JP7597021B2 - Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device - Google Patents
Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7597021B2 JP7597021B2 JP2021504885A JP2021504885A JP7597021B2 JP 7597021 B2 JP7597021 B2 JP 7597021B2 JP 2021504885 A JP2021504885 A JP 2021504885A JP 2021504885 A JP2021504885 A JP 2021504885A JP 7597021 B2 JP7597021 B2 JP 7597021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- replaced
- formula
- independently
- hydrogen
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/30—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and unsaturated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C325/00—Thioaldehydes; Thioketones; Thioquinones; Oxides thereof
- C07C325/02—Thioketones; Oxides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
- C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
- C07C69/732—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids of unsaturated hydroxy carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
- C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
- C07C69/738—Esters of keto-carboxylic acids or aldehydo-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D307/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D307/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
- C07D307/16—Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D309/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
- C07D309/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D309/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D309/06—Radicals substituted by oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D319/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D319/04—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes
- C07D319/06—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
- C09K19/16—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon double bonds, e.g. stilbenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
- C09K19/18—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/38—Polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/56—Aligning agents
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、メトキシメタクリロイルオキシなどの重合性基と、-OH基などの極性基を併せ持つ化合物、この化合物を含み、誘電率異方性が正または負の液晶組成物、およびこの組成物またはその一部の硬化物を含む液晶表示素子に関する。The present invention relates to a compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a compound having both a polymerizable group such as methoxymethacryloyloxy and a polar group such as an -OH group, a liquid crystal composition containing this compound and having positive or negative dielectric anisotropy, and a liquid crystal display element containing this composition or a cured product of a portion thereof.
液晶表示素子を液晶分子の動作モードに基づいて分類すると、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)などのモードに分類できる。また、素子の駆動方式に基づくと、PM(passive matrix)とAM(active matrix)に分類できる。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。さらに、TFTは非晶質シリコン(amorphous silicon)および多結晶シリコン(polycrystal silicon)に分類できる。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。光源に基づいて分類すると、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に分類できる。 Liquid crystal display elements can be classified into 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), etc., based on the operation mode of the liquid crystal molecules. In addition, they can be classified into PM (passive matrix) and AM (active matrix) based on the driving method of the element. PM is classified into static, multiplex, etc., and AM is classified into TFT (thin film transistor), MIM (metal insulator metal), etc. Furthermore, TFT can be classified into amorphous silicon and polycrystal silicon. The latter is classified into high temperature type and low temperature type depending on the manufacturing process. When classified based on the light source, they can be divided into reflective types that use natural light, transmissive types that use backlight, and semi-transmissive types that use both natural light and backlight.
ネマチック相を有する液晶組成物は、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。前記組成物の特性とAM素子の特性との関連を下記の表1にまとめる。A liquid crystal composition having a nematic phase has suitable characteristics. By improving the characteristics of this composition, an AM element having good characteristics can be obtained. The relationship between the characteristics of the composition and the characteristics of the AM element is summarized in Table 1 below.
前記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(ネマチック相を呈する温度範囲)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。
前記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、前記組成物の粘度は低いことが好ましく、さらに、低温でも低いとより好ましい。
The properties of the composition will be further explained based on a commercially available AM element. The temperature range of the nematic phase (the temperature range in which the nematic phase is exhibited) is related to the temperature range in which the element can be used. The preferred upper limit temperature of the nematic phase is about 70° C. or more, and the preferred lower limit temperature of the nematic phase is about −10° C. or less.
The viscosity of the composition is related to the response time of the element. A short response time is preferable for displaying moving images with the element. A response time shorter than even 1 millisecond is desirable. Therefore, it is preferable that the viscosity of the composition is low, and it is even more preferable that the viscosity is low even at low temperatures.
前記組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn×d)は、コントラスト比を最大にするように設計される。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。この値は、TNなどのモードの素子では約0.45μmである。この値は、VAモードの素子では約0.30μmから約0.40μmの範囲であり、IPSモードまたはFFSモードの素子では約0.20μmから約0.30μmの範囲である。これらの場合、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。
前記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、正または負に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、初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用した後、室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。
紫外線および熱に対する組成物の安定性は、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 element. Depending on the mode of the element, large or small optical anisotropy, i.e., appropriate optical anisotropy, is required. The product (Δn×d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the element is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate product value depends on the type of operation mode. This value is about 0.45 μm for elements in modes such as TN. This value ranges from about 0.30 μm to about 0.40 μm for elements in VA mode, and from about 0.20 μm to about 0.30 μm for elements in IPS mode or FFS mode. In these cases, compositions with large optical anisotropy are preferred for elements with small cell gaps.
A large dielectric anisotropy in the composition contributes to a low threshold voltage, small power consumption, and a large contrast ratio in the element. Therefore, a large positive or negative dielectric anisotropy is preferred. A large resistivity in the composition contributes to a large voltage holding ratio and a large contrast ratio in the element. Therefore, a composition having a large resistivity not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase in the initial stage is preferred. A composition having a large resistivity not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase after long-term use is preferred.
The stability of the composition against ultraviolet light and heat is related to the life of the element. When this stability is high, the life of the element is long. Such characteristics are preferable for AM elements used in liquid crystal projectors, liquid crystal televisions, etc.
高分子支持配向(PSA;polymer sustained alignment)型の液晶表示素子では、重合体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を添加した組成物を素子に注入する。ここでは、複数の重合性基を有する重合性化合物が一般的に使用される。次に、この素子を挟持する基板の間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。この組成物を用いると、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などのモードを有する素子に期待できる。In a polymer sustained alignment (PSA) type liquid crystal display element, a liquid crystal composition containing a polymer is used. First, a composition to which a small amount of a polymerizable compound has been added is injected into the element. A polymerizable compound having multiple polymerizable groups is generally used here. Next, the composition is irradiated with ultraviolet light while a voltage is applied between the substrates that sandwich the element. The polymerizable compound polymerizes to generate a polymer network structure in the composition. When this composition is used, it becomes possible to control the orientation of the liquid crystal molecules by the polymer, thereby shortening the response time of the element and improving image sticking. Such effects of the polymer can be expected in elements having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, and FPA.
汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、ポリイミド配向膜によって達成される。一方、配向膜を有しない液晶表示素子として、極性化合物を液晶組成物に添加し、液晶分子を配向させるモードが提案されている。まず、少量の極性化合物および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。該重合性化合物としては、複数の重合性基を有する重合性化合物が一般的に使用される。ここで、極性化合物の作用によって液晶分子が配向される。次に、この素子を挟持する基板の間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。この組成物を用いると、極性化合物および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。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。極性化合物と重合体の組合せによるこのような効果は、TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPAなどのモードを有する素子に期待できる。In a general-purpose liquid crystal display element, the vertical alignment of liquid crystal molecules is achieved by a polyimide alignment film. On the other hand, a mode has been proposed in which a polar compound is added to a liquid crystal composition to align the liquid crystal molecules as a liquid crystal display element without an alignment film. First, a composition to which a small amount of a polar compound and a small amount of a polymerizable compound have been added is injected into the element. A polymerizable compound having multiple polymerizable groups is generally used as the polymerizable compound. Here, the liquid crystal molecules are aligned by the action of the polar compound. Next, the composition is irradiated with ultraviolet light while applying a voltage between the substrates that sandwich the element. Here, the polymerizable compound polymerizes and stabilizes the alignment of the liquid crystal molecules. When this composition is used, it becomes possible to control the alignment of the liquid crystal molecules by the polar compound and the polymer, so that the response time of the element is shortened and image sticking is improved. Furthermore, in an element without an alignment film, the process of forming an alignment film is not necessary. Since there is no alignment film, the electrical resistance of the element does not decrease due to the interaction between the alignment film and the composition. Such an effect achieved by the combination of a polar compound and a polymer can be expected in elements having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, and FPA.
これまでに、配向膜を有しない液晶表示素子において、極性化合物の作用と重合性化合物の作用を兼ね備えた化合物として、重合性を有する極性化合物が合成されてきた(例えば、特許文献1および2)。特許文献2には、複数の極性基と複数の重合性基を有する重合性化合物(S-1)が記載されている。 Up until now, polymerizable polar compounds have been synthesized as compounds that combine the functions of a polar compound and a polymerizable compound in liquid crystal display elements that do not have an alignment film (for example, Patent Documents 1 and 2). Patent Document 2 describes a polymerizable compound (S-1) that has multiple polar groups and multiple polymerizable groups.
本発明の第一の課題は、熱に対する高い安定性、化学的に高い安定性、液晶分子を配向させる高い能力、紫外線照射による高い重合反応性、モノマーの消費速度が速いこと、および、液晶表示素子に用いた場合の大きな電圧保持率の少なくとも1つを有し、そして液晶組成物への高い溶解度を有する化合物を提供することである。第二の課題は、この化合物を含み、そして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、低粘度、適切な光学異方性、正または負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、および、大きな弾性定数などの特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。第三の課題は、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い透過率、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、良好な垂直配向性、および、プレチルト角や輝度の経時変化が少ないことなどの特性の少なくとも1つを有する液晶表示素子を提供することである。The first object of the present invention is to provide a compound having at least one of high thermal stability, high chemical stability, high ability to align liquid crystal molecules, high polymerization reactivity by ultraviolet irradiation, fast consumption rate of monomers, and large voltage holding ratio when used in a liquid crystal display element, and having high solubility in a liquid crystal composition. The second object is to provide a liquid crystal composition containing this compound and satisfying at least one of the following characteristics: a high upper limit temperature of the nematic phase, a low lower limit temperature of the nematic phase, low viscosity, appropriate optical anisotropy, large positive or negative dielectric anisotropy, large resistivity, high stability against ultraviolet rays, and large elastic constant. The third object is to provide a liquid crystal display element having at least one of the following characteristics: a wide temperature range in which the element can be used, a short response time, a high transmittance, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, a long life, good vertical alignment, and little change in pretilt angle or brightness over time.
本発明は、式(1)で表される化合物、この化合物を含む液晶組成物、およびこの組成物および/またはこの組成物の少なくとも一部が重合した重合物を含む液晶表示素子に関する。The present invention relates to a compound represented by formula (1), a liquid crystal composition containing this compound, and a liquid crystal display element containing this composition and/or a polymer in which at least a portion of this composition is polymerized.
式(1)において、
R1は、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または-S-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
環A1および環A2は独立して、1,2-シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、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、この環A1および環A2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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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、0、1、2、3、または4であり;
bおよびcは独立して、0、1、または2であり;
Z1は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このZ1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
P1およびP2は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)で表される基から選択された基であり;
In formula (1),
R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Ring A1 and ring A2 are independently 1,2-cyclopropylene, 1,3-cyclobutylene, 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine- 2,5 -diyl; In 2 , at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 9 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
a is 0, 1, 2, 3, or 4;
b and c are independently 0, 1, or 2;
Z 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
P1 and P2 are independently a group selected from the group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5);
式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)において、
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から15のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
式(1)において、
Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
In formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5),
Sp 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
In formula (1),
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1-a ) , at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基であり;
P1およびP2の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する場合は、Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
P1およびP2のいずれもが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基を有しない場合は、Sp2は、炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、式(1-a)で表される基で置き換えられ、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。
X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon;
When at least one of P 1 and P 2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3), Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1- a ), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
When neither P 1 nor P 2 has a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3), Sp 2 is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - is replaced by a group represented by formula (1-a), at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
本発明の第一の長所は、熱に対する高い安定性、化学的に高い安定性、液晶分子を配向させる高い能力、紫外線照射による高い重合反応性、モノマーの消費速度が速いこと、および、液晶表示素子に用いた場合の大きな電圧保持率の少なくとも1つを有し、そして液晶組成物への高い溶解度を有する化合物を提供することである。第二の長所は、この化合物を含み、そして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、低粘度、適切な光学異方性、正または負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、および、大きな弾性定数などの特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。第三の長所は、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い透過率、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、良好な垂直配向性、および、プレチルト角や輝度の経時変化が少ないことなどの特性の少なくとも1つを有する液晶表示素子を提供することである。The first advantage of the present invention is to provide a compound having at least one of high thermal stability, high chemical stability, high ability to align liquid crystal molecules, high polymerization reactivity by ultraviolet irradiation, fast consumption rate of monomers, and large voltage holding ratio when used in a liquid crystal display element, and having high solubility in a liquid crystal composition. The second advantage is to provide a liquid crystal composition containing this compound and satisfying at least one of the following characteristics: a high upper limit temperature of the nematic phase, a low lower limit temperature of the nematic phase, low viscosity, appropriate optical anisotropy, large positive or negative dielectric anisotropy, large resistivity, high stability against ultraviolet rays, and large elastic constant. The third advantage is to provide a liquid crystal display element having at least one of the following characteristics: a wide temperature range in which the element can be used, a short response time, a high transmittance, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, a long life, good vertical alignment, and little change in pretilt angle or brightness over time.
