "at least one -CH 2- may be replaced by -O-" may be used. In this case, −CH 2 −CH 2 −CH 2− may be converted to −O−CH 2− O− by replacing the non-adjacent −CH 2− with −O−. However, the adjacent −CH 2− is not replaced by −O−. This replacement produces an unstable -O-O-CH 2- (peroxide). That is, this expression includes both "one -CH 2- may be replaced by -O-" and "at least two non-adjacent-CH 2- may be replaced by -O-". means.
成分化合物の化学式において、末端基R1の記号を複数の化合物に用いる。これらの化合物において、任意の2つのR1が表す2つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物(1−1)のR1がエチルであり、化合物(1−2)のR1がエチルであるケースがある。化合物(1−1)のR1がエチルであり、化合物(1−2)のR1がプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式(1)において、添え字‘a’が2のとき、2つの環Aが存在する。この化合物において、2つの環Aが表す2つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、添え字‘a’が2より大きいとき、任意の2つの環Aにも適用される。このルールは、他の記号にも適用される。In the chemical formulas of the component compounds, using symbols of terminal groups R 1 to a plurality of compounds. In these compounds, two groups represented by any two of R 1 may be may be the same or different. For example, there are cases where R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (1-2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (1-2) is propyl. This rule also applies to symbols such as other end groups. In equation (1), when the subscript'a'is 2, there are two rings A. In this compound, the two rings represented by the two rings A may be the same or different. This rule also applies to any two rings A when the subscript'a'is greater than 2. This rule also applies to other symbols.
六角形で囲んだA、B、C、Dなどの記号はそれぞれ環A、環B、環C、環Dなどの環に対応し、六員環、縮合環などの環を表す。式(2)において、六角形の一辺を横切る斜線は、環上の任意の水素が−Sp1−P1などの基で置き換えられてもよいことを表す。‘e’などの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字‘e’が0のとき、そのような置き換えはない。添え字‘e’が2以上のとき、環C上には複数の−Sp1−P1が存在する。−Sp1−P1が表す複数の基は、同一であってもよく、または異なってもよい。「環Aおよび環Bは独立して、X、Y、またはZである」の表現では、主語が複数であるから、「独立して」を用いる。「環Dは、X、Y、またはZである」の場合は、主語が単数であるから「独立して」を用いない。「環D」が複数の式で使われる場合には、「同一であってもよく、または異なってもよい」のルールが「環D」に適用される。他の基についても同様である。Symbols such as A, B, C, and D surrounded by a hexagon correspond to rings such as ring A, ring B, ring C, and ring D, respectively, and represent rings such as six-membered ring and condensed ring. In formula (2), the diagonal line that crosses one side of the hexagon indicates that any hydrogen on the ring may be replaced by a group such as -Sp 1- P 1 . Subscripts such as'e'indicate the number of replaced groups. When the subscript'e'is 0, there is no such replacement. When the subscript'e'is 2 or more, there are a plurality of -Sp 1- P 1 on the ring C. -Sp 1 The plurality of groups represented by -P 1 may be the same or different. In the expression "ring A and ring B are independently X, Y, or Z", "independently" is used because there are a plurality of subjects. In the case of "ring D is X, Y, or Z", "independently" is not used because the subject is singular. When "ring D" is used in a plurality of expressions, the rule "may be the same or different" applies to "ring D". The same applies to other groups.
2−フルオロ−1,4−フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよく、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような、環から2つの水素を除くことによって生成した、非対称な二価基にも適用される。このルールは、カルボニルオキシ(−COO−またはび−OCO−)のような二価の結合基にも適用される。
2-Fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, fluorine may be left-facing (L) or right-facing (R). This rule also applies to asymmetric divalent groups generated by removing two hydrogens from the ring, such as tetrahydropyran-2,5-diyl. This rule also applies to divalent binding groups such as carbonyloxy (-COO- or bi-OCO-).
液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。 The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not contain cyclic alkyl. Linear alkyl is preferred over branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl. For the configuration of 1,4-cyclohexylene, trans is preferable to cis in order to raise the upper limit temperature.
本発明は、下記の項などである。 The present invention includes the following items.
項1. 第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物、および第一添加物として式(2)で表される極性化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、そして正の誘電率異方性を有する液晶組成物。
式(1)および式(2)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aおよび環B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、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Cおよび環Eは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、または−OCF2−であり;Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;X1およびX2は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは、1、2、3、または4であり;bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下であり;cは、0、1、2、3、または4であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は、2以上であり;P1、P2、およびP3は独立して、式(P−A)で表される重合性基であり;
式(P−A)において、Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく;R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルであり;M4およびM5は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。Item 1. At least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (1) as the first component, and at least one compound selected from the group of polar compounds represented by the formula (2) as the first additive. A liquid crystal composition containing, and having a positive dielectric anisotropy.
In formulas (1) and (2), R 1 is an alkyl with 1 to 12 carbons, an alkoxy with 1 to 12 carbons, or an alkenyl with 2 to 12 carbons; rings A and B are independent. 1,4-Cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine -2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; rings C and E are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-. It is naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridine-2-yl, and in these rings at least one hydrogen is fluorine. , Chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, alkyl with 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least 1 One hydrogen may be replaced with an alkenyl having 2 to 12 carbons replaced by fluorine or chlorine; ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene. -1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1 , 8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, Pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, An alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine. Z 1 and Z 2 may be independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -O CF 2 −; Z 3 and Z 4 are independently single-bonded or alkylene with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one −CH 2 − is −O−, −CO−,. -COO-, or may be replaced by -OCO-, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3 )-Or-C (CH 3 ) = C (CH 3 )-and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine; X 1 and X 2 Are independently hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. An alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently single-bonded or It is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one. −CH 2 CH 2− may be replaced by −CH = CH− or −C≡C−, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; 1, 2, 3, or 4; b is 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is less than or equal to 4; c is 0, 1, 2, 3, or 4 E, f, and g are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of e, f, and g is 2 or greater; P 1 , P 2 , and. P 3 is independently a polymerizable group represented by the formula (PA);
In formula (PA), Sp 4 is a single bond or an alkylene with 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − is -O-, -COO-, or -OCO-. At least one −CH 2 CH 2 − may be replaced with −CH = CH −, and in these groups at least one hydrogen may be replaced with fluorine; 2 is a group represented by -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 , where R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. Yes; M 4 and M 5 are independently hydrogen, fluorine, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, or alkyl with 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine.
項2. 項1に記載の式(2)において、環Cおよび環Eが独立して、シクロヘキシル、フェニル、1−ナフチル、または2−ナフチルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;環Dが、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−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、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;cが、0または1である、項1に記載の液晶組成物。 Item 2. In the formula (2) described in Item 1, the rings C and E are independently cyclohexyl, phenyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine. , Alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, alkyl with 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least one hydrogen May be replaced with an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which is replaced with fluorine or chlorine; ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, or naphthalene-. It is 2,6-diyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, at least one. Hydrogen may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or at least one hydrogen may be replaced by an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which the hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; c is 0 or 1. Item 2. The liquid crystal composition according to Item 1.
項3. 第一成分として式(1−1)から式(1−14)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1または2に記載の液晶組成物。
式(1−1)から式(1−14)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、およびX14は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。Item 3. Item 2. The liquid crystal composition according to Item 1 or 2, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (1-1) to (1-14) as a first component.
In formulas (1-1) to (1-14), R 1 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms; X 1 , X. 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 , and X 14 are independently hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least 1 One hydrogen is an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which fluorine or chlorine is replaced.
項4. 第一添加物が式(2−1)から式(2−13)で表される極性化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物である、項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(2−1)から式(2−13)において、R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルであり;R3は、水素、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Sp1およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく;L1、L2、L3、L4、L5、およびL6は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルである。Item 4. Item 2. The liquid crystal according to any one of Items 1 to 3, wherein the first additive is at least one compound selected from the group of polar compounds represented by the formulas (2-1) to (2-13). Composition.
In formulas (2-1) to (2-13), R 2 is a group represented by -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 . Here, R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms; R 3 is hydrogen, fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, and 2 to 12 carbon atoms. An alkenyl, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; Z 3 and Z 4 independently is a single bond or alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO-, or replaced by -OCO- at best, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = It may be replaced with C (CH 3 )-and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine; Sp 1 and Sp 3 are independently single-bonded or 1 carbon. To 10 alkylenes, in which at least one -CH 2 − may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 − may be replaced by −CH = CH − or −C≡C−, in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; Sp 4 is a single bond. Alternatively, it is an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − may be replaced by -O-, -COO-, or -OCO-, and at least one -CH 2 CH. 2 − may be replaced by −CH = CH−, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 5 , and L 6 are each independently hydrogen, fluorine, methyl or ethyl.
項5. 液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が5重量%から55重量%の範囲であり、第一添加物の割合が0.05重量%から10重量%の範囲である、項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 5. Item 1 in which the proportion of the first component is in the range of 5% by weight to 55% by weight and the proportion of the first additive is in the range of 0.05% by weight to 10% by weight based on the weight of the liquid crystal composition. 4. The liquid crystal composition according to any one of 4.
項6. 第二成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(3)において、R4およびR5は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Fおよび環Gは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z5は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;hは、1、2、または3である。Item 6. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 5, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (3) as a second component.
In formula (3), R 4 and R 5 are independent of an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, or at least one hydrogen being fluorine or chlorine. It is an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms replaced; ring F and ring G are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5. -Difluoro-1,4-phenylene; Z 5 is single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-; h is 1, 2, or 3.
項7. 第二成分として式(3−1)から式(3−13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(3−1)から式(3−13)において、R4およびR5は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。Item 7. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 6, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formulas (3-1) to (3-13) as the second component. object.
In the formula (3-13) from equation (3-1), independently of R 4 and R 5, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, from 2 to 12 carbons, alkenyl or, An alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine.
項8. 液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、項6または7に記載の液晶組成物。 Item 8. Item 6. The liquid crystal composition according to Item 6 or 7, wherein the proportion of the second component is in the range of 10% by weight to 90% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.
項9. 第三成分として式(4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4)において、R6は炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Iは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Z6は、単結合、−CH2CH2−、−COO−、または−OCO−であり;X15およびX16は独立して、水素またはフッ素であり;Y2は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;iは、1、2、3、または4である。Item 9. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 8, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (4) as a third component.
In formula (4), R 6 is an alkyl with 1 to 12 carbons, an alkoxy with 1 to 12 carbons, or an alkenyl with 2 to 12 carbons; ring I is 1,4-cyclohexylene, 1,4. -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 6 is single bond, -CH 2 CH 2- , -COO-, or -OCO-; X 15 and X 16 are Independently, hydrogen or fluorine; Y 2 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. An alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine; i is 1, 2, 3, or 4.
項10. 第三成分として式(4−1)から式(4−16)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4−1)から式(4−16)において、R6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。Item 10. Item 2. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 9, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formulas (4-1) to (4-16) as the third component. object.
In formulas (4-1) to (4-16), R 6 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms.
項11. 液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が5重量%から50重量%の範囲である、項9または10に記載の液晶組成物。 Item 11. Item 9. The liquid crystal composition according to Item 9 or 10, wherein the proportion of the third component is in the range of 5% by weight to 50% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.
項12. 第四成分として式(5)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(5)において、R7およびR8は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Jおよび環L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、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Kは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z7およびZ8は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;jは、1、2、または3であり、kは0または1であり、そしてjとkとの和は3以下である。Item 12. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 11, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (5) as the fourth component.
In formula (5), R 7 and R 8 are independently composed of an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms. Yes; Ring J and Ring L are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. , Or tetrahydropyran-2,5-diyl; ring K is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5. - methyl-1,4-phenylene, it is a 3,4,5-trifluoro-2,6-diyl or 7,8-difluoro-chroman-2,6-diyl,; Z 7 and Z 8 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or a -OCO-; j is 1, 2 or 3,, k is 0 or 1 And the sum of j and k is less than or equal to 3.
項13. 第四成分として式(5−1)から式(5−22)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(5−1)から式(5−22)において、R7およびR8は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。Item 13. Item 2. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 12, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formulas (5-1) to (5-22) as the fourth component. object.
In formulas (5-1) to (5-22), R 7 and R 8 are independently alkyl with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy with 1 to 12 carbon atoms, alkenyl with 2 to 12 carbon atoms, or It is an alkoxyoxy having 2 to 12 carbon atoms.
項14. 液晶組成物の重量に基づいて、第四成分の割合が3重量%から40重量%の範囲である、項12または13に記載の液晶組成物。 Item 14. Item 12. The liquid crystal composition according to Item 12 or 13, wherein the proportion of the fourth component is in the range of 3% by weight to 40% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.
項15. 第二添加物として式(6)で表される重合性化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(6)において、環Tおよび環Vは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Uは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z11およびZ12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P4、P5、およびP6は、項1に記載の式(P−A)で表される重合性基とは異なる重合性基であり;Sp10、Sp11、およびSp12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;tは0、1、または2であり;u、v、およびwは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてu、v、およびwの和は、1以上である。Item 15. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 14, which contains at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by the formula (6) as the second additive.
In formula (6), rings T and V are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-. 2-Il or pyridine-2-yl, in these rings at least one hydrogen may be fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine; ring U is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1, 2-Diyl, Naphthalene-1,3-Diyl, Naphthalene-1,4-Diyl, Naphthalene-1,5-Diyl, Naphthalene-1,6-Diyl, Naphthalene-1,7-Diyl, Naphthalene-1,8- Diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2 , 5-Diyl, or pyridine-2,5-Diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, or at least 1 One hydrogen may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine; Z 11 and Z 12 are independently single-bonded or alkylenes having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene. , At least one −CH 2− may be replaced by −O−, −CO−, −COO−, or −OCO−, and at least one −CH 2 CH 2− is −CH = CH−. , -C (CH 3 ) = CH-, -CH = C (CH 3 )-, or -C (CH 3 ) = C (CH 3 )-may be replaced by at least one in these groups. hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 4, P 5, and P 6 is located at a different polymerizable group is a polymerizable group represented by the formula (P-a) according to claim 1 Sp 10 , Sp 11 , and Sp 12 are independently single-bonded or 1 to 10 carbon alkylenes, in which at least one -CH 2 − is -O-, -COO-,-. Even if it is replaced by OCO- or -OCOO- Well, and at least one -CH 2 CH 2- may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these groups at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Often; t is 0, 1, or 2; u, v, and w are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of u, v, and w is 1. That is all.
項16. 項15に記載の式(6)において、P4、P5、およびP6が独立して式(P−1)から式(P−5)で表される重合性基の群から選択された基である、項15に記載の液晶組成物。
式(P−1)から式(P−5)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。Item 16. In the formula (6) described in Item 15, P 4 , P 5 , and P 6 were independently selected from the group of polymerizable groups represented by the formulas (P-1) to (P-5). Item 2. The liquid crystal composition according to Item 15, which is a group.