この明細書における用語の使い方は、次のとおりである。「液晶性化合物」、「液晶組成物」、および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「化合物」、「組成物」、および「素子」と略すことがある。
「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、上限温度、下限温度、粘度、誘電率異方性などの組成物の物性を調節する目的で添加する化合物の総称である。この化合物は、通常、1,4-シクロヘキシレンや1,4-フェニレンなどの六員環を有し、その分子構造は棒状(rod like)である。
「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。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化合物ではない。
「極性化合物」は、極性基が基板表面などと相互作用することによって液晶分子が配列するのを援助する。
「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などの総称である。
The terms used in this specification are as follows: The terms "liquid crystal compound", "liquid crystal composition" and "liquid crystal display element" may be abbreviated to "compound", "composition" and "element", respectively.
The term "liquid crystal compound" is a general term for compounds having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase, and compounds not having a liquid crystal phase but added for the purpose of adjusting the physical properties of the composition such as the maximum temperature, the minimum temperature, the viscosity, the dielectric anisotropy, etc. This compound usually has a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like.
The "polymerizable compound" is a compound added for the purpose of forming a polymer in a composition. In this sense, the liquid crystal compound having an alkenyl group is not a polymerizable compound.
The "polar compound" aids in aligning the liquid crystal molecules by interacting with the substrate surface or the like through the polar group.
"Liquid crystal display element" is a general term for liquid crystal display panels and liquid crystal display modules.
液晶組成物は、通常、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。この組成物には、物性をさらに調整する目的で、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、および消泡剤などの添加物が必要に応じて添加される。液晶組成物中の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%)で表す。液晶組成物中の添加物の割合(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%)で表す。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて算出される。重量百万分率(ppm)が用いられることもある。液晶組成物中の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す。A liquid crystal composition is usually prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. To this composition, additives such as a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a dye, and an antifoaming agent are added as necessary for the purpose of further adjusting the physical properties. The proportion (content) of the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is expressed as a weight percentage (wt%) based on the weight of the liquid crystal composition not containing the additive, even when an additive is added. The proportion (addition amount) of the additive in the liquid crystal composition is expressed as a weight percentage (wt%) based on the weight of the liquid crystal composition not containing the additive. In other words, the proportion of the liquid crystal compound or the additive is calculated based on the total weight of the liquid crystal compound. Parts per million (ppm) by weight may also be used. The proportion of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor in the liquid crystal composition is exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.
「透明点」は、液晶性化合物における液晶相-等方相の転移温度である。「液晶相の下限温度」は、液晶性化合物における固体-液晶相(スメクチック相、ネマチック相など)の転移温度である。「ネマチック相の上限温度」は、液晶性化合物と母液晶との混合物または液晶組成物におけるネマチック相-等方相の転移温度であり、「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。「誘電率異方性を上げる」や「大きな誘電率異方性」との表現は、その値の絶対値が増加するまたは大きいことを意味する。「電圧保持率が大きい」とは、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、そして素子を長時間使用した後においても、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)の前後で特性が検討されることがある。「液晶組成物への溶解度が高い」との表現は、常温での液晶性化合物を含む組成物のいずれに対しても溶解度が高いことを意味するが、該組成物として、下記実施例で溶解性を評価するのに用いた組成物を規準とすることができる。 The "clearing point" is the transition temperature of a liquid crystal compound between the liquid crystal phase and the isotropic phase. The "lower limit temperature of the liquid crystal phase" is the transition temperature of a solid-liquid crystal phase (such as a smectic phase or a nematic phase) in a liquid crystal compound. The "upper limit temperature of the nematic phase" is the transition temperature of a nematic phase to the isotropic phase in a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal or in a liquid crystal composition, and is sometimes abbreviated as "upper limit temperature". The "lower limit temperature of the nematic phase" is sometimes abbreviated as "lower limit temperature". The expressions "increase the dielectric anisotropy" and "large dielectric anisotropy" mean that the absolute value of the value increases or becomes large. The "large voltage holding ratio" means that the element has a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at temperatures close to the upper limit temperature in the initial stage, and that even after the element has been used for a long time, it has a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at temperatures close to the upper limit temperature. The characteristics of compositions and elements may be examined before and after aging tests (including accelerated aging tests). The expression "high solubility in liquid crystal compositions" means high solubility in any composition containing a liquid crystal compound at room temperature, and the composition used to evaluate the solubility in the examples below can be used as the standard for such a composition.
式(1)で表される化合物を「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。このルールは、式(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物などにも適用される。
六角形で囲んだA1、B1、C1などの記号はそれぞれ環A1、環B1、環C1などに対応する。六角形は、シクロヘキサン環やベンゼン環などの六員環またはナフタレン環などの縮合環を表す。この六角形の一辺を横切る直線は、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。
f、g、hなどの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字が0のとき、そのような置き換えはない。
「環Aおよび環Cは独立して、X、Y、またはZである」との表現では、主語が複数であるから、「独立して」を用いる。主語が「環Aは」であるときは、主語が単数であるから「独立して」を用いない。
The compound represented by formula (1) may be abbreviated as "compound (1)". Compound (1) means one compound represented by formula (1), a mixture of two compounds, or a mixture of three or more compounds. This rule also applies to at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2).
Symbols A 1 , B 1 , C 1 , etc. enclosed in a hexagon correspond to ring A 1 , ring B 1 , ring C 1 , etc. The hexagon represents a six-membered ring such as a cyclohexane ring or a benzene ring, or a fused ring such as a naphthalene ring. A line crossing one side of the hexagon represents that any hydrogen on the ring may be replaced with a group such as -Sp 1 -P 1 .
The subscripts f, g, h etc. indicate the number of groups replaced. When the subscript is 0, there is no such replacement.
In the expression "Ring A and Ring C are independently X, Y, or Z," the subject is plural, so "independently" is used. When the subject is "Ring A is," the subject is singular, so "independently" is not used.
化合物の化学式において、末端基R11の記号を複数の化合物に用いているが、これらの化合物におけるR11が表す基はそれぞれ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(2)のR11がエチルである場合、化合物(3)のR11はエチルであってもよく、プロピルなどの他の基であってもよい。このルールは、他の記号にも適用される。化合物(8)において、iが2のとき、2つの環D1が存在する。この化合物において2つの環D1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。iが2より大きいとき、任意の2つの環D1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 formula of a compound, the symbol of the terminal group R 11 is used for a plurality of compounds, and the groups represented by R 11 in these compounds may be the same or different. For example, when R 11 in compound (2) is ethyl, R 11 in compound (3) may be ethyl or other groups such as propyl. This rule also applies to other symbols. In compound (8), when i is 2, there are two rings D 1. In this compound, the two groups represented by the two rings D 1 may be the same or different. When i is greater than 2, any two rings D 1 may be used. This rule also applies to other symbols.
「少なくとも1つの‘A’」との表現は、‘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」との表現は、‘B’で置き換えられない‘A’そのものの場合、1つの‘A’が‘B’で置き換えらた場合、2つ以上の‘A’が‘B’で置き換えられた場合を含み、これらにおいて、‘B’で置き換えられる‘A’の位置は任意である。置換位置が任意であるとのルールは、「少なくとも1つの‘A’が、‘B’で置き換えられた」との表現にも適用される。「少なくとも1つのAが、B、C、またはDで置き換えられてもよい」という表現は、Aが置換されない場合、少なくとも1つのAがBで置き換えられた場合、少なくとも1つのAがCで置き換えられた場合、および少なくとも1つのAがDで置き換えられた場合、さらに複数のAがB、C、Dの少なくとも2つで置き換えられた場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも1つの-CH2-(または、-(CH2)2-)が-O-(または、-CH=CH-)で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルが含まれる。なお、連続する2つの-CH2-が-O-で置き換えられて、-O-O-のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分(-CH2-H)の-CH2-が-O-で置き換えられて-O-Hになることも好ましくない。 The expression "at least one 'A'" means that the number of 'A' is arbitrary. The expression "at least one 'A' may be replaced with 'B'" includes the case of 'A' itself that is not replaced with 'B', the case of one 'A' being replaced with 'B', and the case of two or more 'A' being replaced with 'B', and in these cases, the position of 'A' that is replaced with 'B' is arbitrary. The rule that the replacement position is arbitrary also applies to the expression "at least one 'A' is replaced with 'B'". The expression "at least one A may be replaced with B, C, or D" means that it includes the case where A is not replaced, the case where at least one A is replaced with B, the case where at least one A is replaced with C, and the case where at least one A is replaced with D, and further the case where multiple A are replaced with at least two of B, C, and D. For example, alkyl in which at least one -CH 2 - (or -(CH 2 ) 2 -) may be replaced by -O- (or -CH═CH-) includes alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkoxyalkenyl, and alkenyloxyalkyl. It is not preferred that two consecutive -CH 2 - are replaced by -O- to give -O-O-. It is also not preferred that -CH 2 - in the methyl portion (-CH 2 -H) in alkyl, etc. is replaced by -O- to give -O-H.
「R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの-CH2-は-O-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」との表現が使われることがある。この表現において、「これらの基において」は、文言どおりに解釈してよい。この表現では、「これらの基」は、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルケニルオキシなどを意味する。すなわち、「これらの基」は、「これらの基において」の用語よりも前に記載された基の総てを表す。この常識的な解釈は、他の用語にも適用される。 The expression "R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine" is sometimes used. In this expression, "in these groups" may be interpreted literally. In this expression, "these groups" means alkyl, alkenyl, alkoxy, alkenyloxy, etc. In other words, "these groups" represents all of the groups described before the term "in these groups". This common sense interpretation also applies to other terms.
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。好ましいハロゲンは、フッ素または塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。液晶性化合物において、アルキルは、直鎖アルキルまたは分岐鎖アルキルであり、環状アルキルを含まない。直鎖アルキルは、一般的に分岐鎖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、ネマチック相の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。2-フルオロ-1,4-フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよいし、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン-2,5-ジイルなどの、環から水素を2つ除くことによって生成した左右非対称な二価基にも適用される。 Halogen means fluorine, chlorine, bromine, or iodine. Preferred halogens are fluorine or chlorine. More preferred halogen is fluorine. In liquid crystal compounds, alkyl is linear or branched, and does not include cyclic alkyl. Linear alkyl is generally preferred to branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl. The configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis in order to increase the upper limit temperature of the nematic phase. 2-Fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, the fluorine may be left-facing (L) or right-facing (R). This rule also applies to asymmetric divalent groups generated by removing two hydrogens from a ring, such as tetrahydropyran-2,5-diyl.
本発明は、下記の項などを包含する。The present invention includes the following items, etc.
項1.式(1)で表される化合物。
式(1)において、
R1は、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または-S-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
環A1および環A2は独立して、1,2-シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、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、この環A1および環A2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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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、0、1、2、3、または4であり;
bおよびcは独立して、0、1、または2であり;
Z1は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このZ1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
P1およびP2は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)で表される基から選択された基であり;
In formula (1),
R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Ring A1 and ring A2 are independently 1,2-cyclopropylene, 1,3-cyclobutylene, 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine- 2,5 -diyl; In 2 , at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 9 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
a is 0, 1, 2, 3, or 4;
b and c are independently 0, 1, or 2;
Z 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
P1 and P2 are independently a group selected from the group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5);
式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)において、
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から15のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
式(1)において、
Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
In formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5),
Sp 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
In formula (1),
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1-a ) , at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基であり;
P1およびP2の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する場合は、Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
P1およびP2のいずれもが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基を有しない場合は、Sp2は、炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、式(1-a)で表される基で置き換えられ、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。
X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon;
When at least one of P 1 and P 2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3), Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1- a ), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
When neither P 1 nor P 2 has a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3), Sp 2 is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - is replaced by a group represented by formula (1-a), at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
項2.前記極性基が、式(X-1)から式(X-27)のいずれか1つで表される、項1に記載の化合物。Item 2. The compound described in item 1, wherein the polar group is represented by any one of formulas (X-1) to (X-27).
式(X-1)から式(X-27)において、
J1およびJ2は独立して、水素、または炭素数1から5の直鎖アルキルもしくは炭素数3から5の分岐鎖アルキルであり、このJ1およびJ2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく;
J3は、水素、または炭素数1から20の直鎖アルキルもしくは炭素数3から20の分岐鎖アルキルであり、このJ3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;
J4およびJ5は独立して、水素、または炭素数1から8のアルキルであり;
Q1は、メチンまたは窒素であり、ここでメチンの水素は、炭素数1から6のアルキルで置き換えられてもよく; U1およびU2は独立して、-CH2-、-O-、-CO-または-S-であり;
V1、V2およびV3は独立して、メチンまたは窒素であり、V1、V2およびV3の少なくとも1つは窒素を含み;
W1は、-O-または-S-であり;
W2は、炭素、硫黄またはケイ素である。
ただし、式(X-14)においてQ1がメチンの場合は、U1およびU2の少なくとも1つは-O-、-CO-または-S-である。
In formulas (X-1) to (X-27),
J 1 and J 2 are independently hydrogen, or linear alkyl having 1 to 5 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-;
J 3 is hydrogen, or a linear alkyl having 1 to 20 carbon atoms or a branched alkyl having 3 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO- or -OCO-;
J 4 and J 5 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms;
Q 1 is methine or nitrogen, where the hydrogen of the methine may be replaced by alkyl having 1 to 6 carbon atoms; U 1 and U 2 are independently -CH 2 -, -O-, -CO- or -S-;
V 1 , V 2 and V 3 are independently methine or nitrogen, and at least one of V 1 , V 2 and V 3 contains nitrogen;
W 1 is -O- or -S-;
W2 is carbon, sulfur or silicon.
However, when Q 1 in formula (X-14) is a methine group, at least one of U 1 and U 2 is —O—, —CO— or —S—.
項3.式(1-1)から式(1-8)のいずれか1つで表される、項1または2に記載の化合物。Item 3. A compound according to item 1 or 2, represented by any one of formulas (1-1) to (1-8).
式(1-1)から式(1-8)において、
R1は、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または-S-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
環A1から環A5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、ナフタレン-2,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、この環A1から環A5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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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;
bおよびcは独立して、0、1、または2であり;
Z1からZ4は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、または-CF=CF-であり;
P1およびP2は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)で表される基から選択された基であり;
In formulas (1-1) to (1-8),
R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Ring A1 to Ring A5 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, or 1,3-dioxane-2,5-diyl, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or alkenyloxy having 2 to 9 carbons, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
b and c are independently 0, 1, or 2;
Z 1 to Z 4 are independently a single bond, -(CH 2 ) 2 -, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -CH 2 O-, -OCH 2 -, or -CF=CF-;
P1 and P2 are independently a group selected from the group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5);
式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)において、
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から7のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-または-COO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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;
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
式(1-1)から式(1-8)において、
Sp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
In formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5),
Sp 1 is independently a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO- or -COO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
In formulas (1-1) to (1-8),
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO- or a group represented by formula (1-a), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基であり;
P1およびP2の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する場合は、Sp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
P1およびP2のいずれもが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基を有しない場合は、Sp2は、炭素数1から7のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、式(1-a)で表される基で置き換えられ、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、または-COO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。
X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon;
When at least one of P 1 and P 2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3), Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, or a group represented by formula (1-a), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4), or formula (1-p5);
When neither P 1 nor P 2 has a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3), Sp 2 is an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - is replaced by a group represented by formula (1-a), at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, or -COO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
項4.式(1-9)から式(1-16)のいずれか1つで表される、項1から3のいずれか1項に記載の化合物。Item 4. A compound according to any one of items 1 to 3, represented by any one of formulas (1-9) to (1-16).
式(1-9)から式(1-16)において、
R1は、水素または炭素数1から10のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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;
環A1から環A5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、ナフタレン-2,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、この環A1から環A5において、少なくとも1つの水素は、フッ素、炭素数1から5のアルキル、炭素数2から5のアルケニル、または炭素数1から4のアルコキシで置き換えられてもよく;
bおよびcは独立して、0、1、または2であり;
Z1からZ4は独立して、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、または-OCH2-であり;
P1およびP2は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)および式(1-p3)で表される基から選択された基であり;
In the formulas (1-9) to (1-16),
R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Ring A1 to ring A5 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, or 1,3-dioxane-2,5-diyl, and in these rings A1 to A5 , at least one hydrogen may be replaced by fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons;
b and c are independently 0, 1, or 2;
Z 1 to Z 4 are independently a single bond, -(CH 2 ) 2 -, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 O-, or -OCH 2 -;
P1 and P2 are independently a group selected from the group represented by formula (1-p1), formula (1-p2) and formula (1-p3);
式(1-p1)、式(1-p2)および式(1-p3)において、
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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;
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
式(1-9)から式(1-16)において、
Sp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、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;
In formula (1-p1), formula (1-p2) and formula (1-p3),
Sp 1 is independently a single bond or an alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
In the formulas (1-9) to (1-16),
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or a group represented by formula (1-a), and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基であり;
式(1-9)から式(1-16)で表される化合物は、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する。
X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon;
The compounds represented by formulas (1-9) to (1-16) each have at least one group selected from the groups represented by formulas (1-p1), (1-p2), and (1-p3).
項5.式(1-17)から式(1-145)のいずれか1つで表される、項1から4のいずれか1項に記載の化合物。Item 5. A compound according to any one of items 1 to 4, represented by any one of formulas (1-17) to (1-145).
式(1-17)から式(1-145)において、
R1は、炭素数1から10のアルキルであり;
Z1からZ3は独立して、単結合または-(CH2)2-であり;
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく;
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
Y11からY21は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、炭素数2から5のアルケニル、または炭素数1から4のアルコキシであり;
Sp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)または式(1-p4)で表される基で置き換えられてもよく;
In formulas (1-17) to (1-145),
R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
Z 1 to Z 3 are independently a single bond or -(CH 2 ) 2 -;
Sp 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
Y 11 to Y 21 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons;
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or a group represented by formula (1-a), and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3) or formula (1-p4);
Sp3およびSp4は独立して、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp3およびSp4において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく;
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基である。
Sp 3 and Sp 4 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-;
X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon.
項6.項1から5のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つを含有する液晶組成物。Item 6. A liquid crystal composition containing at least one of the compounds described in any one of items 1 to 5.
項7.式(2)から(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6に記載の液晶組成物。Item 7. A liquid crystal composition according to item 6, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4).
式(2)から(4)において、
R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR11およびR12において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
環B1、環B2、環B3、および環B4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、2,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン、またはピリミジン-2,5-ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-、または-C≡C-である。
In the formulas (2) to (4),
R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons , in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring B 1 , ring B 2 , ring B 3 , and ring B 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11 , Z 12 and Z 13 are independently a single bond, —COO—, —(CH 2 ) 2 —, —CH═CH— or —C≡C—.
項8.式(5)から(7)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6または7に記載の液晶組成物。Item 8. A liquid crystal composition according to item 6 or 7, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5) to (7).
式(5)から(7)において、
R13は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR13において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
X11は、フッ素、塩素、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、または-OCF2CHFCF3であり;
環C1、環C2、および環C3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、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、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
Z14、Z15、およびZ16は独立して、単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、または-(CH2)4-であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。
In the formulas (5) to (7),
R 13 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X11 is fluorine, chlorine, -OCF3 , -OCHF2 , -CF3 , -CHF2 , -CH2F , -OCF2CHF2 , or -OCF2CHFCF3 ;
Ring C 1 , ring C 2 , and ring C 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Z 14 , Z 15 and Z 16 are independently a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -(CH 2 ) 2 -, -CH═CH-, -C≡C- or -(CH 2 ) 4 -;
L 11 and L 12 are independently hydrogen or fluorine.
項9.式(8)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6から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。Item 9. A liquid crystal composition according to any one of items 6 to 8, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (8).
式(8)において、
R14は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR14において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
X12は、-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nであり;
環D1は、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、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、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
Z17は、単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、または-C≡C-であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。
In formula (8),
R 14 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X12 is -C≡N or -C≡C-C≡N;
Ring D 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Z 17 is a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -(CH 2 ) 2 -, or -C≡C-;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3, or 4.
項10.式(11)から(19)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6から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。Item 10. A liquid crystal composition according to any one of items 6 to 9, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (11) to (19).
式(11)から(19)において、
R15、R16、およびR17は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR15、R16、およびR17において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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、そしてR17は、水素またはフッ素であってもよく;
環E1、環E2、環E3、および環E4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、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
環E5および環E6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,テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはデカヒドロナフタレン-2,6-ジイルであり;
Z18、Z19、Z20、およびZ21は独立して、単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、-CF2O-(CH2)2-、または-OCF2-(CH2)2-であり;
L15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、-CHF-または-CF2-であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、
tは、1、2、または3である。
In the formulas (11) to (19),
R 15 , R 16 , and R 17 are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and R 17 may be hydrogen or fluorine ;
ring E 1 , ring E 2 , ring E 3 , and ring E 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Ring E5 and Ring E6 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Z 18 , Z 19 , Z 20 and Z 21 are independently a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -(CH 2 ) 2 -, -CF 2 O-(CH 2 ) 2 -, or -OCF 2 -(CH 2 ) 2 -;
L 15 and L 16 are independently fluorine or chlorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is -CHF- or -CF 2 -;
j, k, m, n, p, q, r, and s are independently 0 or 1, the sum of k, m, n, and p is 1 or 2, and the sum of q, r, and s is 0, 1, 2, or 3;
t is 1, 2, or 3.
項11.式(1)で表される化合物以外の、式(20)で表される少なくとも1つの重合性化合物を含有する、項6から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。Item 11. A liquid crystal composition according to any one of items 6 to 10, containing at least one polymerizable compound represented by formula (20) other than the compound represented by formula (1).
式(20)において、
環Fおよび環I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、この環Fおよび環Iにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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Gは、1,4-シクロへキシレン、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、フェナントレン-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、この環Gにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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;
Z22およびZ23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Z22およびZ23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、少なくとも1つの-(CH2)2-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、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;
P11、P12、およびP13は独立して、重合性基であり;
Sp11、Sp12、およびSp13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Sp11、Sp12、およびSp13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、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
uは、0、1、または2であり;
f、g、およびhは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてf、g、およびhの和は、1以上である。
In formula (20),
Ring F and ring I are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridin-2-yl, in which at least one hydrogen may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by halogen;
Ring G 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, phenanthrene, cyclohexyl, ...
Z 22 and Z 23 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, -C(CH 3 )═CH-, -CH═C(CH 3 ) ═C(CH 3 )-, or -C(CH 3 ) ═C (CH 3 )-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
P 11 , P 12 , and P 13 are independently a polymerizable group;
Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
u is 0, 1, or 2;
f, g, and h are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of f, g, and h is 1 or greater.
項12.式(20)において、
P11、P12、およびP13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11に記載の液晶組成物。
Item 12. In formula (20),
Item 12. The liquid crystal composition according to item 11, wherein P 11 , P 12 and P 13 are independently a group selected from the group of polymerizable groups represented by formulae (P-1) to (P-5).
式(P-1)から式(P-5)において、
M11、M12、およびM13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つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。
In formulas (P-1) to (P-5),
M 11 , M 12 and M 13 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 by halogen.
項13.式(20)で表される重合性化合物が、式(20-1)から式(20-7)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つの化合物である、項11または12に記載の液晶組成物。 Item 13. A liquid crystal composition according to item 11 or 12, wherein the polymerizable compound represented by formula (20) is at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by formulas (20-1) to (20-7).
式(20-1)から式(20-7)において、
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37、およびL38は独立して、水素、フッ素、またはメチルであり;
Sp11、Sp12、およびSp13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Sp11、Sp12、およびSp13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、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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。
P11、P12、およびP13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、
In the formulas (20-1) to (20-7),
L 31 , L 32 , L 33 , L 34 , L 35 , L 36 , L 37 , and L 38 are independently hydrogen, fluorine, or methyl;
Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in these Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
P 11 , P 12 , and P 13 are independently a group selected from the group of polymerizable groups represented by formulae (P-1) to (P-3),
式(P-1)から式(P-3)において、
M11、M12、およびM13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つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。
In formulas (P-1) to (P-3),
M 11 , M 12 and M 13 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 by halogen.
項14.式(1)または式(20)で表される化合物とは異なる重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、および消泡剤の群から選択された少なくとも1つを含有する、項6から13のいずれか1項に記載の液晶組成物。Item 14. A liquid crystal composition according to any one of items 6 to 13, containing at least one selected from the group consisting of a polymerizable compound different from the compound represented by formula (1) or formula (20), a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a dye, and an antifoaming agent.
項15.項6から14のいずれか1項に記載の液晶組成物、および項6から14のいずれか1項に記載の液晶組成物の少なくとも一部が重合したものからなる群より選択された少なくとも1つを含有する液晶表示素子。Item 15. A liquid crystal display element comprising at least one selected from the group consisting of the liquid crystal composition according to any one of items 6 to 14 and a liquid crystal composition obtained by polymerizing at least a portion of the liquid crystal composition according to any one of items 6 to 14.