In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. It is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced with.
項17. 第二添加物として式(6−1)から式(6−28)で表される重合性化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から16のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(6−1)から式(6−28)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される重合性基の群から選択された基であり、
ここでM1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp10、Sp11、およびSp12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。Item 17. Item 6. The item according to any one of Items 1 to 16, which contains at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by the formulas (6-1) to (6-28) as the second additive. Liquid crystal composition.
In the formula (6-28) from equation (6-1), P 4, P 5, and P 6 are each independently of the polymerizable group represented by the formula (P-1) by the formula (P-3) A group selected from the group
Here, M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. Sp 10 , Sp 11 , and Sp 12 are independently single-bonded or alkylenes with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- is -O-, -COO-,-. It may be replaced by OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2- may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, at least in these groups. One hydrogen may be replaced with fluorine or chlorine.
項18. 液晶組成物の重量に基づいて、第二添加物の割合が0.03重量%から10重量%の範囲である、項15から17のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 18. Item 2. The liquid crystal composition according to any one of Items 15 to 17, wherein the ratio of the second additive is in the range of 0.03% by weight to 10% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.
項19. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。 Item 19. A liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 18.
項20. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、TNモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項19に記載の液晶表示素子。 Item 20. Item 19. The liquid crystal display element according to Item 19, wherein the operation mode of the liquid crystal display element is an IPS mode, a TN mode, an FFS mode, or an FPA mode, and the drive method of the liquid crystal display element is an active matrix method.
項21. 項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Item 21. A polymer-supported orientation type liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 14 and polymerized with the first additive contained in the liquid crystal composition.
項22. 項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Item 22. A polymer-supported oriented liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of Items 15 to 18, wherein the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition are polymerized. ..
項23. 項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Item 23. A liquid crystal display device having no alignment film, which contains the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 14, and is polymerized with the first additive contained in the liquid crystal composition.
項24. 項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Item 24. A liquid crystal display element having no alignment film, which contains the liquid crystal composition according to any one of Items 15 to 18, wherein the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition are polymerized.
項25. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。 Item 25. Use of the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 18 in a liquid crystal display element.
項26. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。 Item 26. Use of the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 18 in a polymer-supported oriented liquid crystal display device.
項27. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。 Item 27. Use of the liquid crystal composition according to any one of Items 1 to 18 in a liquid crystal display device having no alignment film.
本発明は、次の項も含む。(a)上記の液晶組成物を2つの基板のあいだに配置し、この組成物に電圧を印加した状態で光を照射し、この組成物に含有された重合性基を有する極性化合物を重合させることによって、上記の液晶表示素子を製造する方法。(b)ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃で測定)が0.08以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃で測定)が2以上である、上記の液晶組成物。 The present invention also includes the following sections. (A) The above liquid crystal composition is placed between two substrates, and light is applied to the composition while a voltage is applied to polymerize the polar compound having a polymerizable group contained in the composition. The method for manufacturing the above-mentioned liquid crystal display element. (B) The upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy at a wavelength of 589 nm (measured at 25 ° C.) is 0.08 or higher, and the dielectric anisotropy at a frequency of 1 kHz (measured at 25 ° C.). ) Is 2 or more, the above liquid crystal composition.
本発明は、次の項も含む。(c)上記の極性化合物(2)から選択された少なくとも2つの化合物を含有する上記の組成物。(d)上記の極性化合物(2)とは異なる極性化合物をさらに含有する上記の組成物。(e)光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物の1つ、2つまたは少なくとも3つを含有する上記の組成物。(f)上記の組成物を含有するAM素子。(g)上記の組成物を含有し、そしてTN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、またはFPAのモードを有する素子。(h)上記の組成物を含有する透過型の素子。(i)上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物として使用すること。(j)上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって調製された組成物を、光学活性な組成物として使用すること。 The present invention also includes the following sections. (C) The above composition containing at least two compounds selected from the above polar compounds (2). (D) The above composition further containing a polar compound different from the above polar compound (2). (E) One, two or at least three additives such as optically active compounds, antioxidants, UV absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds. The above composition containing. (F) AM device containing the above composition. (G) A device containing the above composition and having a mode of TN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA, or FPA. (H) A transmissive device containing the above composition. (I) The above composition is used as a composition having a nematic phase. (J) A composition prepared by adding an optically active compound to the above composition is used as an optically active composition.
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分の組み合せ、成分の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。 The composition of the present invention will be described in the following order. First, the composition of the composition will be described. Secondly, the main properties of the constituent compounds and the main effects of this compound on the composition will be described. Third, the combination of ingredients in the composition, the preferred proportions of the ingredients and the rationale thereof will be described. Fourth, preferred forms of the component compounds will be described. Fifth, preferred component compounds are shown. Sixth, additives that may be added to the composition will be described. Seventh, a method for synthesizing a component compound will be described. Finally, the use of the composition will be described.
第一に、組成物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Aと組成物Bに分類される。組成物Aは、化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。 First, the composition of the composition will be described. The compositions of the present invention are classified into composition A and composition B. The composition A further contains other liquid crystal compounds, additives and the like in addition to the liquid crystal compound selected from the compound (1), the compound (3), the compound (4) and the compound (5). May be good. The "other liquid crystal compound" is a liquid crystal compound different from the compound (1), the compound (3), the compound (4), and the compound (5). Such compounds are mixed into the composition for the purpose of further adjusting the properties. Additives include optically active compounds, antioxidants, UV absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like.
組成物Bは、実質的に化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物Bが添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Bは組成物Aに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Bは組成物Aよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Aは組成物Bよりも好ましい。 The composition B is substantially composed of only a liquid crystal compound selected from the compound (1), the compound (3), the compound (4), and the compound (5). "Substantially" means that composition B may contain additives but does not contain other liquid crystal compounds. The composition B has a smaller number of components than the composition A. The composition B is preferable to the composition A from the viewpoint of reducing the cost. Composition A is preferable to composition B from the viewpoint that the properties can be further adjusted by mixing other liquid crystal compounds.
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表2にまとめる。表2の記号において、Lは大きいまたは高い、Mは中程度の、Sは小さいまたは低い、を意味する。記号L、M、Sは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、記号0は、値がゼロであるか、またはゼロに近いことを意味する。 Secondly, the main properties of the constituent compounds and the main effects of this compound on the properties of the composition will be described. The main properties of the constituent compounds are summarized in Table 2 based on the effects of the present invention. In the symbols in Table 2, L means large or high, M means medium, and S means small or low. The symbols L, M and S are classifications based on qualitative comparisons between the constituent compounds, and the symbol 0 means that the value is or is close to zero.
成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物(1)は、誘電率異方性を上げる。化合物(3)は、上限温度を上げる、または粘度を下げる。化合物(4)は、誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物(5)は、短軸方向における誘電率を上げる。化合物(5)は、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整する目的で添加される。 When the component compound is mixed with the composition, the main effects of the component compound on the properties of the composition are as follows. Compound (1) increases the dielectric anisotropy. Compound (3) raises the upper temperature limit or lowers the viscosity. Compound (4) increases the dielectric anisotropy and lowers the lower limit temperature. Compound (5) increases the dielectric constant in the minor axis direction. Compound (5) is added for the purpose of adjusting the elastic constant of the composition and adjusting the voltage-transmittance curve of the device.
化合物(2)は、極性基の作用で基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。所期の効果を得るには、化合物(2)は、液晶性化合物との高い相溶性を有することが必須である。化合物(2)は、1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状であるからこの目的に最適である。化合物(6)は、高分子支持配向型の素子に、さらに適合させる目的で添加される。化合物(2)または化合物(6)は、重合によって重合体を与える。この重合体は, 液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。液晶分子の配向という観点から、化合物(2)の重合体は効果的である。化合物(6)の重合体も効果的である。化合物(2)および化合物(6)の組み合わせはさらに効果的である。この組み合わせによって相乗効果が期待できる。この組み合わせでは、化合物(2)のみよりも良好な長期安定性を期待できる。 Compound (2) is adsorbed on the substrate surface by the action of polar groups to control the orientation of liquid crystal molecules. In order to obtain the desired effect, it is essential that the compound (2) has high compatibility with the liquid crystal compound. Compound (2) has a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-shaped, which is most suitable for this purpose. Compound (6) is added for the purpose of further adapting to a polymer support oriented device. Compound (2) or compound (6) gives a polymer by polymerization. This polymer stabilizes the orientation of the liquid crystal molecules, thus reducing the response time of the device and improving image burn-in. From the viewpoint of the orientation of the liquid crystal molecules, the polymer of compound (2) is effective. The polymer of compound (6) is also effective. The combination of compound (2) and compound (6) is even more effective. A synergistic effect can be expected from this combination. With this combination, better long-term stability can be expected than with compound (2) alone.
第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分の好ましい割合およびその根拠を説明する。組成物における成分の好ましい組み合わせは、化合物(1)+化合物(3)、化合物(1)+化合物(3)+化合物(4)、または化合物(1)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(5)である。成分のさらに好ましい組み合わせは、化合物(1)+化合物(3)である。 Thirdly, the combination of components in the composition, the preferable ratio of the components, and the rationale thereof will be described. A preferred combination of ingredients in the composition is compound (1) + compound (3), compound (1) + compound (3) + compound (4), or compound (1) + compound (3) + compound (4) + Compound (5). A more preferred combination of ingredients is compound (1) + compound (3).
化合物(1)の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約5重量%以上であり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために、約55重量%以下である。さらに好ましい割合は約5重量%から約45重量%の範囲である。特に好ましい割合は約10重量%から約35重量%の範囲である。 The preferable ratio of the compound (1) is about 5% by weight or more in order to increase the dielectric anisotropy, and about 55% by weight or less in order to lower the lower limit temperature or lower the viscosity. A more preferred proportion is in the range of about 5% by weight to about 45% by weight. A particularly preferred proportion is in the range of about 10% by weight to about 35% by weight.
化合物(2)の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約0.05重量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1重量%から約7重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.5重量%から約5重量%の範囲である。 The preferable ratio of the compound (2) is about 0.05% by weight or more for aligning the liquid crystal molecules, and about 10% by weight or less for preventing display defects of the device. A more preferred ratio is in the range of about 0.1% by weight to about 7% by weight. A particularly preferred ratio is in the range of about 0.5% by weight to about 5% by weight.
化合物(3)の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約10重量%以上であり、誘電率異方性を上げるために約90重量%以下である。さらに好ましい割合は約15重量%から約85重量%の範囲である。特に好ましい割合は約20重量%から約80重量%の範囲である。 The preferred proportion of compound (3) is about 10% by weight or more to raise the upper temperature limit or lower the viscosity, and about 90% by weight or less to raise the dielectric anisotropy. A more preferred proportion is in the range of about 15% to about 85% by weight. A particularly preferred proportion is in the range of about 20% by weight to about 80% by weight.
化合物(4)の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約5重量%以上であり、下限温度を下げるために、約50重量%以下である。さらに好ましい割合は約5重量%から約40重量%の範囲である。特に好ましい割合は約5重量%から約30重量%の範囲である。 The preferable ratio of the compound (4) is about 5% by weight or more in order to increase the dielectric anisotropy, and about 50% by weight or less in order to lower the lower limit temperature. A more preferred ratio is in the range of about 5% by weight to about 40% by weight. A particularly preferred proportion is in the range of about 5% by weight to about 30% by weight.
化合物(5)の好ましい割合は、短軸方向における誘電率を上げるために約3重量%以上であり、下限温度を下げるために約40重量%以下である。さらに好ましい割合は約5重量%から約35重量%の範囲である。特に好ましい割合は約10重量%から約35重量%の範囲である。 The preferable ratio of the compound (5) is about 3% by weight or more in order to increase the dielectric constant in the minor axis direction, and about 40% by weight or less in order to lower the lower limit temperature. A more preferred proportion is in the range of about 5% by weight to about 35% by weight. A particularly preferred proportion is in the range of about 10% by weight to about 35% by weight.
化合物(6)の好ましい割合は、素子の長期信頼性を向上させるために約0.03重量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1重量%から約2重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.2重量%から約1.0重量%の範囲である。 The preferable ratio of the compound (6) is about 0.03% by weight or more in order to improve the long-term reliability of the device, and about 10% by weight or less in order to prevent display defects of the device. A more preferred ratio is in the range of about 0.1% by weight to about 2% by weight. A particularly preferred ratio is in the range of about 0.2% by weight to about 1.0% by weight.
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。式(1)、式(3)、式(4)、および式(5)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR1は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。R4およびR5は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR4またはR5は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために炭素数2から12のアルケニルである。Fourth, preferred forms of the component compounds will be described. In formulas (1), (3), (4), and (5), R 1 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms. Is. Preferred R 1 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms for increased stability to UV light or heat. R 4 and R 5 are independently alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, or 2 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. To 12 alkenyl. Preferred R 4 or R 5 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms to increase stability against UV light or heat, and an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms to lower the lower temperature limit or to lower the viscosity. ..
R6は炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR6は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。R7およびR8は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいR7またはR8は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数1から12のアルコキシである。R 6 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms. Preferred R 6 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms for increased stability to UV light or heat. R 7 and R 8 are independently alkyl with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy with 1 to 12 carbon atoms, alkenyl with 2 to 12 carbon atoms, or alkenyloxy with 2 to 12 carbon atoms. Preferred R 7 or R 8 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms to increase stability to ultraviolet light or heat, and an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms to increase dielectric anisotropy.
好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。 Preferred alkyls are methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, or octyl. More preferred alkyls are ethyl, propyl, butyl, pentyl, or heptyl to reduce viscosity.
好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。 Preferred alkoxys are methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, or heptyloxy. More preferred alkoxys for reducing viscosity are methoxy or ethoxy.
好ましいアルケニルは、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、または5−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、1−プロペニル、3−ブテニル、または3−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから、1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。 Preferred alkenyls are vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, It is 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl. More preferred alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 3-butenyl, or 3-pentenyl to reduce the viscosity. The preferred configuration of -CH = CH- in these alkenyl depends on the position of the double bond. Trans is preferable in alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl, 3-hexenyl for the purpose of lowering the viscosity. Sith is preferred for alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl, 2-hexenyl.
好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、3−ブテニルオキシ、3−ペンテニルオキシ、または4−ペンテニルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルケニルオキシは、アリルオキシまたは3−ブテニルオキシである。 Preferred alkenyloxys are vinyloxy, allyloxy, 3-butenyloxy, 3-pentenyloxy, or 4-pentenyloxy. More preferred alkenyloxy to reduce viscosity are allyloxy or 3-butenyloxy.