本発明は、次の項も含む。
(a)重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、消泡剤などの添加物の少なくとも2つをさらに含有する前記の液晶組成物。
(b)前記の液晶組成物に化合物(1)または化合物(20)とは異なる重合性化合物を添加することによって調製した重合性組成物。
(c)前記の液晶組成物に化合物(1)と化合物(20)とを添加することによって調製した重合性組成物。
(d)前記重合性組成物を重合させることによって調製した液晶複合体。
(e)この液晶複合体を含有する高分子支持配向型の素子。
(f)前記の液晶組成物に化合物(1)と化合物(20)と、化合物(1)または化合物(20)とは異なる重合性化合物とを添加することによって調製した重合性組成物を使用することによって作成した高分子支持配向型の素子。
The present invention also includes the following items.
(a) The above liquid crystal composition further containing at least two of additives such as a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a dye, and an antifoaming agent.
(b) A polymerizable composition prepared by adding a polymerizable compound other than the compound (1) or the compound (20) to the above liquid crystal composition.
(c) A polymerizable composition prepared by adding compound (1) and compound (20) to the above liquid crystal composition.
(d) A liquid crystal composite prepared by polymerizing the polymerizable composition.
(e) A polymer supported alignment type element containing this liquid crystal composite.
(f) A polymer supported alignment type element prepared by using a polymerizable composition prepared by adding compound (1), compound (20), and a polymerizable compound different from compound (1) or compound (20) to the above liquid crystal composition.
以下、化合物(1)の態様、化合物(1)の合成、液晶組成物、および液晶表示素子について順に説明する。 Below, the aspects of compound (1), the synthesis of compound (1), the liquid crystal composition, and the liquid crystal display element are described in order.
1.化合物(1)の態様
本発明の化合物(1)は、少なくとも1つの環より構成されるメソゲン部位、メトキシメタクリロイルオキシなどの重合性基、および-OH基などの極性基を有することを特徴とする。化合物(1)は、極性基がガラス(または金属酸化物)等の基板表面と非共有結合的に相互作用するので有用である。用途の一つは、液晶表示素子に使われる液晶組成物用の添加物であり、この用途において、化合物(1)は液晶分子の配向を制御する目的で添加される。このような添加物は、素子に密閉された条件下では化学的に安定であり、熱に対する高い安定性を有し、液晶分子を配向させる能力が高く、液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きく、そして液晶組成物への溶解度が大きいことが好ましい。化合物(1)は、このような特性をかなりの程度で充足し、従来の化合物では達成できなかった、液晶組成物への溶解度が極めて大きく、該化合物(1)を用いることで、従来の化合物を用いた場合に比べ、配向性や電圧保持率を同程度またはそれ以上に維持したまま、長期安定性に優れる素子を容易に得ることができる。
1. Aspects of Compound (1) Compound (1) of the present invention is characterized by having a mesogen moiety composed of at least one ring, a polymerizable group such as methoxymethacryloyloxy, and a polar group such as an -OH group. Compound (1) is useful because the polar group interacts with the substrate surface such as glass (or metal oxide) in a non-covalent manner. One of its uses is as an additive for a liquid crystal composition used in a liquid crystal display device, in which compound (1) is added for the purpose of controlling the alignment of liquid crystal molecules. It is preferable that such an additive is chemically stable under the condition of being sealed in the device, has high stability against heat, has a high ability to align liquid crystal molecules, has a high voltage holding ratio when used in a liquid crystal display device, and has a high solubility in the liquid crystal composition. Compound (1) satisfies these characteristics to a considerable extent, and has an extremely high solubility in a liquid crystal composition that could not be achieved with conventional compounds, and by using compound (1), a device excellent in long-term stability can be easily obtained while maintaining the same or higher alignment and voltage holding ratio compared to the case of using conventional compounds.
化合物(1)の好ましい例について説明をする。化合物(1)におけるR1、A1、Sp2などの記号の好ましい例は、化合物(1)の下位式、例えば式(1-1)などにも適用される。化合物(1)において、これらの基の種類を適切に組み合わせることによって、特性を任意に調整することが可能である。化合物の特性に大きな差異がないので、化合物(1)は、2H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。 Preferred examples of compound (1) will be explained. Preferred examples of symbols such as R 1 , A 1 , and Sp 2 in compound (1) also apply to sub-formulas of compound (1), such as formula (1-1). In compound (1), the properties can be adjusted as desired by appropriately combining the types of these groups. Compound (1) may contain isotopes such as 2 H (deuterium) and 13 C in amounts greater than the natural abundance ratio, since there is no significant difference in the properties of the compound.
R1は、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または-S-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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。 R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this R 1 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
好ましいR1は、水素または炭素数1から10のアルキルであり、このR1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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。
さらに好ましいR1は、炭素数1から10のアルキルである。
Preferred R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
More preferably, R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
R1が炭素数1から15のアルキルである化合物は、化学的安定性が高い。R1が炭素数1から15のアルキルである化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。R1が炭素数1から15のアルキルである化合物は、液晶分子を配向させる能力が高い。 A compound in which R 1 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms has high chemical stability. A compound in which R 1 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms has high solubility in a liquid crystal composition. A compound in which R 1 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms has a high ability to align liquid crystal molecules.
環A1および環A2は独立して、1,2-シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、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、この環A1および環A2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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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。 Ring A1 and ring A2 are independently 1,2-cyclopropylene, 1,3-cyclobutylene, 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine- 2,5 -diyl; In 2 , at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 9 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
好ましい環A1および環A2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-2,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、この環A1および環A2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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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。 Preferred ring A1 and ring A2 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4 - phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, or 1,3-dioxane-2,5-diyl, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or alkenyloxy having 2 to 9 carbons, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
より好ましい環A1および環A2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-2,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、この環A1および環A2において、少なくとも1つの水素は、フッ素、炭素数1から5のアルキル、炭素数2から5のアルケニル、または炭素数1から4のアルコキシで置き換えられてもよい。 More preferred ring A1 and ring A2 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, or 1,3-dioxane-2,5-diyl, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons.
特に好ましい環A1および環A2は、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、2位置換、3位置換、または2位および3位置換1,4-フェニレンであり、該置換基としては、好ましくは、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、炭素数2から5のアルケニル、または炭素数1から4のアルコキシであり、より好ましくは水素、フッ素、メチル、またはエチルである。 Particularly preferred ring A1 and ring A2 are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-position-substituted, 3-position-substituted, or 2- and 3-position-substituted 1,4-phenylene, and the substituent is preferably hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, or alkoxy having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably hydrogen, fluorine, methyl, or ethyl.
環A1および環A2が独立して、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素が炭素数1から5のアルキルで置き換えられた1,4-フェニレン、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、またはテトラヒドロピラン-2,5-ジイルである化合物は、化学的安定性が高い。環A1および環A2が独立して、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つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素が炭素数1から5のアルキルで置き換えられた1,4-フェニレン、または少なくとも1つの水素が炭素数2から5のアルケニルで置き換えられた1,4-フェニレンである化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。環A1および環A2が独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素が炭素数1から2のアルキルで置き換えられた1,4-フェニレンである化合物は、液晶分子を配向させる能力が高い。環A1および環A2が独立して、1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素が炭素数1から5のアルキルで置き換えられた1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素が炭素数1から4のアルコキシで置き換えられた1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、またはピリジン-2,5-ジイルである化合物は、紫外線照射による重合反応性が高い。 A compound in which ring A 1 and ring A 2 are independently 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkyl having 1 to 5 carbon atoms, decahydronaphthalene-2,6-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl has high chemical stability. A compound in which ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkenyl having 2 to 5 carbon atoms has high solubility in a liquid crystal composition. A compound in which ring A1 and ring A2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkyl having 1 to 2 carbon atoms has a high ability to align liquid crystal molecules. A compound in which ring A1 and ring A2 are independently 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkyl having 1 to 5 carbon atoms, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by alkoxy having 1 to 4 carbon atoms, naphthalene-2,6-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl has a high polymerization reactivity when irradiated with ultraviolet light.
aは、0、1、2、3、または4であり、好ましくは、0、1、2、または3、であり、より好ましくは、1、2、または3であり、特に好ましくは、1または2である。 a is 0, 1, 2, 3, or 4, preferably 0, 1, 2, or 3, more preferably 1, 2, or 3, and particularly preferably 1 or 2.
aが0である化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。aが3または4である化合物は、液晶分子を配向させる能力が高い。aが1または2である化合物は、液晶組成物への溶解度が大きく、液晶分子を配向させる能力が高く、紫外線照射による重合反応性が高い。Compounds in which a is 0 have high solubility in liquid crystal compositions. Compounds in which a is 3 or 4 have a high ability to align liquid crystal molecules. Compounds in which a is 1 or 2 have high solubility in liquid crystal compositions, a high ability to align liquid crystal molecules, and high polymerization reactivity when exposed to ultraviolet light.
bおよびcは独立して、0、1、または2である。好ましくは、bおよびcの合計は、1以上である。より好ましくは、bおよびcの合計は、1、2、3、または4である。bおよびcの合計は、1、または2である場合は溶解性が高い。b and c are independently 0, 1, or 2. Preferably, the sum of b and c is 1 or more. More preferably, the sum of b and c is 1, 2, 3, or 4. When the sum of b and c is 1 or 2, the solubility is high.
bおよびcの合計が1以上である化合物は、環A1または環A2に重合性基を有することになる。この場合、紫外線照射による重合反応性が高い。 A compound in which the sum of b and c is 1 or more has a polymerizable group in ring A 1 or ring A 2. In this case, the compound has high polymerization reactivity when irradiated with ultraviolet light.
Z1は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このZ1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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。 Z 1 is independently a single bond or an alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this Z 1 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO- or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
好ましいZ1は、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、または-CF=CF-である。
より好ましいZ1は、単結合、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、または-OCH2-であり、さらに好ましいZ1は、単結合または-(CH2)2-であり、特に好ましいZ1は、単結合である。
Preferred Z 1 is a single bond, -(CH 2 ) 2 -, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -CH 2 O-, -OCH 2 - or -CF=CF-.
Z 1 is more preferably a single bond, —(CH 2 ) 2 —, —CH═CH—, —C≡C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —, still more preferably a single bond or —(CH 2 ) 2 —, and particularly preferably a single bond.
Z1が単結合である化合物は、化学的安定性が高い。Z1が単結合、-(CH2)2-、-CF2O-、または-OCF2-である化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。Z1が単結合または-(CH2)2-である化合物は、液晶分子を配向させる能力が高い。Z1が単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-である化合物は、紫外線照射による重合反応性が高い。 A compound in which Z 1 is a single bond has high chemical stability. A compound in which Z 1 is a single bond, -(CH 2 ) 2 -, -CF 2 O-, or -OCF 2 - has high solubility in a liquid crystal composition. A compound in which Z 1 is a single bond or -(CH 2 ) 2 - has a high ability to align liquid crystal molecules. A compound in which Z 1 is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, or -OCH 2 - has high polymerization reactivity when irradiated with ultraviolet light.
P1およびP2は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)で表される基から選択された基であり、好ましくは、P1およびP2の少なくとも1つは、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する。
好ましいP1およびP2は、式(1-p1)、式(1-p2)および式(1-p3)で表される基から選択された基である。
P1 and P2 are independently a group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5), and preferably, at least one of P1 and P2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2) and formula (1-p3).
Preferred P1 and P2 are groups selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2) and formula (1-p3).
P1およびP2の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基である化合物は、溶解性が高い。 Compounds in which at least one of P1 and P2 is a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3) have high solubility.
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から15のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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。 Sp 1 is independently a single bond or an alkylene having 1 to 15 carbon atoms, and in this Sp 1 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
好ましいSp1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Sp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-または-COO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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。 Preferred Sp 1 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO- or -COO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
より好ましいSp1は、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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。
さらに好ましいSp1は、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよい。
More preferably, Sp 1 is a single bond or an alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
More preferably, Sp 1 is a single bond or alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-.
Sp1が独立して、単結合または炭素数1から7のアルキレンである化合物は、化学的安定性が高い。Sp1が独立して、炭素数1から7のアルキレン、または炭素数1から7のアルキレンの少なくとも1つの-CH2-が-O-で置き換えられた基である化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。 A compound in which Sp 1 is independently a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms has high chemical stability. A compound in which Sp 1 is independently an alkylene having 1 to 7 carbon atoms or a group in which at least one —CH 2 — in an alkylene having 1 to 7 carbon atoms is replaced with —O— has high solubility in a liquid crystal composition.