少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、6−フルオロヘキシル、7−フルオロヘプチル、または8−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、または5−フルオロペンチルである。 Preferred examples of alkyl in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine are fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl, 7-fluoroheptyl. , Or 8-fluorooctyl. More preferred examples are 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, or 5-fluoropentyl to increase the dielectric anisotropy.
少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、2,2−ジフルオロビニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、4,4−ジフルオロ−3−ブテニル、5,5−ジフルオロ−4−ペンテニル、または6,6−ジフルオロ−5−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために2,2−ジフルオロビニルまたは4,4−ジフルオロ−3−ブテニルである。 Preferred examples of alkenyl in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine are 2,2-difluorovinyl, 3,3-difluoro-2-propenyl, 4,4-difluoro-3-butenyl, 5,5-difluoro. -4-pentenyl, or 6,6-difluoro-5-hexenyl. More preferred examples are 2,2-difluorovinyl or 4,4-difluoro-3-butenyl to reduce the viscosity.
環Aおよび環B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、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Aまたは環Bは、光学異方性を上げるために、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。環Fおよび環Gは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。好ましい環Fまたは環Gは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Iは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Iは光学異方性を上げるために、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。 Ring A and Ring B are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro. It is -1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred ring A or ring B is 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,6-difluoro-1,4-phenylene to increase optical anisotropy. Rings F and G are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene. Preferred ring F or ring G is 1,4-cyclohexylene to reduce viscosity and 1,4-phenylene to increase optical anisotropy. Ring I is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene. , Pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl. The preferred ring I is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene to increase the optical anisotropy.
環Jおよび環L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、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Jまたは環Lは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Kは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルである。好ましい環Kは、誘電率異方性を上げるために2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。テトラヒドロピラン−2,5−ジイルは、
または
であり、好ましくは
である。Ring J and Ring L are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or Tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred ring J or ring L is 1,4-cyclohexylene to reduce viscosity, tetrahydropyran-2,5-diyl to increase dielectric anisotropy, and to increase optical anisotropy. It is 1,4-phenylene. Ring K is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4. 5-Trifluoronaphthalene-2,6-diyl, or 7,8-difluorochroman-2,6-diyl. The preferred ring K is 2,3-difluoro-1,4-phenylene to increase the dielectric anisotropy. Tetrahydropyran-2,5-diyl is
Or
And preferably
Is.
Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、または−OCF2−である。好ましいZ1またはZ2は、粘度を下げるために単結合である。Z5は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。好ましいZ5は、粘度を下げるために単結合である。Z6は、単結合、−CH2CH2−、−COO−、または−OCO−である。好ましいZ6は、粘度を下げるために単結合である。Z7およびZ8は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。好ましいZ7またはZ8は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるために−CH2O−、または−OCH2−である。Z 1 and Z 2 are independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, -OCO-, -CF 2 O- , Or −OCF 2- . Preferred Z 1 or Z 2 is a single bond to reduce viscosity. Z 5 represents a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or -OCO-. Preferred Z 5 is a single bond to reduce viscosity. Z 6 is a single bond, -CH 2 CH 2- , -COO-, or -OCO-. Preferred Z 6 is a single bond to reduce viscosity. Z 7 and Z 8 are independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-. Preferred Z 7 or Z 8 is a single bond to reduce the viscosity and −CH 2 O− or −OCH 2 − to increase the dielectric anisotropy.
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、およびX16は独立して、水素またはフッ素である。好ましいX1からX15、またはX16は、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 , X 14 , X 15 , and X 16 are independent. And then hydrogen or fluorine. Preferred X 1 to X 15 or X 16 are fluorine to increase the dielectric anisotropy.
Y1およびY2は独立して、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいY1またはY2は、下限温度を下げるためにフッ素である。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、トリフルオロメチルである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの好ましい例は、トリフルオロメトキシである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルオキシの好ましい例は、トリフルオロビニルオキシである。Y 1 and Y 2 are independently from fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, and 1 carbon number in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. Twelve alkoxys, or alkenyloxys having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine. Preferred Y 1 or Y 2 is fluorine to lower the lower limit temperature. A preferred example of an alkyl in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine is trifluoromethyl. A preferred example of an alkoxy in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine is trifluoromethoxy. A preferred example of alkenyloxy in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine is trifluorovinyloxy.
aは、1、2、3、または4であり、bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下である。好ましいaは、誘電率異方性を上げるために2または3である。好ましいbは、下限温度を下げるために0または1である。hは、1、2、または3である。好ましいhは、粘度を下げるために1であり、下限温度を下げるために2である。iは、1、2、3、または4である。好ましいiは、誘電率異方性を上げるために2または3である。jは、1、2、または3であり、kは0または1であり、そしてjおよびkの和は3以下である。好ましいjは粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。好ましいkは粘度を下げるために0であり、下限温度を下げるために1である。 a is 1, 2, 3, or 4, b is 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is 4 or less. Preferred a is 2 or 3 in order to increase the dielectric anisotropy. Preferred b is 0 or 1 to lower the lower limit temperature. h is 1, 2, or 3. The preferred h is 1 for lowering the viscosity and 2 for lowering the lower limit temperature. i is 1, 2, 3, or 4. Preferred i is 2 or 3 to increase the dielectric anisotropy. j is 1, 2, or 3, k is 0 or 1, and the sum of j and k is 3 or less. The preferred j is 1 for lowering the viscosity and 2 or 3 for raising the upper temperature limit. The preferred k is 0 to lower the viscosity and 1 to lower the lower limit temperature.
式(2)中の、式(P−A)で表される重合性基において、R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルである。液晶組成物への高い相溶性の観点から、R2は−OHまたは−NH2であることが特に好ましい。−OHは、高いアンカー力を有するので−O−、−CO−、または−COO−よりも好ましい。複数のヘテロ原子(窒素、酸素)を有する基は、特に好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。化合物(2)は、紫外線や熱に対して安定であることが好ましい。化合物(2)を組成物に添加したとき、この化合物が素子の電圧保持率を下げないことが好ましい。化合物(2)は、低い揮発性を有することが好ましい。好ましいモル質量は130g/mol以上である。さらに好ましいモル質量は150g/molから500g/molの範囲である。In the polymerizable group represented by the formula (PA) in the formula (2), R 2 is represented by −OH, −OR 0 , −NH 2 , −NHR 0 , or −N (R 0 ) 2 . The group represented, where R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. From the viewpoint of high compatibility with the liquid crystal composition, it is particularly preferable that R 2 is −OH or −NH 2 . -OH is preferable to -O-, -CO-, or -COO- because it has a high anchoring force. Groups with multiple heteroatoms (nitrogen, oxygen) are particularly preferred. Compounds with such polar groups are effective even at low concentrations. Compound (2) is preferably stable against ultraviolet rays and heat. When the compound (2) is added to the composition, it is preferable that the compound does not lower the voltage holding ratio of the device. Compound (2) preferably has low volatility. The preferred molar mass is 130 g / mol or more. A more preferred molar mass is in the range of 150 g / mol to 500 g / mol.
環Cおよび環Eは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよい。好ましい環Cまたは環Eは、シクロヘキシルまたはフェニルである。 Rings C and E are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridine. -2-yl, in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, at least one hydrogen. May be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine, or at least one hydrogen with an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine. Preferred ring C or ring E is cyclohexyl or phenyl.
環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよい。好ましい環Dは、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。 Ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene. -1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2 , 7-Diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidin-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in these rings. At least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy with 1 to 12 carbon atoms, alkenyl with 2 to 12 carbon atoms, from 1 carbon number in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. Twelve alkyls, or at least one hydrogen, may be replaced with an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which fluorine or chlorine has been replaced. The preferred ring D is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene.
Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいZ3またはZ4は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。さらに好ましいZ3またはZ4は、単結合である。Z 3 and Z 4 are independently single-bonded or alkylene with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- is -O-, -CO-, -COO-, or-. It may be replaced by OCO-, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C It may be replaced by (CH 3 ) = C (CH 3 ) −, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Z 3 or Z 4 are single bonds, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-. A more preferred Z 3 or Z 4 is a single bond.
Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSp1またはSp2は、単結合および少なくとも1つの−CH2−が−O−で置き換えられた炭素数1から10のアルキレンである。Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently single-bonded or alkylene with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − is -O-, -COO-, -OCO. -Or -OCOO- may be replaced, and at least one -CH 2 CH 2- may be replaced with -CH = CH- or -C≡C-, at least 1 in these groups. One hydrogen may be replaced with fluorine or chlorine. Preferred Sp 1 or Sp 2 are alkylenes having 1 to 10 carbon atoms with a single bond and at least one −CH 2 − replaced with −O−. Sp 4 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − may be replaced with -O-, -COO-, or -OCO-, at least. One −CH 2 CH 2− may be replaced by −CH = CH−, and at least one hydrogen in these groups may be replaced by fluorine.
cは、0、1、2、3、または4である。好ましいcは、0、1、または2である。e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は、2以上である。 c is 0, 1, 2, 3, or 4. Preferred c is 0, 1, or 2. e, f, and g are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of e, f, and g is 2 or greater.
P1、P2、およびP3は独立して、式(P−A)で表される重合性基である。
P 1 , P 2 , and P 3 are independently polymerizable groups represented by the formula (PA).
M4およびM5は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。好ましいM4またはM5は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいM4またはM5は水素である。M 4 and M 5 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. Preferred M 4 or M 5 is hydrogen or methyl to increase reactivity. A more preferred M 4 or M 5 is hydrogen.
式(2−1)から式(2−13)において、R3は、水素、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR3は、炭素数1から12のアルキルである。In formulas (2-1) to (2-13), R 3 is hydrogen, fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, or at least. An alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine. Preferred R 3 is alkyl of 1 to 12 carbons.
L1、L2、L3、L4、L5、およびL6は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルである。好ましいL1からL6は、水素、フッ素、またはメチルである。さらに好ましいL1からL6は、水素またはフッ素である。L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , and L 6 are independently hydrogen, fluorine, methyl, or ethyl. L 6 from the preferred L 1 is hydrogen, fluorine or methyl. More preferred L 1 to L 6 are hydrogen or fluorine.
式(6)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−A)で表される重合性基とは異なる重合性基である。この重合性基は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2のような極性基を有しない。ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルである。好ましいP4、P5、またはP6は、式(P−1)から式(P−5)で表される重合性基の群から選択された基である。さらに好ましいP4、P5、またはP6は、式(P−1)、式(P−2)、または式(P−3)で表される基である。特に好ましいP4、P5、またはP6は、式(P−1)または式(P−2)で表される基である。最も好ましいP4、P5、またはP6は、式(P−1)で表される基である。式(P−1)で表される好ましい基は、アクリロイルオキシ(−OCO−CH=CH2)またはメタクリロイルオキシ(−OCO−C(CH3)=CH2)である。式(P−1)から式(P−5)の波線は、結合する部位を示す。
In the formula (6), P 4, P 5, and P 6 are each independently a different polymerizable group and a polymerizable group represented by the formula (P-A). This polymerizable group does not have a polar group such as -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 . Here, R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. Preferred P 4, P 5 or P 6, is selected based on the group of the polymerizable group represented by the formula (P-1) by the formula (P-5). Further preferred P 4, P 5 or P 6, has the formula (P-1), formula (P-2), or a group represented by the formula (P-3). Particularly preferred P 4 , P 5 , or P 6 is a group represented by the formula (P-1) or the formula (P-2). The most preferred P 4, P 5 or P 6, is a group represented by the formula (P-1). The preferred group represented by the formula (P-1) is acryloyloxy (-OCO-CH = CH 2 ) or methacryloyloxy (-OCO-C (CH 3 ) = CH 2 ). The wavy lines of the formulas (P-1) to (P-5) indicate the sites to be combined.
式(P−1)から式(P−5)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。好ましいM1、M2、またはM3は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいM1は水素またはメチルであり、さらに好ましいM2またはM3は水素である。In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. It is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced with. Preferred M 1 , M 2 , or M 3 is hydrogen or methyl to increase reactivity. The more preferred M 1 is hydrogen or methyl, and the more preferred M 2 or M 3 is hydrogen.
式(6)において、Sp10、Sp11、およびSp12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンである。このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSp10、Sp11、またはSp12は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CO−CH=CH−、または−CH=CH−CO−である。さらに好ましいSp10、Sp11、またはSp12は、単結合である。In formula (6), Sp 10 , Sp 11 , and Sp 12 are independently single bonds or alkylenes having 1 to 10 carbon atoms. In this alkylene, at least one −CH 2 − may be replaced by −O −, −COO−, −OCO−, or −OCOO−, and at least one −CH 2 CH 2− is −CH. = CH- or -C≡C- may be replaced, and in these groups at least one hydrogen may be replaced with fluorine or chlorine. Preferred Sp 10 , Sp 11 , or Sp 12 are single bonds, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, -OCO-, -CO-CH = CH-, or. -CH = CH-CO-. More preferred Sp 10 , Sp 11 , or Sp 12 are single bonds.
式(6)において、環Tおよび環Vは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Tまたは環Vは、フェニルである。 In formula (6), rings T and V are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxane-2-yl, pyrimidin-. In these rings, 2-yl or pyridin-2-yl, at least one hydrogen can be fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine. The preferred ring T or ring V is phenyl.
環Uは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Uは、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。 Ring U is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene. -1,5-Diyl, Naphthalene-1,6-Diyl, Naphthalene-1,7-Diyl, Naphthalene-1,8-Diyl, Naphthalene-2,3-Diyl, Naphthalene-2,6-Diyl, Naphthalene-2 , 7-Diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in these rings. At least one hydrogen is replaced with fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy with 1 to 12 carbon atoms, or alkyl with 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. May be good. The preferred ring U is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene.
式(6)において、Z11およびZ12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいZ11またはZ12は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。さらに好ましいZ11またはZ12は、単結合である。In formula (6), Z 11 and Z 12 are independently single-bonded or alkylenes having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one −CH 2 − is −O−, −CO−,. -COO-, or may be replaced by -OCO-, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3 )-Or-C (CH 3 ) = C (CH 3 )-may be replaced, and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine. Preferred Z 11 or Z 12 are single bonds, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-. A more preferred Z 11 or Z 12 is a single bond.
式(6)において、tは、0、1、または2である。好ましいtは、0または1である。u、v、およびwは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてu、v、およびwの和は、1以上である。好ましいu、v、またはwは、1または2である。 In formula (6), t is 0, 1, or 2. Preferred t is 0 or 1. u, v, and w are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of u, v, and w is greater than or equal to 1. Preferred u, v, or w is 1 or 2.
第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物(1)は、項3に記載の化合物(1−1)から化合物(1−14)である。これらの化合物において、第一成分の少なくとも1つが、化合物(1−3)、化合物(1−4)、化合物(1−7)、化合物(1−9)、化合物(1−10)、または化合物(1−12)であることが好ましい。第一成分の少なくとも2つが、化合物(1−3)および化合物(1−4)、化合物(1−3)および化合物(1−7)、化合物(1−3)および化合物(1−10)、化合物(1−7)および化合物(1−10)、または化合物(1−9)および化合物(1−10)の組み合わせであることが好ましい。 Fifth, preferred component compounds are shown. Preferred compounds (1) are compounds (1-1) to compounds (1-14) according to Item 3. In these compounds, at least one of the first components is compound (1-3), compound (1-4), compound (1-7), compound (1-9), compound (1-10), or compound. It is preferably (1-12). At least two of the first components are compound (1-3) and compound (1-4), compound (1-3) and compound (1-7), compound (1-3) and compound (1-10), It is preferably a combination of compound (1-7) and compound (1-10), or compound (1-9) and compound (1-10).
好ましい化合物(2)は、項4に記載の化合物(2−1)から化合物(2−13)である。これらの化合物において、第一添加物の少なくとも1つが、化合物(2−1)、化合物(2−3)、化合物(2−5)、化合物(2−6)、化合物(2−7)、化合物(2−9)、化合物(2−10)、または化合物(2−11)であることが好ましい。第一添加物の少なくとも2つが、化合物(2−1)および化合物(2−5)、化合物(2−3)および化合物(2−5)、または化合物(2−10)および化合物(2−11)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compounds (2) are compounds (2-1) to compounds (2-13) according to Item 4. In these compounds, at least one of the first additives is compound (2-1), compound (2-3), compound (2-5), compound (2-6), compound (2-7), compound. It is preferably (2-9), compound (2-10), or compound (2-11). At least two of the first additives are compound (2-1) and compound (2-5), compound (2-3) and compound (2-5), or compound (2-10) and compound (2-11). ) Is preferable.
好ましい化合物(3)は、項7に記載の化合物(3−1)から化合物(3−13)である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも1つが、化合物(3−1)、化合物(3−3)、化合物(3−5)、化合物(4−6)、化合物(5−8)、または化合物(6−13)であることが好ましい。第二成分の少なくとも2つが、化合物(3−1)および化合物(3−3)、化合物(3−1)および化合物(3−5)、化合物(3−1)および化合物(3−8)、または化合物(3−3)および化合物(3−5)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compounds (3) are compounds (3-1) to compounds (3-13) according to Item 7. In these compounds, at least one of the second components is compound (3-1), compound (3-3), compound (3-5), compound (4-6), compound (5-8), or compound. (6-13) is preferable. At least two of the second components are compound (3-1) and compound (3-3), compound (3-1) and compound (3-5), compound (3-1) and compound (3-8), Alternatively, it is preferably a combination of compound (3-3) and compound (3-5).
好ましい化合物(4)は、項10に記載の化合物(4−1)から化合物(4−16)である。これらの化合物において、第三成分の少なくとも1つが、化合物(4−4)、化合物(4−8)、化合物(4−9)、化合物(4−11)、化合物(4−12)、化合物(4−13)、または化合物(4−16)であることが好ましい。第三成分の少なくとも2つが、化合物(4−9)および化合物(4−12)、化合物(4−11)および化合物(4−12)、化合物(4−12)および化合物(4−13)、または化合物(4−12)および化合物(4−16)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compounds (4) are compounds (4-1) to compounds (4-16) according to Item 10. In these compounds, at least one of the third components is compound (4-4), compound (4-8), compound (4-9), compound (4-11), compound (4-12), compound ( It is preferably 4-13) or compound (4-16). At least two of the third components are compound (4-9) and compound (4-12), compound (4-11) and compound (4-12), compound (4-12) and compound (4-13), Alternatively, it is preferably a combination of compound (4-12) and compound (4-16).
好ましい化合物(5)は、項13に記載の化合物(5−1)から化合物(5−22)である。これらの化合物において、第四成分の少なくとも1つが、化合物(5−1)、化合物(5−3)、化合物(5−4)、化合物(5−6)、化合物(5−8)、または化合物(5−10)であることが好ましい。第四成分の少なくとも2つが、化合物(5−1)および化合物(5−6)、化合物(5−1)および化合物(5−10)、化合物(5−3)および化合物(5−8)、化合物(5−4)および化合物(5−6)、化合物(5−4)および化合物(5−8)、または化合物(5−4)および化合物(5−10)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compounds (5) are compounds (5-1) to compounds (5-22) according to Item 13. In these compounds, at least one of the fourth components is compound (5-1), compound (5-3), compound (5-4), compound (5-6), compound (5-8), or compound. (5-10) is preferable. At least two of the fourth components are compound (5-1) and compound (5-6), compound (5-1) and compound (5-10), compound (5-3) and compound (5-8), It is preferably a combination of compound (5-4) and compound (5-6), compound (5-4) and compound (5-8), or compound (5-4) and compound (5-10).
好ましい化合物(6)は、項17に記載の化合物(6−1)から化合物(6−28)である。さらに好ましい化合物(6)は、化合物(6−1)、化合物(6−2)、化合物(6−3)、化合物(6−4)、化合物(6−5)、化合物(6−6)、化合物(6−7)、化合物(6−18)、化合物(6−20)、化合物(6−23)、化合物(6−24)、化合物(6−25)、および化合物(6−26)である。特に好ましい化合物(6)は、化合物(6−2)、化合物(6−3)、化合物(6−4)、および化合物(6−18)である。 Preferred compounds (6) are compounds (6-1) to compounds (6-28) according to Item 17. More preferred compounds (6) are compound (6-1), compound (6-2), compound (6-3), compound (6-4), compound (6-5), compound (6-6), With compound (6-7), compound (6-18), compound (6-20), compound (6-23), compound (6-24), compound (6-25), and compound (6-26). is there. Particularly preferred compounds (6) are compound (6-2), compound (6-3), compound (6-4), and compound (6-18).
第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物(7−1)から化合物(7−5)である。光学活性化合物の好ましい割合は約5重量%以下である。さらに好ましい割合は約0.01重量%から約2重量%の範囲である。 Sixth, additives that may be added to the composition will be described. Such additives include optically active compounds, antioxidants, UV absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like. An optically active compound is added to the composition for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal molecules to give a twist angle. Examples of such compounds are compound (7-1) to compound (7-5). The preferred proportion of the optically active compound is about 5% by weight or less. A more preferred ratio is in the range of about 0.01% by weight to about 2% by weight.
大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、nが1から9の整数である化合物(8)などである。
An antioxidant is composed to prevent a decrease in resistivity due to heating in the atmosphere, or to maintain a large voltage retention not only at room temperature but also at temperatures close to the upper limit temperature after long-term use of the device. It is added to the thing. A preferred example of the antioxidant is compound (8) in which n is an integer of 1 to 9.
化合物(8)において、好ましいnは、1、3、5、7、または9である。さらに好ましいnは7である。nが7である化合物(8)は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約600ppm以下である。さらに好ましい割合は、約100ppmから約300ppmの範囲である。 In compound (8), preferred n is 1, 3, 5, 7, or 9. A more preferable n is 7. Since the compound (8) having n of 7 has low volatility, it is effective in maintaining a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after the device has been used for a long time. The preferable ratio of the antioxidant is about 50 ppm or more in order to obtain the effect, and is about 600 ppm or less so as not to lower the upper limit temperature or raise the lower limit temperature. A more preferred ratio is in the range of about 100 ppm to about 300 ppm.
紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約10000ppm以下である。さらに好ましい割合は約100ppmから約10000ppmの範囲である。 Preferred examples of the UV absorber are benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Light stabilizers such as sterically hindered amines are also preferred. The preferable ratio of these absorbents and stabilizers is about 50 ppm or more in order to obtain the effect, and about 10,000 ppm or less so as not to lower the upper limit temperature or raise the lower limit temperature. A more preferred ratio is in the range of about 100 ppm to about 10000 ppm.
GH(guest host)モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素(dichroic dye)が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約0.01重量%から約10重量%の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約1ppm以上であり、表示不良を防ぐために約1000ppm以下である。さらに好ましい割合は、約1ppmから約500ppmの範囲である。 Dichroic dyes such as azo dyes, anthraquinone dyes, etc. are added to the composition to accommodate devices in GH (guest host) mode. The preferred proportion of dye is in the range of about 0.01% by weight to about 10% by weight. To prevent foaming, a defoaming agent such as dimethyl silicone oil or methyl phenyl silicone oil is added to the composition. The preferable ratio of the defoaming agent is about 1 ppm or more in order to obtain the effect, and about 1000 ppm or less in order to prevent display defects. A more preferred ratio is in the range of about 1 ppm to about 500 ppm.
高分子支持配向(PSA)型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物(2)および化合物(6)はこの目的に適している。化合物(2)および化合物(6)と共に、化合物(2)および化合物(6)とは異なる重合性化合物を組成物に添加してもよい。そのような重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなど化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートである。化合物(2)および化合物(6)の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて約10重量%以上である。さらに好ましい割合は、約50重量%以上である。特に好ましい割合は、約80重量%以上である。特に好ましい割合は、100重量%でもある。化合物(2)および化合物(6)の種類を変えることによって、または化合物(2)および化合物(6)にその他の重合性化合物を適切な比で組み合わせることによって、重合性化合物の反応性や液晶分子のプレチルト角を調整することができる。プレチルト角を最適化することによって、素子の短い応答時間を達成することができる。液晶分子の配向が安定化されるので、大きなコントラスト比や長い寿命を達成することができる。 Polymerizable compounds are used to adapt to polymer-supported orientation (PSA) type devices. Compound (2) and compound (6) are suitable for this purpose. Along with the compound (2) and the compound (6), a polymerizable compound different from the compound (2) and the compound (6) may be added to the composition. Preferred examples of such polymerizable compounds are compounds such as acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, epoxy compounds (oxylane, oxetane), vinyl ketones and the like. More preferred examples are acrylates or methacrylates. The preferred proportion of compound (2) and compound (6) is about 10% by weight or more based on the total weight of the polymerizable compound. A more preferable ratio is about 50% by weight or more. A particularly preferable ratio is about 80% by weight or more. A particularly preferable ratio is also 100% by weight. Reactivity of polymerizable compounds and liquid crystal molecules by changing the types of compound (2) and compound (6), or by combining compound (2) and compound (6) with other polymerizable compounds in an appropriate ratio. The pre-tilt angle of can be adjusted. By optimizing the pre-tilt angle, a short response time of the device can be achieved. Since the orientation of the liquid crystal molecules is stabilized, a large contrast ratio and a long life can be achieved.
この重合性化合物は紫外線照射によって重合する。光重合開始剤などの適切な開始剤の存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば、光重合開始剤であるIrgacure651(登録商標;BASF)、Irgacure184(登録商標;BASF)、またはDarocur1173(登録商標;BASF)がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて約0.1重量%から約5重量%の範囲である。さらに好ましい割合は約1重量%から約3重量%の範囲である。 This polymerizable compound is polymerized by irradiation with ultraviolet rays. Polymerization may be carried out 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 of skill in the art and are described in the literature. For example, the photopolymerization initiators Irgacure651®, Irgacure184® (registered trademark; BASF), or Darocur1173® are suitable for radical polymerization. The preferred proportion of photopolymerization initiator is in the range of about 0.1% by weight to about 5% by weight based on the total weight of the polymerizable compound. A more preferred ratio is in the range of about 1% by weight to about 3% by weight.
この重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、4−t−ブチルカテコール、4−メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。 When storing this polymerizable compound, a polymerization inhibitor may be added to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of polymerization inhibitors are hydroquinone, hydroquinone derivatives such as methylhydroquinone, 4-t-butylcatechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine and the like.
極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−OH、−COOH、−SH、−NH2、>NH、>N−のような部分構造の少なくとも1つを有する。A polar compound is an organic compound having polarity. Compounds having an ionic bond are not included here. Atoms such as oxygen, sulfur, and nitrogen are more electrically negative and tend to have partial negative charges. Carbon and hydrogen tend to be neutral or have a partially positive charge. Polarity arises from the uneven distribution of partial charges between different atoms in a compound. For example, polar compounds have at least one of the partial structures such as -OH, -COOH, -SH, -NH 2 ,>NH,> N-.
第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物(1−4)および化合物(1−10)は、特開平10−251186号公報に記載された方法で合成する。化合物(2)の合成法は、実施例の項に記載する。化合物(3−1)は、特開昭59−176221号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−4)および化合物(4−8)は、特開平2−233626号公報に記載された方法で合成する。化合物(5−1)および化合物(5−6)は、特表平2−503441号公報に記載された方法で合成する。化合物(6−18)は特開平7−101900号公報に記載された方法で合成する。式(8)のnが1である化合物は、アルドリッチ(Sigma-Aldrich Corporation)から入手できる。nが7である化合物(8)などは、米国特許3660505号明細書に記載された方法によって合成する。 Seventh, a method for synthesizing a component compound will be described. These compounds can be synthesized by known methods. An example of the synthesis method. Compound (1-4) and compound (1-10) are synthesized by the method described in JP-A-10-251186. The method for synthesizing compound (2) is described in the section of Examples. Compound (3-1) is synthesized by the method described in JP-A-59-176221. Compound (4-4) and compound (4-8) are synthesized by the method described in JP-A-2-233626. Compound (5-1) and compound (5-6) are synthesized by the method described in JP-A-2-503441. Compound (6-18) is synthesized by the method described in JP-A-7-101900. The compound of formula (8) where n is 1 is available from Sigma-Aldrich Corporation. Compound (8) and the like having n of 7 are synthesized by the method described in US Pat. No. 3,660,505.
合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。 Compounds for which synthetic methods were not described are Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc., Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc., and Comprehensive Organic Syntheses ( Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), New Experimental Chemistry Course (Maruzen), etc. can be synthesized by the methods described in the books. The composition is prepared from the compound thus obtained by a known method. For example, the constituent compounds are mixed and dissolved by heating.
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、約−10℃以下の下限温度、約70℃以上の上限温度、そして約0.07から約0.20の範囲の光学異方性を有する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約0.08から約0.25の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。さらには、試行錯誤によって約0.10から約0.30の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はAM素子に適する。この組成物は透過型のAM素子に特に適する。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。 Finally, the use of the composition will be described. Most compositions have a lower limit temperature of about −10 ° C. or lower, an upper limit temperature of about 70 ° C. or higher, and optical anisotropy in the range of about 0.07 to about 0.20. Compositions with optical anisotropy in the range of about 0.08 to about 0.25 may be prepared by controlling the proportions of the constituent compounds or by mixing other liquid crystal compounds. Furthermore, a composition having an optical anisotropy in the range of about 0.10 to about 0.30 may be prepared by trial and error. The element containing this composition has a large voltage holding ratio. This composition is suitable for AM devices. This composition is particularly suitable for transmissive AM devices. This composition can be used as a composition having a nematic phase, or can be used as an optically active composition by adding an optically active compound.