R2は独立して、炭素数1から5のアルキルである。好ましいR2は、炭素数1から3である。さらに好ましいR2は、炭素数1であり、この場合、反応性が高く、液晶分子を配向させる能力、および液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率を維持できる。 R2 is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R2 preferably has 1 to 3 carbon atoms. More preferably, R2 has 1 carbon atom. In this case, the reactivity is high, and the ability to align liquid crystal molecules and the voltage holding ratio can be maintained when used in a liquid crystal display element.
R3は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルである。好ましいR3は、炭素数1から5である。さらに好ましいR3は、炭素数1であり、この場合、反応性が高く、液晶分子を配向させる能力、および液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率を維持できる。 R3 is independently a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms. R3 preferably has 1 to 5 carbon atoms. More preferably, R3 has 1 carbon atom, in which case the reactivity is high, and the ability to align liquid crystal molecules and the voltage holding ratio can be maintained when used in a liquid crystal display element.
Y1は独立して、塩素、フッ素、または臭素である。好ましいY1はフッ素である。Y1がフッ素である場合、溶解性が高い。 Y 1 is independently chlorine, fluorine or bromine. Preferred Y 1 is fluorine. When Y 1 is fluorine, the solubility is high.
Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)または式(1-p4)で表される基で置き換えられてもよい。
P1およびP2の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する場合は、Sp2は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。
ただし、P1およびP2のいずれもが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基を有しない場合は、Sp2は、炭素数1から10のアルキレンであり、このSp2において、少なくとも1つの-CH2-は、式(1-a)で表される基で置き換えられ、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1-a ) , at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3) or formula (1-p4).
When at least one of P 1 and P 2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3), Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1- a ), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
However, when neither P 1 nor P 2 has a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3), Sp 2 is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - is replaced by a group represented by formula (1-a), at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
好ましいSp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CO-、-COO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)または式(1-p4)で表される基で置き換えられてもよい。 Preferred Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO- or a group represented by formula (1-a), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3) or formula (1-p4).
より好ましいSp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、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。
さらに好ましいSp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよい。
More preferably, Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or a group represented by formula (1-a), and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
More preferably, Sp 2 is a single bond or alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or a group represented by formula (1-a).
Sp2が単結合または炭素数1から7のアルキレンである化合物は、化学的安定性が高い。Sp2が炭素数1から7のアルキレン、または炭素数1から7のアルキレンの少なくとも1つの-CH2-が-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられた基である化合物は、液晶組成物への溶解度が大きい。 A compound in which Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms has high chemical stability. A compound in which Sp 2 is an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, or a group in which at least one —CH 2 — in an alkylene having 1 to 7 carbon atoms is replaced with —O— or a group represented by formula (1-a) has high solubility in a liquid crystal composition.
X1は、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素からなる群から選択されたヘテロ原子を有する極性基である。 X1 is a polar group having a heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and silicon.
好ましいX1は、式(X-1)から式(X-27)のいずれか1つで表される極性基である。 Preferred X1 is a polar group represented by any one of formulas (X-1) to (X-27).
式(X-1)から式(X-27)において、
J1およびJ2は独立して、水素、または炭素数1から5の直鎖アルキルもしくは炭素数3から5の分岐鎖アルキルであり、このJ1およびJ2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよい。
J3は、水素、または炭素数1から20の直鎖アルキルもしくは炭素数3から20の分岐鎖アルキルであり、このJ3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い。
J4およびJ5は独立して、水素、または炭素数1から8のアルキルであり;
Q1は、メチンまたは窒素であり、ここでメチンの水素は、炭素数1から6のアルキルで置き換えられてもよい。
U1およびU2は独立して、-CH2-、-O-、-CO-または-S-である。
V1、V2およびV3は独立して、メチンまたは窒素であり、V1、V2およびV3の少なくとも1つは窒素を含む。
W1は、-O-または-S-である。
W2は、炭素、硫黄またはケイ素である。
ただし、式(X-14)においてQ1がメチンの場合は、U1およびU2の少なくとも1つは-O-、-CO-または-S-である。
In formulas (X-1) to (X-27),
J 1 and J 2 are independently hydrogen, or linear alkyl having 1 to 5 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 5 carbon atoms, and in J 1 and J 2 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-.
J 3 is hydrogen, or linear alkyl having 1 to 20 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 20 carbon atoms, and in this J 3 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO- or -OCO-.
J 4 and J 5 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms;
Q1 is a methine or nitrogen, where the hydrogen of the methine may be replaced by alkyl having 1 to 6 carbon atoms.
U 1 and U 2 are independently —CH 2 —, —O—, —CO— or —S—.
V 1 , V 2 and V 3 are independently methine or nitrogen, and at least one of V 1 , V 2 and V 3 contains nitrogen.
W 1 is —O— or —S—.
W2 is carbon, sulfur or silicon.
However, when Q 1 in formula (X-14) is a methine group, at least one of U 1 and U 2 is —O—, —CO— or —S—.
より好ましいX1は、-OH、-NH2、-OR4、-N(R4)2、-COOH、-SH、または-Si(R4)3である。
液晶組成物への溶解性により優れる化合物となる等の点から、さらに好ましいX1は、-OH、-NH2、または-SHであり、特に好ましいX1は、-OHである。
ここで、R4は、水素または炭素数1から10のアルキルであり、このR4において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-で置き換えられてもよく、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。
More preferably, X 1 is -OH, -NH 2 , -OR 4 , -N(R 4 ) 2 , -COOH, -SH, or -Si(R 4 ) 3 .
From the viewpoint of obtaining a compound having superior solubility in a liquid crystal composition, X 1 is more preferably --OH, --NH 2 or --SH, and particularly preferably --OH .
Here, R 4 is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this R 4 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
X1が-OH、-NH2、または-SHである化合物は、液晶分子を配向させる能力が高い。X1が-OHである化合物は、化学的安定性が高く、液晶分子を配向させる能力が高く、液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きく、そして液晶組成物への溶解度が大きい。 A compound in which X1 is -OH, -NH2 , or -SH has a high ability to align liquid crystal molecules. A compound in which X1 is -OH has high chemical stability, a high ability to align liquid crystal molecules, a high voltage holding ratio when used in a liquid crystal display element, and a high solubility in a liquid crystal composition.
なお、好ましい化合物(1)は、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する。In addition, preferred compound (1) has at least one group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3).
好ましい化合物(1)の例は、項3に記載した化合物(1-1)から(1-8)である。より好ましい化合物(1)の例は、項4に記載した化合物(1-9)から(1-16)である。さらに好ましい化合物(1)の例は、項5に記載した化合物(1-17)から(1-145)である。Preferred examples of compound (1) are compounds (1-1) to (1-8) described in item 3. More preferred examples of compound (1) are compounds (1-9) to (1-16) described in item 4. Further preferred examples of compound (1) are compounds (1-17) to (1-145) described in item 5.
2.化合物(1)の合成
化合物(1)の合成法について説明する。化合物(1)は、有機合成化学の方法を適切に組み合わせることにより合成できる。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。
2. Synthesis of Compound (1) A method for synthesizing compound (1) will be described. Compound (1) can be synthesized by appropriately combining methods of organic synthetic chemistry. Compounds for which no synthesis method is described can be synthesized by methods described in books such as "Organic Synthesis" (John Wiley & Sons, Inc.), "Organic Reactions" (John Wiley & Sons, Inc.), "Comprehensive Organic Synthesis" (Pergamon Press), and "New Experimental Chemistry Lectures" (Maruzen).
2-1.結合基の生成
化合物(1)における結合基を生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、MSG1(またはMSG2)は、少なくとも1つの環を有する一価の有機基である。複数のMSG1(またはMSG2)が表す一価の有機基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物(1A)から(1H)は、化合物(1)または化合物(1)の中間体に相当する。
2-1. Formation of a Bonding Group An example of a method for forming a bonding group in compound (1) is shown in the following scheme. In this scheme, MSG 1 (or MSG 2 ) is a monovalent organic group having at least one ring. The monovalent organic groups represented by multiple MSG 1 (or MSG 2 ) may be the same or different. Compounds (1A) to (1H) correspond to compound (1) or intermediates of compound (1).
(I)単結合の生成
ホウ酸化合物(21)と化合物(22)とを、炭酸塩、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒の存在下で反応させ、化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、化合物(23)にn-ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒の存在下で化合物(22)を反応させても合成できる。
(I) Formation of a single bond Compound (1A) is synthesized by reacting boric acid compound (21) with compound (22) in the presence of a carbonate and a tetrakis(triphenylphosphine)palladium catalyst. Compound (1A) can also be synthesized by reacting compound (23) with n-butyllithium and then with zinc chloride, and then reacting the resulting compound with compound (22) in the presence of a dichlorobis(triphenylphosphine)palladium catalyst.
(II)-COO-と-OCO-の生成
化合物(23)にn-ブチルリチウムを、次いで二酸化炭素を反応させ、カルボン酸(24)を得る。このカルボン酸(24)と、化合物(21)から誘導したアルコール(25)とをDCC(1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4-ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて-COO-を有する化合物(1B)を合成する。この方法によって-OCO-を有する化合物も合成する。
(II) Formation of -COO- and -OCO- Compound (23) is reacted with n-butyllithium and then with carbon dioxide to obtain carboxylic acid (24). This carboxylic acid (24) and alcohol (25) derived from compound (21) are dehydrated in the presence of DCC (1,3-dicyclohexylcarbodiimide) and DMAP (4-dimethylaminopyridine) to synthesize compound (1B) having -COO-. Compounds having -OCO- can also be synthesized by this method.
(III)-CF2O-と-OCF2-の生成
化合物(1B)をローソン試薬で硫黄化し、化合物(26)を得る。化合物(26)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N-ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、-CF2O-を有する化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)は化合物(26)をDAST((ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド)でフッ素化しても合成できる。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって-OCF2-を有する化合物も合成できる。
(III) Formation of -CF 2 O- and -OCF 2 - Compound (1B) is sulfurized with Lawesson's reagent to obtain compound (26). Compound (26) is fluorinated with hydrogen fluoride pyridine complex and NBS (N-bromosuccinimide) to synthesize compound (1C) having -CF 2 O-. See M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827. Compound (1C) can also be synthesized by fluorinating compound (26) with DAST ((diethylamino)sulfur trifluoride). See WH Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768. Compounds having -OCF 2 - can also be synthesized by this method.
(IV)-CH=CH-の生成
化合物(22)をn-ブチルリチウム、次いでDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)と反応させてアルデヒド(27)を得る。ホスホニウム塩(28)とカリウムtert-ブトキシドを反応させて発生させたリンイリドとを、アルデヒド(27)と反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
(IV) Formation of -CH=CH- Compound (22) is reacted with n-butyllithium and then with DMF (N,N-dimethylformamide) to obtain aldehyde (27). Phosphonium salt (28) is reacted with potassium tert-butoxide to generate phosphorus ylide, which is then reacted with aldehyde (27) to synthesize compound (1D). Depending on the reaction conditions, a cis isomer may be generated, and the cis isomer may be isomerized to a trans isomer by a known method, as necessary.
(V)-(CH2)2-の生成
化合物(1D)をパラジウム炭素触媒の存在下で水素化し、化合物(1E)を合成する。
(V) Formation of --(CH 2 ) 2 -- Compound (1D) is hydrogenated in the presence of a palladium carbon catalyst to synthesize compound (1E).
(VI)-C≡C-の生成
ジクロロパラジウムとヨウ化銅の触媒存在下で、化合物(23)に2-メチル-3-ブチン-2-オールを反応させた後、塩基性条件下で脱保護して化合物(29)を得る。ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(29)を化合物(22)と反応させて、化合物(1F)を合成する。
(VI) Formation of -C≡C- Compound (23) is reacted with 2-methyl-3-butyn-2-ol in the presence of dichloropalladium and copper iodide catalysts, and then deprotected under basic conditions to obtain compound (29). Compound (29) is reacted with compound (22) in the presence of dichlorobis(triphenylphosphine)palladium and copper halide catalysts to synthesize compound (1F).
(VII)-CH2O-と-OCH2-の生成
化合物(27)を水素化ホウ素ナトリウムで還元して化合物(30)を得る。これを臭化水素酸で臭素化して化合物(31)を得る。炭酸カリウムの存在下、化合物(25)と化合物(31)とを反応させて、化合物(1G)を合成する。この方法によって-OCH2-を有する化合物も合成できる。
(VII) Formation of -CH 2 O- and -OCH 2 - Compound (27) is reduced with sodium borohydride to obtain compound (30), which is then brominated with hydrobromic acid to obtain compound (31). Compound (25) and compound (31) are reacted in the presence of potassium carbonate to synthesize compound (1G). Compounds having -OCH 2 - can also be synthesized by this method.
(VIII)-CF=CF-の生成
化合物(23)をn-ブチルリチウムで処理した後、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(32)を得る。化合物(22)をn-ブチルリチウムで処理した後、化合物(32)と反応させて、化合物(1H)を合成する。
(VIII) Formation of -CF=CF- Compound (23) is treated with n-butyllithium, and then reacted with tetrafluoroethylene to obtain compound (32). Compound (22) is treated with n-butyllithium, and then reacted with compound (32) to synthesize compound (1H).
2-2.環A1およびA2の生成
1,2-シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、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、ピリジン-2,5-ジイルなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
2-2. Formation of Rings A1 and A2 For rings such as 1,2-cyclopropylene, 1,3-cyclobutylene, 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, and pyridine-2,5-diyl, the starting materials are commercially available or the synthesis methods are well known.
2-3.合成例
化合物(1)を合成する方法の例は、次のとおりである。これらの化合物において、R1、A1、A2、Z1、P1、P2、Sp2、X1、a、b、およびcの定義は、項1の記載と同一である。
2-3. Synthesis Example An example of a method for synthesizing compound (1) is as follows. In these compounds, the definitions of R 1 , A 1 , A 2 , Z 1 , P 1 , P 2 , Sp 2 , X 1 , a, b, and c are the same as those described in item 1.
式(1)において、極性基が式(X-24)であり、重合性基がフルオロアクリロイルオキシである化合物(1-X51)は、以下の方法で合成できる。
化合物(51)を、ホルムアルデヒドおよびDABCO(1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン)の存在下で反応させ、化合物(52)を得る。化合物(52)をピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)および、3,4-ジヒドロ-2H-ピランの存在下で反応させ、化合物(53)を得る。
化合物(54)を2-フルオロアクリル酸、N,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン(DMAP)と反応させ、化合物(55)を得る。化合物(55)をテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)と反応させ、化合物(56)を得る。化合物(56)を化合物(53)、N,N-ジシクロへキシルカルボジイミド、N,N-ジメチル-4-アミノピリジンと反応させ、化合物(57)を得る。化合物(57)をピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)と反応させ、化合物(1-X51)へと導くことができる。
A compound (1-X51) having the formula (1), in which the polar group is the formula (X-24) and the polymerizable group is fluoroacryloyloxy, can be synthesized by the following method.
Compound (51) is reacted in the presence of formaldehyde and DABCO (1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane) to obtain compound (52). Compound (52) is reacted in the presence of pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) and 3,4-dihydro-2H-pyran to obtain compound (53).
Compound (54) is reacted with 2-fluoroacrylic acid, N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), and N,N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP) to obtain compound (55). Compound (55) is reacted with tetrabutylammonium fluoride (TBAF) to obtain compound (56). Compound (56) is reacted with compound (53), N,N-dicyclohexylcarbodiimide, and N,N-dimethyl-4-aminopyridine to obtain compound (57). Compound (57) is reacted with pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) to lead to compound (1-X51).
3.液晶組成物
3-1.成分化合物
本発明の液晶組成物は、化合物(1)を成分Aとして含む。化合物(1)は、素子の基板との非共有結合的な相互作用によって、液晶分子の配向を制御することができる。この組成物は、化合物(1)を成分Aとして含み、下記成分B、C、D、およびEから選択された少なくとも1つの液晶性化合物をさらに含むことが好ましい。成分Bは、化合物(2)から(4)である。成分Cは、化合物(2)から(4)以外の化合物(5)から(7)である。成分Dは、化合物(8)である。成分Eは、化合物(11)から(19)である。この組成物は、化合物(2)から(8)および(11)から(19)とは異なる、その他の液晶性化合物を含んでもよい。この組成物を調製するときには、正または負の誘電率異方性の大きさなどを考慮して成分B、C、D、およびEを選択することが好ましい。成分を適切に選択した組成物は、高い上限温度、低い下限温度、低粘度、適切な光学異方性(すなわち、大きな光学異方性または小さな光学異方性)、正または負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、熱または紫外線に対する安定性、および適切な弾性定数(すなわち、大きな弾性定数または小さな弾性定数)を有する。
3. Liquid crystal composition 3-1. Component compounds The liquid crystal composition of the present invention contains compound (1) as component A. Compound (1) can control the alignment of liquid crystal molecules by non-covalent interaction with the substrate of the element. This composition preferably contains compound (1) as component A and further contains at least one liquid crystal compound selected from the following components B, C, D, and E. Component B is compound (2) to (4). Component C is compound (5) to (7) other than compounds (2) to (4). Component D is compound (8). Component E is compound (11) to (19). This composition may contain other liquid crystal compounds different from compounds (2) to (8) and (11) to (19). When preparing this composition, it is preferable to select components B, C, D, and E in consideration of the magnitude of positive or negative dielectric anisotropy, etc. A composition in which the components are appropriately selected has a high upper limit temperature, a low lower limit temperature, low viscosity, suitable optical anisotropy (i.e., large or small optical anisotropy), large positive or negative dielectric anisotropy, large resistivity, stability against heat or ultraviolet light, and suitable elastic constant (i.e., large or small elastic constant).
化合物(1)は、液晶分子の配向を制御する目的で、組成物に添加される。液晶組成物100重量%に対する化合物(1)の好ましい割合は、液晶分子を容易に配向させることができる等の点から、0.05重量%以上であり、素子の表示不良をより防ぐことができる等の点から、10重量%以下であることが好ましい。さらに好ましい割合は、0.1重量%から7重量%の範囲であり、特に好ましい割合は、0.4重量%から5重量%の範囲である。これらの割合は、化合物(20)を含む組成物に対しても適用される。Compound (1) is added to the composition for the purpose of controlling the alignment of the liquid crystal molecules. The preferred ratio of compound (1) to 100% by weight of the liquid crystal composition is 0.05% by weight or more, since it is easy to align the liquid crystal molecules, and is preferably 10% by weight or less, since it is possible to prevent display defects of the element. A more preferred ratio is in the range of 0.1% by weight to 7% by weight, and a particularly preferred ratio is in the range of 0.4% by weight to 5% by weight. These ratios also apply to compositions containing compound (20).
成分Bは、2つの末端基がアルキルなどである化合物である。成分Bは、小さな誘電率異方性を有する。成分Bの好ましい例として、化合物(2-1)から(2-11)、化合物(3-1)から(3-19)、および化合物(4-1)から(4-7)を挙げることができる。これらの化合物において、R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR11およびR12において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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。 Component B is a compound in which the two terminal groups are alkyl or the like. Component B has a small dielectric anisotropy. Preferable examples of component B include compounds (2-1) to (2-11), compounds (3-1) to (3-19), and compounds (4-1) to (4-7). In these compounds, R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, and in this R 11 and R 12 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine.
成分Bは、誘電率異方性の絶対値が小さいので、中性に近い化合物である。化合物(2)は、主として粘度の減少または光学異方性の調整に効果がある。化合物(3)および(4)は、上限温度を高くすることによってネマチック相の温度範囲を広げる効果、または光学異方性の調整に効果がある。 Component B is a nearly neutral compound because the absolute value of the dielectric anisotropy is small. Compound (2) is mainly effective in reducing viscosity or adjusting optical anisotropy. Compounds (3) and (4) are effective in expanding the temperature range of the nematic phase by increasing the upper limit temperature, or in adjusting optical anisotropy.
成分Bの含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が小さくなるが粘度は小さくなる。このため、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、成分Bの含有量は多いほうが好ましい。成分Bの含有量は、液晶組成物100重量%に対し、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上であり、その上限は特に制限されないが、例えば99.95重量%である。As the content of component B increases, the dielectric anisotropy of the composition decreases, but the viscosity decreases. For this reason, as long as the required value of the threshold voltage of the element is satisfied, a larger content of component B is preferable. The content of component B is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, relative to 100% by weight of the liquid crystal composition, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 99.95% by weight.
成分Cは、少なくとも一方の末端にフッ素、塩素またはフッ素含有基を有する化合物である。成分Cは、正に大きな誘電率異方性を有する。成分Cの好ましい例として、化合物(5-1)から(5-16)、化合物(6-1)から(6-116)、化合物(7-1)から(7-59)を挙げることができる。成分Cの化合物において、R13は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR13において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;X11は、フッ素、塩素、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、または-OCF2CHFCF3である。 Component C is a compound having fluorine, chlorine or a fluorine-containing group at at least one terminal. Component C has a positively large dielectric anisotropy. Preferable examples of component C include compounds (5-1) to (5-16), compounds (6-1) to (6-116), and compounds (7-1) to (7-59). In the compound of component C, R 13 is an alkyl having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- and at least one hydrogen may be replaced by fluorine; X 11 is fluorine, chlorine, -OCF 3 , -OCHF 2 , -CF 3 , -CHF 2 , -CH 2 F, -OCF 2 CHF 2 , or -OCF 2 CHFCF 3 .
成分Cは、誘電率異方性が正であり、熱、光などに対する安定性が非常に良好であるので、IPS、FFS、OCBなどのモード用の組成物を調製する場合に好適に用いられる。液晶組成物100重量%に対する成分Cの含有量は、1重量%から99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%から97重量%の範囲、さらに好ましくは40重量%から95重量%の範囲である。成分Cを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Cの含有量は液晶組成物100重量%に対し、30重量%以下が好ましい。成分Cを添加することにより、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ことが可能となる。 Component C has positive dielectric anisotropy and is very stable against heat, light, etc., and is therefore suitable for use in preparing compositions for modes such as IPS, FFS, and OCB. The content of component C relative to 100% by weight of the liquid crystal composition is suitably in the range of 1% by weight to 99% by weight, preferably 10% by weight to 97% by weight, and more preferably 40% by weight to 95% by weight. When component C is added to a composition having negative dielectric anisotropy, the content of component C is preferably 30% by weight or less relative to 100% by weight of the liquid crystal composition. By adding component C, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the element.
成分Dは、片末端基が-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nである化合物(8)である。成分Dは、シアノ基を有するので正により大きな誘電率異方性を有する。成分Dの好ましい例として、化合物(8-1)から(8-64)を挙げることができる。成分Dの化合物において、R14は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR14において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;-X12は-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nである。 Component D is compound (8) having one terminal group of -C≡N or -C≡C-C≡N. Component D has a cyano group and therefore has a positively large dielectric anisotropy. Preferable examples of component D include compounds (8-1) to (8-64). In the compound of component D, R 14 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- and at least one hydrogen may be replaced by fluorine; -X 12 is -C≡N or -C≡C-C≡N.
成分Dは、誘電率異方性が正であり、その値が大きいので、TNなどのモード用の組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Dを添加することにより、組成物の誘電率異方性を大きくすることができる。成分Dは、液晶相の温度範囲を広げる、粘度を調整する、または光学異方性を調整する、という効果がある。成分Dは、素子の電圧-透過率曲線の調整にも有用である。 Component D has a positive, large dielectric anisotropy and is therefore primarily used when preparing compositions for modes such as TN. By adding component D, the dielectric anisotropy of the composition can be increased. Component D has the effect of broadening the temperature range of the liquid crystal phase, adjusting the viscosity, or adjusting the optical anisotropy. Component D is also useful for adjusting the voltage-transmittance curve of the element.
液晶組成物100重量%に対する成分Dの含有量は、1重量%から99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%から97重量%の範囲、さらに好ましくは40重量%から95重量%の範囲である。成分Dを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Dの含有量は液晶組成物100重量%に対し、30重量%以下が好ましい。成分Dを添加することにより、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ことが可能となる。The content of component D relative to 100% by weight of the liquid crystal composition is suitably in the range of 1% by weight to 99% by weight, preferably in the range of 10% by weight to 97% by weight, and more preferably in the range of 40% by weight to 95% by weight. When component D is added to a composition having negative dielectric anisotropy, the content of component D is preferably 30% by weight or less relative to 100% by weight of the liquid crystal composition. By adding component D, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the element.