この組成物はAM素子への使用が可能である。さらにPM素子への使用も可能である。この組成物は、PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPAなどのモードを有するAM素子およびPM素子への使用が可能である。TN、OCB、IPS、FFSなどのモードを有するAM素子への使用は特に好ましい。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配向がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型、または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−TFT素子または多結晶シリコン−TFT素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilinear aligned phase)型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)型の素子にも使用できる。 This composition can be used for AM devices. It can also be used for PM elements. This composition can be used for AM and PM devices having modes such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA, FPA. Use on AM devices with modes such as TN, OCB, IPS, FFS is particularly preferred. In an AM device having an IPS mode or an FFS mode, when no voltage is applied, the orientation of the liquid crystal molecules may be parallel to or perpendicular to the glass substrate. These elements may be reflective, transmissive, or transflective. Use for transmissive devices is preferred. It can also be used for non-crystalline silicon-TFT devices or polycrystalline silicon-TFT devices. It can also be used for NCAP (nematic curvilinear aligned phase) type devices produced by microencapsulating this composition and PD (polymer dispersed) type devices in which a three-dimensional network polymer is formed in the composition.
高分子支持配向型の素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる2つの基板を有する素子を用意する。この基板は配向膜を有する。この基板の少なくとも1つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に重合性化合物を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に注入する。この素子に電圧を印加した状態で光照射する。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。この重合によって、重合体を含有する組成物が生成する。高分子支持配向型の素子は、このような手順で製造する。 An example of a method for manufacturing a polymer-supported orientation type device is as follows. An element having two substrates called an array substrate and a color filter substrate is prepared. This substrate has an alignment film. At least one of the substrates has an electrode layer. Liquid crystal compounds are mixed to prepare a liquid crystal composition. A polymerizable compound is added to this composition. Additional additives may be added as needed. This composition is injected into the device. Light is irradiated while a voltage is applied to this element. Ultraviolet rays are preferred. The polymerizable compound is polymerized by light irradiation. By this polymerization, a composition containing a polymer is produced. The polymer-supported orientation type device is manufactured by such a procedure.
この手順において、電圧を印加したとき、液晶分子が配向膜および電場の作用によって配向する。この配向に従って重合性化合物の分子も配向する。この状態で重合性化合物が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。なお、組成物中の重合性化合物を予め重合させ、この組成物を液晶表示素子の基板のあいだに配置することも可能であろう。 In this procedure, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules are oriented by the action of the alignment film and the electric field. The molecules of the polymerizable compound are also oriented according to this orientation. Since the polymerizable compound is polymerized by ultraviolet rays in this state, a polymer that maintains this orientation is produced. Due to the effect of this polymer, the response time of the device is shortened. Since the burn-in of the image is a malfunction of the liquid crystal molecules, the burn-in is also improved at the same time by the effect of this polymer. It is also possible to prepolymerize the polymerizable compound in the composition and arrange the composition between the substrates of the liquid crystal display element.
化合物(2)のような重合性基を有する極性化合物を重合性化合物として用いる場合は、素子の基板に配向膜は不要である。配向膜を有しない素子は、2つ前の段落に記載した手順に従って配向膜を有しない基板から製造する。 When a polar compound having a polymerizable group such as compound (2) is used as the polymerizable compound, an alignment film is not required on the substrate of the element. Devices without an alignment film are manufactured from a substrate without an alignment film according to the procedure described in the previous paragraph.
この手順において、化合物(2)は、極性基が基板表面と相互作用するので、基板上に配列する。この配列に従って液晶分子が配向される。電圧を印加したとき、液晶分子の配向がさらに促進される。この状態で重合性基が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、液晶分子の配向が追加的に安定化し、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。 In this procedure, compound (2) is arranged on the substrate because the polar groups interact with the surface of the substrate. Liquid crystal molecules are oriented according to this arrangement. When a voltage is applied, the orientation of the liquid crystal molecules is further promoted. Since the polymerizable group is polymerized by ultraviolet rays in this state, a polymer that maintains this orientation is produced. Due to the effect of this polymer, the orientation of the liquid crystal molecules is additionally stabilized, and the response time of the device is shortened. Since the burn-in of the image is a malfunction of the liquid crystal molecules, the burn-in is also improved at the same time by the effect of this polymer.
実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、組成物(M1)と組成物(M2)との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、NMR分析などの方法によって同定した。化合物、組成物および素子の特性は、下記の方法によって測定した。 The present invention will be described in more detail by way of examples. The present invention is not limited by these examples. The present invention includes a mixture of the composition (M1) and the composition (M2). The present invention also includes a mixture of at least two of the compositions of the Examples. The synthesized compound was identified by a method such as NMR analysis. The properties of the compound, composition and device were measured by the following methods.
NMR分析:測定には、ブルカーバイオスピン社製のDRX−500を用いた。1H−NMRの測定では、試料をCDCl3などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、500MHz、積算回数16回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。19F−NMRの測定では、CFCl3を内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。NMR analysis: A DRX-500 manufactured by Bruker Biospin was used for the measurement. 1 In the 1 H-NMR measurement, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3, and the measurement was carried out at room temperature under the conditions of 500 MHz and 16 times of integration. Tetramethylsilane was used as an internal standard. 19 In the F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of integrations was 24. In the description of the nuclear magnetic resonance spectrum, s is singlet, d is doublet, t is triplet, q is quartet, quin is quintet, sex is sextet, m is multiplet, and br is broad.
ガスクロマト分析:測定には島津製作所製のGC−14B型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム(2mL/分)である。試料気化室を280℃に、検出器(FID)を300℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm;固定液相はジメチルポリシロキサン;無極性)を用いた。このカラムは、200℃で2分間保持したあと、5℃/分の割合で280℃まで昇温した。試料はアセトン溶液(0.1重量%)に調製したあと、その1μLを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のC−R5A型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。 Gas chromatograph analysis: A GC-14B type gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for the measurement. The carrier gas is helium (2 mL / min). The sample vaporization chamber was set to 280 ° C. and the detector (FID) was set to 300 ° C. A capillary column DB-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm; fixed liquid phase was dimethylpolysiloxane; non-polar) manufactured by Agilent Technologies Inc. was used for separation of the component compounds. This column was held at 200 ° C. for 2 minutes and then heated to 280 ° C. at a rate of 5 ° C./min. The sample was prepared in an acetone solution (0.1% by weight), and then 1 μL thereof was injected into the sample vaporization chamber. The recorder is a C-R5A type Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation or an equivalent product thereof. The resulting gas chromatogram showed the peak retention time and peak area corresponding to the constituent compounds.
試料を希釈するためにクロロホルム、ヘキサンなどの溶媒を用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のHP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、Restek Corporation製のRtx−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE International Pty. Ltd製のBP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムCBP1−M50−025(長さ50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いてもよい。 A solvent such as chloroform or hexane may be used to dilute the sample. The following capillary columns may be used to separate the constituent compounds. HP-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Agilent Technologies Inc., Rtx-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Restek Corporation, BP-1 manufactured by SGE International Pty. Ltd (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm). A capillary column CBP1-M50-025 (length 50 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Shimadzu Corporation may be used for the purpose of preventing overlapping of compound peaks.
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフィ(FID)で分析する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を1とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合(重量%)は、ピークの面積比から算出することができる。 The proportion of the liquid crystal compound contained in the composition may be calculated by the following method. The mixture of liquid crystal compounds is analyzed by gas chromatography (FID). The area ratio of peaks in the gas chromatogram corresponds to the proportion of liquid crystal compounds. When the capillary column described above is used, the correction coefficient of each liquid crystal compound may be regarded as 1. Therefore, the proportion (% by weight) of the liquid crystal compound can be calculated from the area ratio of the peak.
測定試料:組成物および素子の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物(15重量%)を母液晶(85重量%)に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。(外挿値)={(試料の測定値)−0.85×(母液晶の測定値)}/0.15。この割合でスメクチック相(または結晶)が25℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。 Measurement sample: When measuring the characteristics of the composition and the device, the composition was used as it was as a sample. When measuring the properties of the compound, a sample for measurement was prepared by mixing this compound (15% by weight) with the mother liquid crystal (85% by weight). From the values obtained by the measurement, the characteristic values of the compound were calculated by the extrapolation method. (Extrapolated value) = {(Measured value of sample) −0.85 × (Measured value of mother liquid crystal)} /0.15. When the smectic phase (or crystal) precipitates at 25 ° C. at this ratio, the ratio of the compound to the mother liquid crystal is 10% by weight: 90% by weight, 5% by weight: 95% by weight, 1% by weight: 99% by weight in this order. changed. The values of upper temperature, optical anisotropy, viscosity, and permittivity anisotropy for the compound were determined by this extrapolation method.
下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量%で示した。
The following mother liquid crystal was used. The ratio of the component compounds is shown in% by weight.
測定方法:特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;JEITAという)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521B)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスター(TFT)を取り付けなかった。 Measurement method: The characteristics were measured by the following method. Many of these are methods described in the JEITA standard (JEITA ED-2521B), which is deliberated and enacted by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), or a modified method thereof. Met. A thin film transistor (TFT) was not attached to the TN element used for the measurement.
(1)ネマチック相の上限温度(NI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。 (1) Upper limit temperature of nematic phase (NI; ° C.): A sample was placed on a hot plate of a melting point measuring device equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature when a part of the sample changed from the nematic phase to the isotropic liquid was measured. The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "upper limit temperature".
(2)ネマチック相の下限温度(TC;℃):ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、TCを<−20℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。(2) Minimum Temperature of a Nematic Phase (T C; ° C.): A sample having a nematic phase was put in a glass bottle, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃, and -40 ℃ for 10 days in a freezer After storage, the liquid crystal phase was observed. For example, TC was described as <-20 ° C. when the sample remained in the nematic phase at −20 ° C. and changed to a crystalline or smectic phase at −30 ° C. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "lower limit temperature".
(3)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s):測定には東京計器株式会社製のE型回転粘度計を用いた。 (3) Viscosity (bulk viscosity; η; measured at 20 ° C.; mPa · s): An E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. was used for the measurement.
(4)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s):測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が0°であり、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5μmであるTN素子に試料を入れた。この素子に16Vから19.5Vの範囲で0.5V毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、測定(6)に記載された方法で測定した。 (4) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C.; mPa · s): The measurement is carried out according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. I obeyed. The sample was placed in a TN device having a twist angle of 0 ° and a distance (cell gap) between the two glass substrates of 5 μm. A stepwise application was applied to this device in 0.5 V increments in the range of 16 V to 19.5 V. After no application for 0.2 seconds, application was repeated under the conditions of only one square wave (square 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 required for this calculation was measured by the method described in measurement (6).
(5)光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計によって行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率n‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率n⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。 (5) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.): The measurement was carried out using light having a wavelength of 589 nm and using an Abbe refractometer with a polarizing plate attached to the eyepiece. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the sample was dropped onto the main prism. The refractive index n‖ was measured when the direction of polarization was parallel to the direction of rubbing. The refractive index n⊥ was measured when the direction of polarization was perpendicular to the direction of rubbing. The value of optical anisotropy was calculated from the equation of Δn = n ‖ −n ⊥.
(6)誘電率異方性(Δε;25℃で測定):2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(10V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。 (6) Dielectric constant anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.): The sample was placed in a TN device having a distance (cell gap) between two glass substrates of 9 μm and a twist angle of 80 degrees. A sine wave (10 V, 1 kHz) was applied to this device, and after 2 seconds, the permittivity (ε ‖) of the liquid crystal molecule in the long axis direction was measured. A sine wave (0.5V, 1kHz) was applied to this device, and the dielectric constant (ε⊥) of the liquid crystal molecule in the minor axis direction was measured 2 seconds later. The value of permittivity anisotropy was calculated from the formula Δε = ε‖−ε⊥.
(7)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が0.45/Δn(μm)であり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧(32Hz、矩形波)は0Vから10Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が90%になったときの電圧で表した。 (7) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C.; V): An LCD5100 type luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. The light source was a halogen lamp. The sample was placed in a normally white mode TN element in which the distance (cell gap) between the two glass substrates was 0.45 / Δn (μm) and the twist angle was 80 degrees. The voltage (32 Hz, square wave) applied to this device was gradually increased by 0.02 V from 0 V to 10 V. At this time, the element was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the element was measured. A voltage-transmittance curve was created in which the transmittance was 100% when the amount of light was maximum and the transmittance was 0% when the amount of light was minimum. The threshold voltage is expressed as the voltage when the transmittance reaches 90%.
(8)電圧保持率(VHR−1;25℃で測定;%):測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmであった。この素子は試料を注入したあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率で表した。 (8) Voltage retention rate (VHR-1; measured at 25 ° C.;%): The TN element used for the measurement had a polyimide alignment film, and the distance (cell gap) between the two glass substrates was 5 μm. .. This element was sealed with an adhesive that cures with UV light after injecting the sample. A pulse voltage (60 microseconds at 5 V) was applied to the TN element to charge it. 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 period was determined. Area B was the area when there was no attenuation. The voltage holding ratio is expressed as a percentage of the area A with respect to the area B.
(9)電圧保持率(VHR−2;80℃で測定;%):25℃の代わりに、80℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をVHR−2で表した。 (9) Voltage retention rate (VHR-2; measured at 80 ° C.;%): The voltage retention rate was measured by the same procedure as above except that the voltage retention rate was measured at 80 ° C. instead of 25 ° C. The obtained value was represented by VHR-2.
(10)電圧保持率(VHR−3;25℃で測定;%):紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは5μmであった。この素子に試料を注入し、光を20分間照射した。光源は超高圧水銀ランプUSH−500D(ウシオ電機製)であり、素子と光源の間隔は20cmであった。VHR−3の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−3を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。VHR−3は90%以上が好ましく、95%以上がさらに好ましい。 (10) Voltage retention rate (VHR-3; measured at 25 ° C.;%): After irradiation with ultraviolet rays, the voltage retention rate was measured to evaluate the stability against ultraviolet rays. The TN element used for the measurement had a polyimide alignment film, and the cell gap was 5 μm. A sample was injected into this device and irradiated with light for 20 minutes. The light source was an ultra-high pressure mercury lamp USH-500D (manufactured by Ushio, Inc.), and the distance between the element and the light source was 20 cm. In the VHR-3 measurement, the voltage decayed for 16.7 milliseconds was measured. Compositions with large VHR-3 have great stability to UV light. VHR-3 is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
(11)電圧保持率(VHR−4;25℃で測定;%):試料を注入したTN素子を80℃の恒温槽内で500時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。VHR−4の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−4を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。 (11) Voltage retention rate (VHR-4; measured at 25 ° C.;%): After heating the TN element into which the sample was injected in a constant temperature bath at 80 ° C. for 500 hours, the voltage retention rate was measured and stability against heat was measured. Was evaluated. In the measurement of VHR-4, the voltage decayed for 16.7 milliseconds was measured. Compositions with large VHR-4 have great stability to heat.