成分Eは、化合物(11)から(19)である。成分Eは、負に大きな誘電率異方性を有する。これらの化合物は、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレンのように、ラテラル位が2つのハロゲン(フッ素または塩素)で置換されたフェニレンを有する。成分Eの好ましい例として、化合物(11-1)から(11-9)、化合物(12-1)から(12-19)、化合物(13-1)および(13-2)、化合物(14-1)から(14-3)、化合物(15-1)から(15-3)、化合物(16-1)から(16-11)、化合物(17-1)から(17-3)、化合物(18-1)から(18-3)、および化合物(19-1)を挙げることができる。これらの化合物において、R15、R16、およびR17は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR15、R16、およびR17において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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、そしてR17は、水素またはフッ素であってもよい。 Component E is the compounds (11) to (19). Component E has a large negative dielectric anisotropy. These compounds have phenylene substituted with two halogens (fluorine or chlorine) at the lateral positions, such as 2,3-difluoro-1,4-phenylene. Preferable examples of component E include compounds (11-1) to (11-9), compounds (12-1) to (12-19), compounds (13-1) and (13-2), compounds (14-1) to (14-3), compounds (15-1) to (15-3), compounds (16-1) to (16-11), compounds (17-1) to (17-3), compounds (18-1) to (18-3), and compound (19-1). In these compounds, R 15 , R 16 , and R 17 are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced with -O-, at least one hydrogen may be replaced with fluorine, and R 17 may be hydrogen or fluorine .
成分Eは、誘電率異方性が負に大きい。成分Eは、IPS、VA、PSAなどのモード用の組成物を調製する場合に好適に用いられる。成分Eの含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が負に大きくなるが、粘度が大きくなる。このため、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は少ないほうが好ましい。誘電率異方性が-5程度であることを考慮すると、充分な電圧駆動をさせるには、液晶組成物100重量%に対する成分Eの含有量は、40重量%以上であることが好ましい。 Component E has a large negative dielectric anisotropy. Component E is suitable for use in preparing compositions for modes such as IPS, VA, and PSA. As the content of component E is increased, the dielectric anisotropy of the composition becomes larger in the negative direction, but the viscosity also increases. For this reason, as long as the required value of the threshold voltage of the element is satisfied, a small content is preferable. Considering that the dielectric anisotropy is about -5, in order to ensure sufficient voltage driving, the content of component E relative to 100% by weight of the liquid crystal composition is preferably 40% by weight or more.
成分Eのうち、化合物(11)は二環化合物であるので、粘度を下げる、光学異方性を調整する、または誘電率異方性を上げる効果がある。化合物(12)および(13)は三環化合物であり、化合物(14)は四環化合物であるので、上限温度を上げる、光学異方性を上げる、または誘電率異方性を上げるという効果がある。化合物(15)から(19)は、誘電率異方性を上げるという効果がある。Of component E, compound (11) is a two-ring compound, and therefore has the effect of lowering viscosity, adjusting optical anisotropy, or increasing dielectric anisotropy. Compounds (12) and (13) are three-ring compounds, and compound (14) is a four-ring compound, and therefore has the effect of increasing the maximum temperature, increasing optical anisotropy, or increasing dielectric anisotropy. Compounds (15) to (19) have the effect of increasing dielectric anisotropy.
成分Eの含有量は、液晶組成物100重量%に対し、好ましくは40重量%以上であり、さらに好ましくは50重量%から95重量%の範囲である。成分Eを誘電率異方性が正である組成物に添加する場合は、成分Eの含有量は、液晶組成物100重量%に対し、30重量%以下が好ましい。成分Eを添加することにより、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ことが可能となる。The content of component E is preferably 40% by weight or more, and more preferably in the range of 50 to 95% by weight, based on 100% by weight of the liquid crystal composition. When component E is added to a composition having positive dielectric anisotropy, the content of component E is preferably 30% by weight or less, based on 100% by weight of the liquid crystal composition. By adding component E, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the element.
以上に述べた成分B、C、D、およびEを適切に組み合わせることによって、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正または負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、大きな弾性定数などの特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を調製することができる。By appropriately combining the above-mentioned components B, C, D, and E, a liquid crystal composition can be prepared that satisfies at least one of the following properties: a high upper limit temperature, a low lower limit temperature, a small viscosity, suitable optical anisotropy, a large positive or negative dielectric anisotropy, a large resistivity, high stability against ultraviolet light, high stability against heat, and a large elastic constant.
3-2.添加物
液晶組成物は公知の方法によって調製される。例えば、前記成分を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる方法が挙げられる。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、化合物(1)以外の重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、消泡剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
3-2. Additives The liquid crystal composition is prepared by a known method. For example, the components are mixed and then dissolved in each other by heating. Depending on the application, additives may be added to the composition. Examples of additives include polymerizable compounds other than compound (1), polymerization initiators, polymerization inhibitors, optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, heat stabilizers, dyes, antifoaming agents, etc. Such additives are well known to those skilled in the art and are described in the literature.
重合性化合物は、液晶組成物中に重合体を生成させる目的で添加される。液晶組成物を素子に注入して、電極間に電圧を印加した状態で紫外線を照射して、化合物(1)を重合させることによって、重合体を生成させることができる。この際、化合物(1)は、その極性基がガラス(または金属酸化物)の基板表面と非共有結合的に相互作用した状態で固定化される。これにより、液晶分子の配向を制御する能力がさらに向上し、適切なプレチルト角が得られるので、応答時間が短縮される。The polymerizable compound is added to the liquid crystal composition for the purpose of generating a polymer. The liquid crystal composition is injected into the element, and then irradiated with ultraviolet light while a voltage is applied between the electrodes to polymerize compound (1), thereby generating a polymer. At this time, compound (1) is fixed in a state in which its polar group interacts non-covalently with the glass (or metal oxide) substrate surface. This further improves the ability to control the orientation of the liquid crystal molecules, and an appropriate pretilt angle is obtained, thereby shortening the response time.
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)、およびビニルケトンである。さらに好ましい例は、少なくとも1つのアクリロイルオキシを有する化合物および少なくとも1つのメタクリロイルオキシを有する化合物である。さらに好ましい例には、アクリロイルオキシとメタクリロイルオキシの両方を有する化合物も含まれる。
重合性化合物の特に好ましい例は、化合物(20)が挙げられる。化合物(20)は、化合物(1)とは異なる化合物である。化合物(1)は極性基を有する。一方、化合物(20)は、極性基を有しないことが好ましい。
Preferred examples of the polymerizable compound are acrylate, methacrylate, vinyl compound, vinyloxy compound, propenyl ether, epoxy compound (oxirane, oxetane), and vinyl ketone.More preferred examples are compounds having at least one acryloyloxy and compounds having at least one methacryloyloxy.More preferred examples include compounds having both acryloyloxy and methacryloyloxy.
A particularly preferred example of the polymerizable compound is compound (20). Compound (20) is a compound different from compound (1). Compound (1) has a polar group. On the other hand, compound (20) preferably does not have a polar group.
式(20)において、環Fおよび環I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、この環Fおよび環Iにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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。In formula (20), ring F and ring I are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridin-2-yl, and in ring F and ring I, at least one hydrogen may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, or alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by halogen.
好ましい環Fまたは環Iは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、フルオロフェニル、ジフルオロフェニル、1-ナフチル、または2-ナフチルである。さらに好ましい環Fまたは環Iは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、またはフェニルである。特に好ましい環Fまたは環Iは、フェニルである。Preferred ring F or ring I is cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, fluorophenyl, difluorophenyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl. More preferred ring F or ring I is cyclohexyl, cyclohexenyl, or phenyl. Particularly preferred ring F or ring I is phenyl.
式(20)において、環Gは、1,4-シクロへキシレン、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、フェナントレン-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、この環Gにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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。In formula (20), ring G 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, phenanthrene-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 in the ring G may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by halogen.
好ましい環Gは、1,4-シクロへキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、2-フルオロ-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-ジイルである。さらに好ましい環Gは、1,4-シクロへキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、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。特に好ましい環G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。最も好ましい環Gは、1,4-フェニレンである。Preferred ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-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. More preferred ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, or 2-fluoro-1,4-phenylene. Particularly preferred ring G is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene. The most preferred ring G is 1,4-phenylene.
式(20)において、Z22およびZ23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Z22およびZ23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、少なくとも1つの-(CH2)2-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、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Z22またはZ23は、単結合、-(CH2)2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、または-OCO-である。さらに好ましいZ22またはZ23は、単結合である。 In formula (20), Z 22 and Z 23 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this Z 22 and Z 23 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH=CH-, -C(CH 3 )=CH-, -CH=C(CH 3 )=C(CH 3 )-, or -C(CH 3 )=C(CH 3 )-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Z 22 or Z 23 is a single bond, -(CH 2 ) 2 -, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -COO-, or -OCO-. More preferred Z 22 or Z 23 is a single bond.
化合物(20)において、P11、P12、およびP13は独立して、重合性基である。好ましいP11からP13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P11からP13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P11からP13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 compound (20), P 11 , P 12 and P 13 are independently a polymerizable group. Preferred P 11 to P 13 are groups selected from the group of polymerizable groups represented by formulae (P-1) to (P-5). More preferred P 11 to P 13 are groups represented by formulae (P-1), (P-2) or (P-3). Particularly preferred P 11 to P 13 are groups represented by formula (P-1). Preferred groups represented by formula (P-1) are acryloyloxy ( -OCO -CH=CH 2 ) or methacryloyloxy (-OCO-C(CH 3 )=CH 2 ). The wavy lines in formulae (P-1) to (P-5) indicate the bonding site.
式(P-1)から式(P-5)において、M11、M12、およびM13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つの水素がハロゲン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M11、M12、またはM13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M11は水素またはメチルであり、さらに好ましいM12またはM13は水素である。 In formulae (P-1) to (P-5), M 11 , M 12 and M 13 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 by halogen. M 11 , M 12 or M 13 is preferably hydrogen or methyl for increasing reactivity. More preferably, M 11 is hydrogen or methyl, and more preferably, M 12 or M 13 is hydrogen.
式(20)において、Sp11、Sp12、およびSp13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Sp11、Sp12、およびSp13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、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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Sp11、Sp12、およびSp13は、単結合である。 In formula (20), Sp 11 , Sp 12 and Sp 13 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO- , -OCO- or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Sp 11 , Sp 12 and Sp 13 are single bonds.
式(20)において、uは、0、1、または2である。好ましいuは0または1である。In formula (20), u is 0, 1, or 2. Preferably, u is 0 or 1.
式(20)において、f、g、およびhは独立して、0、1、2、3、または4であり、そして、f、g、およびhの和は、1以上である。好ましいf、g、またはhは、1または2である。好ましい和は、2、3または4である。さらに好ましい和は、2または3である。In formula (20), f, g, and h are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of f, g, and h is 1 or more. Preferably, f, g, or h is 1 or 2. The preferred sum is 2, 3, or 4. The more preferred sum is 2 or 3.
化合物(20)の好ましい例は、項13に記載の化合物(20-1)から化合物(20-7)および後述する化合物(20-8)から(20-11)である。さらに好ましい例は、化合物(20-1-1)から(20-1-5)、化合物(20-2-1)から(20-2-5)、化合物(20-4-1)、化合物(20-5-1)、化合物(20-6-1)、および化合物(20-7-1)である。これらの化合物において、R25からR31は独立して、水素またはメチルであり;R32、R33、およびR34は独立して、水素または炭素数1から5のアルキルであり、R32、R33、およびR34の少なくとも1つは炭素数1から5のアルキルであり;v、およびxは独立して、0または1であり;tおよびuは独立して、1から10の整数であり、t+vおよびx+uはそれぞれ最大で10であり;L31からL36は独立して、水素またはフッ素であり、L37およびL38は独立して、水素、フッ素、またはメチルである。 Preferred examples of compound (20) are compounds (20-1) to (20-7) described in item 13 and compounds (20-8) to (20-11) described later. More preferred examples are compounds (20-1-1) to (20-1-5), compounds (20-2-1) to (20-2-5), compounds (20-4-1), compounds (20-5-1), compounds (20-6-1), and compounds (20-7-1). In these compounds, R 25 to R 31 are independently hydrogen or methyl; R 32 , R 33 , and R 34 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbon atoms, and at least one of R 32 , R 33 , and R 34 is alkyl having 1 to 5 carbon atoms; v and x are independently 0 or 1; t and u are independently integers from 1 to 10, and t+v and x+u are each up to 10; L 31 to L 36 are independently hydrogen or fluorine, and L 37 and L 38 are independently hydrogen, fluorine, or methyl.
組成物中の重合性化合物は、光ラジカル重合開始剤などの重合開始剤を用いることによって、速やかに重合させることができる。また、重合の際の反応条件を最適化することによって、残存する重合性化合物の量を減少させることができる。光ラジカル重合開始剤の例は、BASF社のダロキュアシリーズからTPO、1173、および4265が挙げられ、イルガキュアシリーズから184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850、および2959が挙げられる。The polymerizable compound in the composition can be polymerized quickly by using a polymerization initiator such as a photoradical polymerization initiator. In addition, the amount of remaining polymerizable compound can be reduced by optimizing the reaction conditions during polymerization. Examples of photoradical polymerization initiators include TPO, 1173, and 4265 from the Darocure series of BASF Corporation, and 184, 369, 500, 651, 784, 819, 907, 1300, 1700, 1800, 1850, and 2959 from the Irgacure series.