(12)応答時間(τ;25℃で測定;ms):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が3.5μmであり、配向膜を有しないFFS素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子に、30Vの電圧を印加しながら78mW/cm2(405nm)の紫外線を359秒間(28J)照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製、紫外硬化用マルチメタルランプM04−L41を用いた。この素子に矩形波(120Hz)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。矩形波の最大電圧は透過率が90%になるように設定した。矩形波の最低電圧は透過率が0%になる2.5Vに設定した。応答時間は透過率90%から10%に変化するのに要した時間(立ち下がり時間;fall time;ミリ秒)で表した。(12) Response time (τ; measured at 25 ° C.; ms): An LCD5100 type luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. The light source was a halogen lamp. The low-pass filter was set to 5 kHz. The sample was placed in an FFS device having a distance (cell gap) between two glass substrates of 3.5 μm and having no alignment film. This device was sealed with an adhesive that cures with UV light. This device was irradiated with ultraviolet rays of 78 mW / cm 2 (405 nm) for 359 seconds (28 J) while applying a voltage of 30 V. For the irradiation of ultraviolet rays, a multi-metal lamp M04-L41 for ultraviolet curing manufactured by Eye Graphics Limited was used. A square wave (120 Hz) was applied to this device. At this time, the element was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the element was measured. It was considered that the transmittance was 100% when the amount of light was maximum, and the transmittance was 0% when the amount of light was minimum. The maximum voltage of the square wave was set so that the transmittance was 90%. The minimum voltage of the square wave was set to 2.5 V at which the transmittance was 0%. The response time was expressed as the time required for the transmittance to change from 90% to 10% (fall time; fall time; millisecond).
(13)弾性定数(K;25℃で測定;pN):測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のHP4284A型LCRメータを用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである水平配向素子に試料を入れた。この素子に0ボルトから20ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)の値を「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.99)からK11およびK33の値を得た。次に同171頁にある式(3.18)に、先ほど求めたK11およびK33の値を用いてK22を算出した。弾性定数Kは、このようにして求めたK11、K22、およびK33の平均値で表した。 (13) Elastic constant (K; measured at 25 ° C.; pN): An HP4284A type LCR meter manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd. was used for the measurement. The sample was placed in a horizontally oriented element in which the distance (cell gap) between the two glass substrates was 20 μm. A charge of 0 to 20 volts was applied to this device, and the capacitance and applied voltage were measured. Fit the measured capacitance (C) and applied voltage (V) values using the "Liquid Crystal Device Handbook" (Nikkan Kogyo Shimbun), formulas (2.98) and formula (2.11) on page 75. Then, the values of K11 and K33 were obtained from the formula (2.99). Next, K22 was calculated using the values of K11 and K33 obtained earlier in the formula (3.18) on page 171 of the same. The elastic constant K is represented by the average value of K11, K22, and K33 thus obtained.
(14)比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm):電極を備えた容器に試料1.0mLを入れた。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。 (14) Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C; Ωcm): 1.0 mL of the sample was placed in a container equipped with an electrode. A DC voltage (10 V) was applied to this container, and the DC current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following formula. (Specific resistance) = {(voltage) x (electric capacity of container)} / {(DC current) x (vacuum permittivity)}.
(16)プレチルト角
プレチルト角の測定には、分光エリプソメータM−2000U(J. A. Woollam Co., Inc. 製)を使用した。(16) Pretilt angle A spectroscopic ellipsometer M-2000U (manufactured by JA Woollam Co., Inc.) was used for measuring the pretilt angle.
(17)配向安定性(液晶配向軸安定性)
液晶表示素子の電極側の液晶配向軸の変化を評価した。ストレス印加前の電極側の液晶配向角度φ(before)を測定し、その後、素子に矩形波4.5V、60Hzを20分間印加した後、1秒間ショートし、1秒後および5分後に再び電極側の液晶配向角度φ(after)を測定した。これらの値から、1秒後および5分後の液晶配向角度の変化Δφ(deg.)を次の式を用いて算出した。
Δφ(deg.)=φ(after)−φ(before)
これらの測定はJ. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, J. F. Elman, E. Montbach, D. Bryant, and P. J. Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600 を参考に行った。Δφが小さいほうが液晶配向軸の変化率が小さく、液晶配向軸の安定性が良いといえる。(17) Orientation stability (liquid crystal alignment axis stability)
The change in the liquid crystal alignment axis on the electrode side of the liquid crystal display element was evaluated. The liquid crystal orientation angle φ (before) on the electrode side before applying stress was measured, and then a square wave of 4.5 V, 60 Hz was applied to the element for 20 minutes, short-circuited for 1 second, and again after 1 second and 5 minutes. The liquid crystal orientation angle φ (after) on the side was measured. From these values, the change Δφ (deg.) Of the liquid crystal orientation angle after 1 second and 5 minutes was calculated using the following formula.
Δφ (deg.) = φ (after) −φ (before)
These measurements were made with reference to J. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, JF Elman, E. Montbach, D. Bryant, and PJ Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600. .. It can be said that the smaller Δφ, the smaller the rate of change of the liquid crystal alignment axis, and the better the stability of the liquid crystal alignment axis.
合成例1
[合成例1]
化合物(2−7)の合成
まず、化合物(T−4)の合成を説明する。
Synthesis example 1
[Synthesis Example 1]
Synthesis of compound (2-7) First, the synthesis of compound (T-4) will be described.
第1工程
パラホルムアルデヒド(60.0g)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO;56.0g)、および、水(200ml)を反応器に入れ、室温で15分間撹拌した。化合物(T−1)(50.0g)のTHF(400ml)溶液を滴下し、室温で72時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=2:1)で精製し、化合物(T−2)(44.1g;68%)を得た。Step 1 Paraformaldehyde (60.0 g), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO; 56.0 g), and water (200 ml) were placed in the reactor and stirred at room temperature for 15 minutes. .. A solution of compound (T-1) (50.0 g) in THF (400 ml) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 72 hours. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 2: 1) to give compound (T-2) (44.1 g; 68%).
第2工程
化合物(T−2)(44.1g)、イミダゾール(25.0g)およびジクロロメタン(400ml)を反応器に入れ、0℃まで冷却した。t−ブチルジメチルクロロシラン(TBSCl;53g)のジクロロメタン溶液(200ml)を滴下し、室温まで昇温しながら4時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:酢酸エチル=9:1)で精製し、化合物(T−3)(105g;84%)を得た。Second Step Compound (T-2) (44.1 g), imidazole (25.0 g) and dichloromethane (400 ml) were placed in a reactor and cooled to 0 ° C. A dichloromethane solution (200 ml) of t-butyldimethylchlorosilane (TBSCl; 53 g) was added dropwise, and the mixture was stirred for 4 hours while raising the temperature to room temperature. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, heptane: ethyl acetate = 9: 1) to give compound (T-3) (105 g; 84%).
第3工程
化合物(T−3)(105g)、THF(600ml)、メタノール(150ml)、および水(100ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへ水酸化リチウム一水和物(17.4g)を加え、室温に戻しつつ12時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、6N塩酸(20ml)をゆっくりと加え酸性にした後、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮して、化合物(T−4)(34.0g;35%)を得た。Step 3 Compound (T-3) (105 g), THF (600 ml), methanol (150 ml), and water (100 ml) were placed in the reactor and cooled to 0 ° C. Lithium hydroxide monohydrate (17.4 g) was added thereto, and the mixture was stirred for 12 hours while returning to room temperature. The reaction mixture was poured into water, 6N hydrochloric acid (20 ml) was slowly added to make it acidic, and then the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure to give compound (T-4) (34.0 g; 35%).
次に、化合物(2−7)を合成する方法を説明する。
Next, a method for synthesizing compound (2-7) will be described.
第4工程
定法に従って化合物(T−5)を合成した。化合物(T−5)(7.5g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム1.3g)、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB;1.5g)、炭酸カリウム(6.4g)、1−ブロモ−3,5−ジメトキシベンゼン(5g)、トルエン(200ml)、2−プロパノール(IPA;80ml)、純水(20ml)を反応器に入れ、90℃で撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をトルエンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=9:1)で精製し、さらにヘプタンとトルエンとの混合溶媒(容積比、1:1)からの再結晶により精製して、化合物(T−6)(7.18g;85%)を得た。Step 4 Compound (T-5) was synthesized according to the standard method. Compound (T-5) (7.5 g), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (1.3 g), tetrabutylammonium bromide (TBAB; 1.5 g), potassium carbonate (6.4 g), 1-bromo-3, 5-Dimethoxybenzene (5 g), toluene (200 ml), 2-propanol (IPA; 80 ml) and pure water (20 ml) were placed in a reactor and stirred at 90 ° C. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with toluene. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, the residue is purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 9: 1), and further reconstituted from a mixed solvent of heptane and toluene (volume ratio 1: 1). Purification by crystals gave compound (T-6) (7.18 g; 85%).
第5工程
化合物(T−6)(7.18g)、ジクロロメタン(200ml)を反応器に入れ、−50に冷却した。三臭化ホウ素(2.1ml)を滴下した。室温まで昇温しながら、5時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=1:1)で精製し、化合物(T−7)(5.3g;80%)を得た。Step 5 Compound (T-6) (7.18 g) and dichloromethane (200 ml) were placed in a reactor and cooled to -50. Boron tribromide (2.1 ml) was added dropwise. The mixture was stirred for 5 hours while raising the temperature to room temperature. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 1: 1) to give compound (T-7) (5.3 g; 80%).
第6工程
化合物(T−7)(5.3g)、エチレンカルボナート(3.0g)、炭酸カリウム(6.5g)、及びDMF(200ml)を反応器に入れ、100℃で撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=1:1)で精製し、化合物(T−8)(5.5g;83%)を得た。Step 6 Compound (T-7) (5.3 g), ethylene carbonate (3.0 g), potassium carbonate (6.5 g), and DMF (200 ml) were placed in a reactor and stirred at 100 ° C. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 1: 1) to give compound (T-8) (5.5 g; 83%).
第7工程
化合物(T−8)(5.3g)、化合物(T−4)(5.9g)、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP;1.52g)及び、ジクロロメタン(150ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC;7.7g)のジクロロメタン(50ml)溶液を滴下した。室温まで昇温しながら、5時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:ヘプタン=1:1)で精製し、化合物(T−9)(8.3g;81%)を得た。Step 7 Compound (T-8) (5.3 g), compound (T-4) (5.9 g), N, N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP; 1.52 g) and dichloromethane (150 ml). Was placed in a reactor and cooled to 0 ° C. A solution of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC; 7.7 g) in dichloromethane (50 ml) was added dropwise. The mixture was stirred for 5 hours while raising the temperature to room temperature. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: heptane = 1: 1) to give compound (T-9) (8.3 g; 81%).
第8工程
化合物(T−9)(8.3g)、THF(100ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。フッ化テトラブチルアンモニウム(TBAF;2.9g)を滴下し、室温まで昇温しながら3時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=1:1)で精製し、さらにヘプタンからの再結晶により精製して、化合物(2−7)(4.5g;75%)を得た。Step 8 Compound (T-9) (8.3 g) and THF (100 ml) were placed in a reactor and cooled to 0 ° C. Tetra-butyl ammonium fluoride (TBAF; 2.9 g) was added dropwise, and the mixture was stirred for 3 hours while raising the temperature to room temperature. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 1: 1), and further purified by recrystallization from heptane to compound (2-7) (4). .5 g; 75%) was obtained.
化合物(2−7)の1H−NMR(ppm;CDCl3):δ7.48−7.46(m,2H)、7.27−7.26(m,2H)、6.75(d,J=2.3Hz,2H)、6.47−6.46(m,1H)、6.30(s,2H)、5.86(d,J=1.1Hz,2H)、4.54(t,J=4.4Hz,4H)、4.33(s,4H)、4.27−4.25(m,4H)、2.52−2.47(m,1H)、2.34(s,2H)、1.90(t,J=14Hz,4H)、1.51−1.44(m,2H)、1.35−1.20(m,9H)、1.09−1.02(m,2H)、0.90(t,J=6.9Hz,3H) 1 H-NMR (ppm; CDCl 3 ) of compound (2-7): δ7.48-7.46 (m, 2H), 7.27-7.26 (m, 2H), 6.75 (d, J = 2.3Hz, 2H), 6.47-6.46 (m, 1H), 6.30 (s, 2H), 5.86 (d, J = 1.1Hz, 2H), 4.54 ( t, J = 4.4Hz, 4H), 4.33 (s, 4H), 4.27-4.25 (m, 4H), 2.52-2.47 (m, 1H), 2.34 ( s, 2H), 1.90 (t, J = 14Hz, 4H), 1.51-1.44 (m, 2H), 1.35-1.20 (m, 9H), 1.09-1. 02 (m, 2H), 0.90 (t, J = 6.9Hz, 3H)
組成物の実施例を以下に示す。成分化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号によって表した。表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号化された化合物の後にあるかっこ内の番号は、化合物が属する化学式を表す。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、組成物の特性値をまとめた。 Examples of the composition are shown below. The component compounds are represented by symbols based on the definitions in Table 3 below. In Table 3, the configuration for 1,4-cyclohexylene is trans. The number in parentheses after the symbolized compound represents the chemical formula to which the compound belongs. The symbol (-) means other liquid crystal compounds. The proportion (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition containing no additives. Finally, the characteristic values of the composition are summarized.
素子の実施例
1.原料
配向膜を有しない素子に、極性化合物を添加した組成物を注入した。紫外線を照射したあと、この素子における液晶分子の垂直配向を検討した。最初に原料を説明する。原料は、組成物(M1)から(M13)、極性化合物(PC−1)から(PC−5)、重合性化合物(RM−1)から(RM−9)の中から適宜選択した。組成物は以下のとおりである。Example of element 1. The composition to which the polar compound was added was injected into the device having no raw material alignment film. After irradiating with ultraviolet rays, the vertical orientation of the liquid crystal molecules in this device was examined. First, the raw materials will be described. The raw materials were appropriately selected from the compositions (M1) to (M13), the polar compounds (PC-1) to (PC-5), and the polymerizable compounds (RM-1) to (RM-9). The composition is as follows.
組成物(M1)
5−HXB(F,F)−F (1−1) 3%
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 6%
3−BB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−4) 4%
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 4%
3−HBB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−7) 5%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−14) 2%
3−HH−V (3−1) 22%
3−HH−V1 (3−1) 10%
5−HB−O2 (3−2) 5%
3−HHEH−3 (3−4) 3%
3−HBB−2 (3−6) 7%
5−B(F)BB−3 (3−7) 3%
3−HB−CL (4−1) 3%
3−HHB−OCF3 (4−3) 3%
3−HGB(F,F)−F (4−6) 3%
3−HB(F)B(F,F)−F (4−9) 5%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 6%
NI=77.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=5.8;Vth=1.88V;η=13.7mPa・s;γ1=61.3mPa・s.Composition (M1)
5-HXB (F, F) -F (1-1) 3%
3-HHXB (F, F) -F (1-2) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 6%
3-BB (2F, 3F) XB (F, F) -F (1-4) 4%
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 4%
3-HBB (2F, 3F) XB (F, F) -F (1-7) 5%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-14) 2%
3-HH-V (3-1) 22%
3-HH-V1 (3-1) 10%
5-HB-O2 (3-2) 5%
3-HHEH-3 (3-4) 3%
3-HBB-2 (3-6) 7%
5-B (F) BB-3 (3-7) 3%
3-HB-CL (4-1) 3%
3-HHB-OCF3 (4-3) 3%
3-HGB (F, F) -F (4-6) 3%
3-HB (F) B (F, F) -F (4-9) 5%
3-HHBB (F, F) -F (4-14) 6%
NI = 77.2 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.101; Δε = 5.8; Vth = 1.88V; η = 13.7mPa · s; γ1 = 61.3mPa · s.
組成物(M2)
5−HXB(F,F)−F (1−1) 6%
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
2−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 10%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V (3−1) 10%
4−HH−V1 (3−1) 8%
5−HB−O2 (3−2) 7%
4−HHEH−3 (3−4) 3%
V2−BB(F)B−1 (3−8) 3%
5−HB−CL (4−1) 5%
V−HB(F)B(F,F)−F (4−9) 5%
3−HHB(F)B(F,F)−F (4−15) 7%
1O1−HBBH−3 (−) 5%
NI=78.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.095;Δε=3.4;Vth=1.50V;η=8.4mPa・s;γ1=54.2mPa・s.Composition (M2)
5-HXB (F, F) -F (1-1) 6%
3-HHXB (F, F) -F (1-2) 6%
2-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 10%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V (3-1) 10%
4-HH-V1 (3-1) 8%
5-HB-O2 (3-2) 7%
4-HHEH-3 (3-4) 3%
V2-BB (F) B-1 (3-8) 3%
5-HB-CL (4-1) 5%
V-HB (F) B (F, F) -F (4-9) 5%
3-HHB (F) B (F, F) -F (4-15) 7%
1O1-HBBH-3 (-) 5%
NI = 78.5 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.095; Δε = 3.4; Vth = 1.50V; η = 8.4mPa · s; γ1 = 54.2mPa · s.
組成物(M3)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 7%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 10%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 6%
3−HBB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−7) 5%
2−HH−3 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 20%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 5%
V2−B2BB−1 (3−9) 3%
3−HHEBH−3 (3−11) 5%
3−HHEBH−5 (3−11) 5%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 5%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 5%
2−HHB(F)B(F,F)−F (4−15) 3%
NI=90.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.088;Δε=5.4;Vth=1.69V;η=13.7mPa・s;γ1=60.6mPa・s.Composition (M3)
3-HHXB (F, F) -F (1-2) 7%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 10%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 6%
3-HBB (2F, 3F) XB (F, F) -F (1-7) 5%
2-HH-3 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 20%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 5%
V2-B2BB-1 (3-9) 3%
3-HHEBH-3 (3-11) 5%
3-HHEBH-5 (3-11) 5%
3-HHEB (F, F) -F (4-5) 5%
5-HBEB (F, F) -F (4-10) 5%
2-HHB (F) B (F, F) -F (4-15) 3%
NI = 90.3 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.088; Δε = 5.4; Vth = 1.69V; η = 13.7 mPa · s; γ1 = 60.6 mPa · s.
組成物(M4)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 12%
3−HBBXB(F,F)−F (1−7) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 5%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 4%
2−HH−3 (3−1) 6%
3−HH−5 (3−1) 6%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−VFF (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 7%
V−HHB−1 (3−5) 6%
V−HBB−2 (3−6) 5%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 5%
4−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.107;Δε=7.0;Vth=1.55V;η=11.6mPa・s;γ1=55.6mPa・s.Composition (M4)
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 12%
3-HBBXB (F, F) -F (1-7) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 5%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 4%
2-HH-3 (3-1) 6%
3-HH-5 (3-1) 6%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-VFF (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 7%
V-HHB-1 (3-5) 6%
V-HBB-2 (3-6) 5%
3-HHBB (F, F) -F (4-14) 5%
4-HHBB (F, F) -F (4-14) 4%
NI = 78.3 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.107; Δε = 7.0; Vth = 1.55V; η = 11.6mPa · s; γ1 = 55.6mPa · s.
組成物(M5)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 8%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 5%
F3−HH−V (3−1) 15%
3−HHB−O1 (3−5) 2%
V−HHB−1 (3−5) 5%
2−BB(F)B−3 (3−8) 6%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 5%
4−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
NI=82.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.104;Δε=5.7;Vth=1.43V;η=11.8mPa・s;γ1=62.1mPa・s.Composition (M5)
3-HHXB (F, F) -F (1-2) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 8%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 6%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 5%
F3-HH-V (3-1) 15%
3-HHB-O1 (3-5) 2%
V-HHB-1 (3-5) 5%
2-BB (F) B-3 (3-8) 6%
3-HHBB (F, F) -F (4-14) 5%
4-HHBB (F, F) -F (4-14) 4%
NI = 82.0 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.104; Δε = 5.7; Vth = 1.43V; η = 11.8 mPa · s; γ1 = 62.1 mPa · s.
組成物(M6)
3−GB(F,F)XB(F,F)−F (1−3) 5%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 5%
2−dhBB(F,F)XB(F,F)−F (1−8) 4%
3−dhB(F,F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−13) 3%
3−BB(2F,5F)B−3 (3) 3%
2−HH−3 (3−1) 14%
2−HH−5 (3−1) 4%
3−HH−V (3−1) 26%
1V2−HH−3 (3−1) 5%
1V2−BB−1 (3−3) 3%
3−HB(F)HH−2 (3−10) 4%
5−HBB(F)B−2 (3−13) 6%
7−HB(F,F)−F (4−2) 3%
3−HGB(F,F)−F (4−6) 3%
5−GHB(F,F)−F (4−7) 4%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (4−13) 2%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
3−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 2%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.094;Δε=5.9;Vth=1.25V;η=12.8mPa・s;γ1=61.9mPa・s.Composition (M6)
3-GB (F, F) XB (F, F) -F (1-3) 5%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 5%
2-dhBB (F, F) XB (F, F) -F (1-8) 4%
3-dhB (F, F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-13) 3%
3-BB (2F, 5F) B-3 (3) 3%
2-HH-3 (3-1) 14%
2-HH-5 (3-1) 4%
3-HH-V (3-1) 26%
1V2-HH-3 (3-1) 5%
1V2-BB-1 (3-3) 3%
3-HB (F) HH-2 (3-10) 4%
5-HBB (F) B-2 (3-13) 6%
7-HB (F, F) -F (4-2) 3%
3-HGB (F, F) -F (4-6) 3%
5-GHB (F, F) -F (4-7) 4%
3-BB (F) B (F, F) -CF3 (4-13) 2%
3-HHBB (F, F) -F (4-14) 4%
3-GBB (F) B (F, F) -F (4-16) 2%
NI = 78.3 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.094; Δε = 5.9; Vth = 1.25V; η = 12.8 mPa · s; γ1 = 61.9 mPa · s.
組成物(M7)
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−12) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−14) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V1 (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 5%
7−HB−1 (3−2) 5%
VFF−HHB−O1 (3−5) 8%
VFF−HHB−1 (3−5) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (4−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
NI=80.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=4.6;Vth=1.71V;η=11.0mPa・s;γ1=47.2mPa・s.Composition (M7)
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-12) 3%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-14) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V1 (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 5%
7-HB-1 (3-2) 5%
VFF-HHB-O1 (3-5) 8%
VFF-HHB-1 (3-5) 3%
3-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
3-HBB (F, F) -F (4-8) 5%
5-HBB (F, F) -F (4-8) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (4-12) 3%
NI = 80.0 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.101; Δε = 4.6; Vth = 1.71V; η = 11.0 mPa · s; γ1 = 47.2 mPa · s.
組成物(M8)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 10%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−9) 6%
5−GB(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−11) 5%
5−HBBH−3 (3) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 10%
1V2−HH−3 (3−1) 8%
3−HH−VFF (3−1) 8%
V2−BB−1 (3−3) 2%
5−HB(F)BH−3 (3−12) 5%
3−HHB(F,F)−F (4−4) 8%
3−GB(F)B(F,F)−F (4−11) 3%
NI=76.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.088;Δε=5.5;Vth=1.81V;η=12.1mPa・s;γ1=60.2mPa・s.Composition (M8)
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 10%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-9) 6%
5-GB (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-11) 5%
5-HBBH-3 (3) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 10%
1V2-HH-3 (3-1) 8%
3-HH-VFF (3-1) 8%
V2-BB-1 (3-3) 2%
5-HB (F) BH-3 (3-12) 5%
3-HHB (F, F) -F (4-4) 8%
3-GB (F) B (F, F) -F (4-11) 3%
NI = 76.6 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.088; Δε = 5.5; Vth = 1.81V; η = 12.1mPa · s; γ1 = 60.2mPa · s.
組成物(M9)
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 5%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 5%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−9) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−9) 5%
2−HH−5 (3−1) 3%
3−HH−5 (3−1) 5%
3−HH−V (3−1) 24%
4−HH−V (3−1) 5%
1V2−HH−3 (3−1) 5%
3−HHEH−3 (3−4) 5%
5−B(F)BB−2 (3−7) 3%
5−B(F)BB−3 (3−7) 2%
5−HEB(F,F)−F (4) 3%
5−HB−CL (4−1) 5%
3−HHB−OCF3 (4−3) 4%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 4%
3−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
NI=78.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.091;Δε=6.8;Vth=1.52V;η=15.5mPa・s;γ1=59.3mPa・s.Composition (M9)
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 5%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 5%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-9) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-9) 5%
2-HH-5 (3-1) 3%
3-HH-5 (3-1) 5%
3-HH-V (3-1) 24%
4-HH-V (3-1) 5%
1V2-HH-3 (3-1) 5%
3-HHEH-3 (3-4) 5%
5-B (F) BB-2 (3-7) 3%
5-B (F) BB-3 (3-7) 2%
5-HEB (F, F) -F (4) 3%
5-HB-CL (4-1) 5%
3-HHB-OCF3 (4-3) 4%
3-HHEB (F, F) -F (4-5) 4%
3-HBEB (F, F) -F (4-10) 3%
5-HBEB (F, F) -F (4-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (4-12) 3%
NI = 78.6 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.091; Δε = 6.8; Vth = 1.52V; η = 15.5 mPa · s; γ1 = 59.3 mPa · s.
組成物(M10)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 9%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 5%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−V1 (3−1) 10%
5−HB−O2 (3−2) 10%
7−HB−1 (3−2) 5%
V2−BB−1 (3−3) 3%
3−HHB−1 (3−5) 4%
1V−HBB−2 (3−6) 5%
5−HBB(F)B−2 (3−13) 6%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 4%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (4−13) 4%
3−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 3%
4−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 4%
NI=79.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.111;Δε=4.7;Vth=1.86V;η=9.7mPa・s;γ1=49.9mPa・s.Composition (M10)
3-HHXB (F, F) -F (1-2) 9%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 5%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-V1 (3-1) 10%
5-HB-O2 (3-2) 10%
7-HB-1 (3-2) 5%
V2-BB-1 (3-3) 3%
3-HHB-1 (3-5) 4%
1V-HBB-2 (3-6) 5%
5-HBB (F) B-2 (3-13) 6%
3-HBB (F, F) -F (4-8) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (4-12) 4%
3-BB (F) B (F, F) -CF3 (4-13) 4%
3-GBB (F) B (F, F) -F (4-16) 3%
4-GBB (F) B (F, F) -F (4-16) 4%
NI = 79.6 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.111; Δε = 4.7; Vth = 1.86V; η = 9.7mPa · s; γ1 = 49.9mPa · s.
組成物(M11)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 14%
3−dhB(F,F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−13) 7%
3−BB(2F,5F)B−3 (3) 3%
2−HH−5 (3−1) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 3%
3−HH−VFF (3−1) 10%
3−HHB−1 (3−5) 4%
3−HHB−3 (3−5) 5%
3−HHB−O1 (3−5) 3%
3−HHEBH−3 (3−11) 3%
3−HHEBH−4 (3−11) 4%
3−HHEBH−5 (3−11) 3%
7−HB(F,F)−F (4−2) 6%
NI=82.7℃;Tc<−20℃;Δn=0.085;Δε=5.1;Vth=1.70V;η=8.0mPa・s;γ1=53.9mPa・s.Composition (M11)
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 14%
3-dhB (F, F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-13) 7%
3-BB (2F, 5F) B-3 (3) 3%
2-HH-5 (3-1) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 3%
3-HH-VFF (3-1) 10%
3-HHB-1 (3-5) 4%
3-HHB-3 (3-5) 5%
3-HHB-O1 (3-5) 3%
3-HHEBH-3 (3-11) 3%
3-HHEBH-4 (3-11) 4%
3-HHEBH-5 (3-11) 3%
7-HB (F, F) -F (4-2) 6%
NI = 82.7 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.085; Δε = 5.1; Vth = 1.70V; η = 8.0mPa · s; γ1 = 53.9mPa · s.
組成物(M12)
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−10) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−12) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−14) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 28%
4−HH−V1 (3−1) 7%
5−HB−O2 (3−2) 2%
7−HB−1 (3−2) 5%
VFF−HHB−O1 (3−5) 8%
VFF−HHB−1 (3−5) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (4−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
2−BB(2F,3F)B−3 (5−9) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (5−10) 2%
NI=81.9℃;Tc<−20℃;Δn=0.109;Δε=4.8;Vth=1.75V;η=13.3mPa・s;γ1=57.4mPa・s.Composition (M12)
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-10) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-12) 3%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-14) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 28%
4-HH-V1 (3-1) 7%
5-HB-O2 (3-2) 2%
7-HB-1 (3-2) 5%
VFF-HHB-O1 (3-5) 8%
VFF-HHB-1 (3-5) 3%
3-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
3-HBB (F, F) -F (4-8) 5%
5-HBB (F, F) -F (4-8) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (4-12) 3%
2-BB (2F, 3F) B-3 (5-9) 4%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (5-10) 2%
NI = 81.9 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.109; Δε = 4.8; Vth = 1.75V; η = 13.3 mPa · s; γ1 = 57.4 mPa · s.
組成物(M13)
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 4%
3−HBBXB(F,F)−F (1−7) 6%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−9) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−9) 5%
3−HH−5 (3−1) 4%
3−HH−V (3−1) 21%
3−HH−V1 (3−1) 3%
4−HH−V (3−1) 4%
1V2−HH−3 (3−1) 6%
F3−HH−V (3−1) 3%
5−B(F)BB−2 (3−7) 3%
5−B(F)BB−3 (3−7) 2%
5−HEB(F,F)−F (4) 3%
5−HB−CL (4−1) 2%
3−HHB−OCF3 (4−3) 4%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 4%
3−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (5−4) 2%
3−HHB(2F,3F)−O2 (5−6) 4%
NI=78.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.100;Δε=6.6;Vth=1.50V;η=16.2mPa・s;γ1=61.8mPa・s.Composition (M13)
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 4%
3-HBBXB (F, F) -F (1-7) 6%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-9) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-9) 5%
3-HH-5 (3-1) 4%
3-HH-V (3-1) 21%
3-HH-V1 (3-1) 3%
4-HH-V (3-1) 4%
1V2-HH-3 (3-1) 6%
F3-HH-V (3-1) 3%
5-B (F) BB-2 (3-7) 3%
5-B (F) BB-3 (3-7) 2%
5-HEB (F, F) -F (4) 3%
5-HB-CL (4-1) 2%
3-HHB-OCF3 (4-3) 4%
3-HHEB (F, F) -F (4-5) 4%
3-HBEB (F, F) -F (4-10) 3%
5-HBEB (F, F) -F (4-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (4-12) 3%
3-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 3%
3-BB (2F, 3F) -O2 (5-4) 2%
3-HHB (2F, 3F) -O2 (5-6) 4%
NI = 78.1 ° C; Tc <-20 ° C; Δn = 0.100; Δε = 6.6; Vth = 1.50V; η = 16.2 mPa · s; γ1 = 61.8 mPa · s.
第一添加物は、極性化合物(PC−1)から(PC−5)である。
The first additive is from polar compounds (PC-1) to (PC-5).
第二添加物は、重合性化合物(RM−1)から(RM−9)である。
The second additive is a polymerizable compound (RM-1) to (RM-9).
2.液晶分子の垂直配向
実施例1
組成物(M1)に極性化合物(PC−1)を5重量%の割合で添加した。この混合物を100℃のホットステージ上で2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4.0μmである、配向膜を有しない素子に注入した。この素子に超高圧水銀ランプUSH−250−BY(ウシオ電機製)を用いて紫外線を照射(28J)することによって、極性化合物(PC−1)を重合させた。この素子を偏光子と検光子が直交して配置された偏光顕微鏡にセットし、下から素子に光を照射し、光漏れの有無を観察した。光が素子を通過しない場合は、垂直配向が「良好」と判断した。液晶分子が充分に配向したと推定されるからである。素子を通過した光が観察された場合は、配向が「不良」と表した。2. Vertical orientation of liquid crystal molecules Example 1
The polar compound (PC-1) was added to the composition (M1) in a proportion of 5% by weight. This mixture was injected onto a device having no alignment film and having a distance (cell gap) of 4.0 μm between two glass substrates on a hot stage at 100 ° C. The polar compound (PC-1) was polymerized by irradiating this element with ultraviolet rays (28J) using an ultra-high pressure mercury lamp USH-250-BY (manufactured by Ushio, Inc.). This element was set in a polarizing microscope in which a polarizer and an analyzer were arranged orthogonally, and the element was irradiated with light from below to observe the presence or absence of light leakage. When the light did not pass through the device, the vertical orientation was judged to be "good". This is because it is presumed that the liquid crystal molecules are sufficiently oriented. When light passing through the device was observed, the orientation was expressed as "poor".
実施例2から13
組成物に重合性基を有する極性化合物を添加して調製した混合物を用いて配向膜を有しない素子を作製した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。結果を表4にまとめた。実施例13では、0.5重量%の割合で重合性化合物(RM-1)も添加した。Examples 2 to 13
A device having no alignment film was produced using a mixture prepared by adding a polar compound having a polymerizable group to the composition. The presence or absence of light leakage was observed by the same method as in Example 1. The results are summarized in Table 4. In Example 13, a polymerizable compound (RM-1) was also added in a proportion of 0.5% by weight.
表4から分かるように、実施例1から13では、組成物や極性化合物の種類を変えたが、光漏れは観察されなかった。この結果は、素子に配向膜がなくても垂直配向は良好であり、液晶分子が安定に配向していることを示している。実施例13では、重合性化合物(RM−1)をさらに添加したが、同様な結果が得られた。 As can be seen from Table 4, in Examples 1 to 13, the types of the composition and the polar compound were changed, but no light leakage was observed. This result indicates that the vertical orientation is good even if the device does not have an alignment film, and the liquid crystal molecules are stably oriented. In Example 13, a polymerizable compound (RM-1) was further added, and similar results were obtained.
本発明の液晶組成物は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。 The liquid crystal composition of the present invention can be used for liquid crystal projectors, liquid crystal televisions and the like.
Claims (27)
式(1)および式(2)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aおよび環B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、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Cおよび環Eは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルで置き換えられてもよく;Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、または−OCF2−であり;Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;X1およびX2は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは、1、2、3、または4であり;bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下であり;cは、0、1、2、3、または4であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は、2以上であり;P1、P2、およびP3は独立して、式(P−A)で表される重合性基であり;
式(P−A)において、Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく;R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルであり;M4およびM5は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。At least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (1) as the first component, and at least one compound selected from the group of polar compounds represented by the formula (2) as the first additive. A liquid crystal composition containing, and having a positive dielectric anisotropy.
In formulas (1) and (2), R 1 is an alkyl with 1 to 12 carbons, an alkoxy with 1 to 12 carbons, or an alkenyl with 2 to 12 carbons; rings A and B are independent. 1,4-Cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine -2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; rings C and E are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-. It is naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridine-2-yl, and in these rings at least one hydrogen is fluorine. , Chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, alkenyl with 2 to 12 carbons, alkyl with 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least 1 One hydrogen may be replaced with an alkenyl having 2 to 12 carbons replaced by fluorine or chlorine; ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene. -1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1 , 8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, Pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, An alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine. Z 1 and Z 2 may be independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -O CF 2 −; Z 3 and Z 4 are independently single-bonded or alkylene with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one −CH 2 − is −O−, −CO−,. -COO-, or may be replaced by -OCO-, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3 )-Or-C (CH 3 ) = C (CH 3 )-and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine; X 1 and X 2 Are independently hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. An alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently single-bonded or It is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one. −CH 2 CH 2− may be replaced by −CH = CH− or −C≡C−, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; 1, 2, 3, or 4; b is 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is less than or equal to 4; c is 0, 1, 2, 3, or 4 E, f, and g are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of e, f, and g is 2 or greater; P 1 , P 2 , and. P 3 is independently a polymerizable group represented by the formula (PA);
In formula (PA), Sp 4 is a single bond or an alkylene with 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − is -O-, -COO-, or -OCO-. At least one −CH 2 CH 2 − may be replaced with −CH = CH −, and in these groups at least one hydrogen may be replaced with fluorine; 2 is a group represented by -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 , where R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. Yes; M 4 and M 5 are independently hydrogen, fluorine, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, or alkyl with 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine.
式(1−1)から式(1−14)において、R1は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、およびX14は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。The liquid crystal composition according to claim 1 or 2, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (1-1) to (1-14) as a first component.
In formulas (1-1) to (1-14), R 1 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms; X 1 , X. 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 , and X 14 are independently hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least 1 One hydrogen is an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which fluorine or chlorine is replaced.
式(2−1)から式(2−13)において、R2は、−OH、−OR0、−NH2、−NHR0、または−N(R0)2で表される基であり、ここでR0は、水素または炭素数1から12のアルキルであり;R3は、水素、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;Z3およびZ4は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Sp1およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Sp4は、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく;L1、L2、L3、L4、L5、およびL6は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルである。The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the first additive is at least one compound selected from the group of polar compounds represented by the formulas (2-1) to (2-13). Liquid crystal composition.
In formulas (2-1) to (2-13), R 2 is a group represented by -OH, -OR 0 , -NH 2 , -NHR 0 , or -N (R 0 ) 2 . Here, R 0 is hydrogen or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms; R 3 is hydrogen, fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, and 2 to 12 carbon atoms. An alkenyl, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; Z 3 and Z 4 independently is a single bond or alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO-, or replaced by -OCO- at best, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = It may be replaced with C (CH 3 )-and at least one hydrogen in these groups may be replaced with fluorine or chlorine; Sp 1 and Sp 3 are independently single-bonded or 1 carbon. To 10 alkylenes, in which at least one -CH 2 − may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 − may be replaced by −CH = CH − or −C≡C−, in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; Sp 4 is a single bond. Alternatively, it is an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 − may be replaced by -O-, -COO-, or -OCO-, and at least one -CH 2 CH. 2 − may be replaced by −CH = CH−, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 5 , and L 6 are each independently hydrogen, fluorine, methyl or ethyl.
式(3)において、R4およびR5は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Fおよび環Gは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z5は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;hは、1、2、または3である。The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (3) as a second component.
In formula (3), R 4 and R 5 are independent of an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, or at least one hydrogen being fluorine or chlorine. It is an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms replaced; ring F and ring G are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5. -Difluoro-1,4-phenylene; Z 5 is single-bonded, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-; h is 1, 2, or 3.
式(3−1)から式(3−13)において、R4およびR5は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。The liquid crystal according to any one of claims 1 to 6, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (3-1) to (3-13) as a second component. Composition.
In the formula (3-13) from equation (3-1), independently of R 4 and R 5, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, from 2 to 12 carbons, alkenyl or, An alkenyl having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine.
式(4)において、R6は炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Iは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Z6は、単結合、−CH2CH2−、−COO−、または−OCO−であり;X15およびX16は独立して、水素またはフッ素であり;Y2は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;iは、1、2、3、または4である。The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 8, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (4) as a third component.
In formula (4), R 6 is an alkyl with 1 to 12 carbons, an alkoxy with 1 to 12 carbons, or an alkenyl with 2 to 12 carbons; ring I is 1,4-cyclohexylene, 1,4. -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 6 is single bond, -CH 2 CH 2- , -COO-, or -OCO-; X 15 and X 16 are Independently, hydrogen or fluorine; Y 2 is fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. An alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced with fluorine or chlorine; i is 1, 2, 3, or 4.
式(4−1)から式(4−16)において、R6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。The liquid crystal according to any one of claims 1 to 9, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (4-1) to (4-16) as a third component. Composition.
In formulas (4-1) to (4-16), R 6 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms.
式(5)において、R7およびR8は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Jおよび環L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、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Kは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z7およびZ8は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;jは、1、2、または3であり、kは0または1であり、そしてjとkとの和は3以下である。The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 11, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formula (5) as the fourth component.
In formula (5), R 7 and R 8 are independently composed of an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms. Yes; Ring J and Ring L are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. , Or tetrahydropyran-2,5-diyl; ring K is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5. - methyl-1,4-phenylene, it is a 3,4,5-trifluoro-2,6-diyl or 7,8-difluoro-chroman-2,6-diyl,; Z 7 and Z 8 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or a -OCO-; j is 1, 2 or 3,, k is 0 or 1 And the sum of j and k is less than or equal to 3.
式(5−1)から式(5−22)において、R7およびR8は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。The liquid crystal according to any one of claims 1 to 12, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by the formulas (5-1) to (5-22) as the fourth component. Composition.
In formulas (5-1) to (5-22), R 7 and R 8 are independently alkyl with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy with 1 to 12 carbon atoms, alkenyl with 2 to 12 carbon atoms, or It is an alkoxyoxy having 2 to 12 carbon atoms.
式(6)において、環Tおよび環Vは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Uは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−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、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z11およびZ12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P4、P5、およびP6は、請求項1に記載の式(P−A)で表される重合性基とは異なる重合性基であり;Sp10、Sp11、およびSp12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;tは0、1、または2であり;u、v、およびwは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてu、v、およびwの和は、1以上である。The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 14, which contains at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by the formula (6) as a second additive.
In formula (6), rings T and V are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-. 2-Il or pyridine-2-yl, in these rings at least one hydrogen may be fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine; ring U is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1, 2-Diyl, Naphthalene-1,3-Diyl, Naphthalene-1,4-Diyl, Naphthalene-1,5-Diyl, Naphthalene-1,6-Diyl, Naphthalene-1,7-Diyl, Naphthalene-1,8- Diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2 , 5-Diyl, or pyridine-2,5-Diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl with 1 to 12 carbons, alkoxy with 1 to 12 carbons, or at least 1 One hydrogen may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine; Z 11 and Z 12 are independently single-bonded or alkylenes having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene. , At least one −CH 2− may be replaced by −O−, −CO−, −COO−, or −OCO−, and at least one −CH 2 CH 2− is −CH = CH−. , -C (CH 3 ) = CH-, -CH = C (CH 3 )-, or -C (CH 3 ) = C (CH 3 )-may be replaced by at least one in these groups. hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 4, P 5, and P 6 is the polymerizable group represented by the formula (P-a) of claim 1 with a different polymerizable groups Yes; Sp 10 , Sp 11 , and Sp 12 are independently single-bonded or 1 to 10 carbon alkylenes, in which at least one -CH 2- is -O-, -COO-, Replaced by -OCO- or -OCOO- And at least one −CH 2 CH 2− may be replaced by −CH = CH− or −C≡C−, in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. May be; t is 0, 1, or 2; u, v, and w are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of u, v, and w is 1 or more.
式(P−1)から式(P−5)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。In the formula (6) according to claim 15, P 4 , P 5 , and P 6 are independently selected from the group of polymerizable groups represented by the formulas (P-1) to (P-5). The liquid crystal composition according to claim 15, which is a base.
In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. It is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced with.
式(6−1)から式(6−28)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される重合性基の群から選択された基であり、
ここでM1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp10、Sp11、およびSp12は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH2CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。The second additive is any one of claims 1 to 16, which comprises at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by formulas (6-1) to (6-28). The liquid crystal composition described.
In the formula (6-28) from equation (6-1), P 4, P 5, and P 6 are each independently of the polymerizable group represented by the formula (P-1) by the formula (P-3) A group selected from the group
Here, M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine. Sp 10 , Sp 11 , and Sp 12 are independently single-bonded or alkylenes with 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2- is -O-, -COO-,-. It may be replaced by OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2- may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, at least in these groups. One hydrogen may be replaced with fluorine or chlorine.
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