光ラジカル重合開始剤の追加例は、4-メトキシフェニル-2,4-ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2-(4-ブトキシスチリル)-5-トリクロロメチル-1,3,4-オキサジアゾール、9-フェニルアクリジン、9,10-ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2,4-ジエチルキサントン/p-ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物である。Additional examples of photoradical polymerization initiators are 4-methoxyphenyl-2,4-bis(trichloromethyl)triazine, 2-(4-butoxystyryl)-5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-phenylacridine, 9,10-benzphenazine, benzophenone/Michler's ketone mixture, hexaarylbiimidazole/mercaptobenzimidazole mixture, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyl dimethyl ketal, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2,4-diethylxanthone/methyl p-dimethylaminobenzoate mixture, and benzophenone/methyltriethanolamine mixture.
液晶組成物に光ラジカル重合開始剤を添加した後、電場を印加した状態で紫外線を照射することによって重合を行うことができる。しかし、未反応の重合開始剤または重合開始剤の分解生成物は、素子に画像の焼き付きなどの表示不良を引き起こす可能性がある。これを防ぐために重合開始剤を添加しないまま光重合を行ってもよい。照射する光の好ましい波長は150nmから500nmの範囲である。さらに好ましい波長は250nmから450nmの範囲であり、最も好ましい波長は300nmから400nmの範囲である。After adding a photoradical polymerization initiator to the liquid crystal composition, polymerization can be carried out by irradiating ultraviolet light while applying an electric field. However, unreacted polymerization initiator or decomposition products of the polymerization initiator may cause display defects such as image burn-in on the element. To prevent this, photopolymerization may be carried out without adding a polymerization initiator. The preferred wavelength of the irradiated light is in the range of 150 nm to 500 nm. More preferred wavelengths are in the range of 250 nm to 450 nm, and most preferred wavelengths are in the range of 300 nm to 400 nm.
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などのヒドロキノン誘導体、4-t-ブチルカテコール、4-メトキシフェノール、フェノチアジンである。When storing a 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, and phenothiazine.
光学活性化合物は、液晶分子にらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与えることによって逆ねじれを防ぐ、という効果を有する。光学活性化合物を添加することによって、らせんピッチを調整することができる。らせんピッチの温度依存性を調整する目的で2つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。光学活性化合物の好ましい例として、下記の化合物(Op-1)から(Op-18)を挙げることができる。化合物(Op-18)において、環Jは1,4-シクロへキシレンまたは1,4-フェニレンであり、R28は炭素数1から10のアルキルである。*印は不斉炭素を表す。 The optically active compound has the effect of preventing reverse twisting by inducing a helical structure in the liquid crystal molecules and imparting a necessary twist angle. The helical pitch can be adjusted by adding an optically active compound. Two or more optically active compounds may be added for the purpose of adjusting the temperature dependency of the helical pitch. Preferable examples of the optically active compound include the following compounds (Op-1) to (Op-18). In compound (Op-18), ring J is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and R 28 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. The * symbol represents an asymmetric carbon.
酸化防止剤は、大きな電圧保持率を維持するために有効である。酸化防止剤の好ましい例として、下記の化合物(AO-1)および(AO-2);Irganox415、Irganox565、Irganox1010、Irganox1035、Irganox3114、およびIrganox1098(商品名;BASF社)を挙げることができる。
紫外線吸収剤は、上限温度の低下を防ぐために有効である。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り、具体例として下記の化合物(AO-3)および(AO-4);Tinuvin329、TinuvinP、Tinuvin326、Tinuvin234、Tinuvin213、Tinuvin400、Tinuvin328、およびTinuvin99-2(商品名;BASF社);および1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を挙げることができる。
The antioxidant is effective in maintaining a large voltage holding ratio. Preferable examples of the antioxidant include the following compounds (AO-1) and (AO-2): Irganox 415, Irganox 565, Irganox 1010, Irganox 1035, Irganox 3114, and Irganox 1098 (product names; BASF Corporation).
The ultraviolet absorber is effective in preventing a decrease in the maximum temperature. Preferred examples of the ultraviolet absorber include benzophenone derivatives, benzoate derivatives, and triazole derivatives, and specific examples thereof include the following compounds (AO-3) and (AO-4): Tinuvin 329, Tinuvin P, Tinuvin 326, Tinuvin 234, Tinuvin 213, Tinuvin 400, Tinuvin 328, and Tinuvin 99-2 (trade names; BASF Corporation); and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO).
立体障害のあるアミンなどの光安定剤は、大きな電圧保持率を維持するために好ましい。光安定剤の好ましい例として、下記の化合物(AO-5)、(AO-6)、および(AO-7);Tinuvin144、Tinuvin765、およびTinuvin770DF(商品名;BASF社);LA-77YおよびLA-77G(商品名;ADEKA社)を挙げることができる。
熱安定剤も大きな電圧保持率を維持するために有効であり、好ましい例としてIrgafos168(商品名;BASF社)を挙げることができる。
GH(guest host)モードの素子に適合させるために、必要により、アゾ系色素、アントラキノン系色素などの二色性色素(dichroic dye)が組成物に添加される。
消泡剤は、泡立ちを防ぐために有効である。消泡剤の好ましい例は、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である。
A light stabilizer such as a sterically hindered amine is preferred in order to maintain a large voltage holding ratio. Preferred examples of the light stabilizer include the following compounds (AO-5), (AO-6), and (AO-7); Tinuvin 144, Tinuvin 765, and Tinuvin 770DF (trade names; BASF); and LA-77Y and LA-77G (trade names; ADEKA).
A thermal stabilizer is also effective in maintaining a large voltage holding ratio, and a preferred example is Irgafos 168 (product name; BASF Corporation).
In order to adapt the composition to a GH (guest host) mode element, a dichroic dye such as an azo dye or an anthraquinone dye may be added to the composition as necessary.
The antifoaming agent is effective in preventing foaming. Preferred examples of the antifoaming agent include dimethyl silicone oil and methyl phenyl silicone oil.
化合物(AO-1)において、R40は炭素数1から20のアルキル、炭素数1から20のアルコキシ、-COOR41、または-(CH2)2-COOR41であり、ここでR41は炭素数1から20のアルキルである。化合物(AO-2)および(AO-5)において、R42は炭素数1から20のアルキルである。化合物(AO-5)において、R43は水素、メチルまたはO・(酸素ラジカル)であり;環G1は1,4-シクロヘキシレンまたは1,4-フェニレンであり;化合物(AO-7)において、環G2は1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、または1,4-フェニレンの少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた基であり;化合物(AO-5)および(AO-7)において、zは、1、2、または3である。 In compound (AO-1), R 40 is alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, -COOR 41 , or -(CH 2 ) 2 -COOR 41 , where R 41 is alkyl having 1 to 20 carbon atoms. In compounds (AO-2) and (AO-5), R 42 is alkyl having 1 to 20 carbon atoms. In compound (AO-5), R 43 is hydrogen, methyl, or O. (oxygen radical); ring G 1 is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene; in compound (AO-7), ring G 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, or a group in which at least one hydrogen of 1,4-phenylene is replaced by fluorine; and in compounds (AO-5) and (AO-7), z is 1, 2, or 3.
4.液晶表示素子
液晶組成物は、PC、TN、STN、OCB、PSAなどの動作モードを有し、アクティブマトリックス方式で駆動する液晶表示素子に好適に使用できる。この組成物は、PC、TN、STN、OCB、VA、IPSなどの動作モードを有し、パッシブマトリクス方式で駆動する液晶表示素子にも好適に使用することができる。これらの素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用できる。
4. Liquid crystal display element The liquid crystal composition has an operation mode such as PC, TN, STN, OCB, PSA, etc., and can be suitably used in a liquid crystal display element driven by an active matrix method. The composition has an operation mode such as PC, TN, STN, OCB, VA, IPS, etc., and can be suitably used in a liquid crystal display element driven by a passive matrix method. These elements can be applied to any of the reflective, transmissive, and semi-transmissive types.
この組成物は、NCAP(nematic curvilinear aligned phase)素子にも適しており、ここでは組成物がマイクロカプセル化されている。この組成物は、ポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)や、ポリマーネットワーク液晶表示素子(PNLCD)にも使用できる。これらの組成物においては、重合性化合物が多量に添加される。一方、PSAモードの液晶表示素子に用いる組成物は、重合性化合物の割合が液晶組成物100重量%に対し、好ましくは10重量%以下であり、より好ましい割合は0.1重量%から2重量%の範囲であり、さらに好ましい割合は、0.2重量%から1.0重量%の範囲である。PSAモードの素子は、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリクス方式などの駆動方式で駆動させることができる。このような素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用できる。The composition is also suitable for NCAP (nematic curvilinear aligned phase) elements, where the composition is microencapsulated. The composition can also be used for polymer dispersed liquid crystal display elements (PDLCD) and polymer network liquid crystal display elements (PNLCD). In these compositions, a large amount of polymerizable compound is added. On the other hand, in the composition used for PSA mode liquid crystal display elements, the ratio of the polymerizable compound is preferably 10% by weight or less, more preferably 0.1% by weight to 2% by weight, and even more preferably 0.2% by weight to 1.0% by weight, based on 100% by weight of the liquid crystal composition. The PSA mode element can be driven by a driving method such as an active matrix method or a passive matrix method. Such elements can be applied to any type of reflection type, transmission type, or semi-transmission type.
高分子支持配向型の素子では、組成物に含まれる重合体が液晶分子を配向させる。極性化合物は、液晶分子が配列するのを援助する。すなわち、極性化合物は、配向膜の代わりに用いることができる。このような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しない。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。この組成物に化合物(1)、さらに必要により他の重合性化合物および極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、重合体を含む組成物が生成し、PSAモードを有する素子が作製される。In a polymer-supported alignment type element, the polymer contained in the composition aligns the liquid crystal molecules. The polar compound assists the liquid crystal molecules in aligning. That is, the polar compound can be used instead of an alignment film. An example of a method for manufacturing such an element is as follows. An element having two substrates called an array substrate and a color filter substrate is prepared. These substrates do not have an alignment film. At least one of these substrates has an electrode layer. A liquid crystal composition is prepared by mixing liquid crystal compounds. Compound (1) and, if necessary, other polymerizable compounds and polar compounds are added to this composition. If necessary, additives may be further added. This composition is injected into the element. The element is irradiated with light while a voltage is applied. Ultraviolet light is preferred. The polymerizable compound is polymerized by light irradiation. This polymerization produces a composition containing a polymer, and an element having a PSA mode is produced.
この手順において、極性化合物は、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。この極性化合物が、液晶分子を配向させる。極性基が複数存在する場合、基板表面との相互作用がより強くなり、低濃度で配向させることができる。電圧を印加したとき、電場の作用によって液晶分子の配向がさらに促進される。この配向に従って重合性化合物も配向する。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、液晶分子の配向が追加的に安定化するので、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。化合物(1)は重合性であるので、重合によって消費される。化合物(1)は、他の重合性化合物と共重合することによっても消費される。したがって、化合物(1)は極性基を有するが、消費されるので、電圧保持率の大きな液晶表示素子が得られる。なお、重合性を有する極性化合物を用いれば、極性化合物と重合性化合物の両方の効果を1つの化合物で達成することが可能であるため、極性基を持たない重合性化合物を必要としない場合もある。In this procedure, the polar compound is aligned on the substrate because the polar group interacts with the substrate surface. This polar compound aligns the liquid crystal molecules. When multiple polar groups are present, the interaction with the substrate surface becomes stronger, and alignment can be achieved at a low concentration. When a voltage is applied, the alignment of the liquid crystal molecules is further promoted by the action of the electric field. The polymerizable compound is also oriented according to this alignment. In this state, the polymerizable compound is polymerized by ultraviolet light, so a polymer that maintains this alignment is generated. The effect of this polymer additionally stabilizes the alignment of the liquid crystal molecules, so the response time of the element is shortened. Image sticking is a malfunction of the liquid crystal molecules, so the effect of this polymer also improves sticking at the same time. Since compound (1) is polymerizable, it is consumed by polymerization. Compound (1) is also consumed by copolymerization with other polymerizable compounds. Therefore, although compound (1) has a polar group, it is consumed, so a liquid crystal display element with a large voltage retention rate is obtained. In addition, if a polar compound having polymerizability is used, it is possible to achieve the effects of both a polar compound and a polymerizable compound with a single compound, so there may be cases where a polymerizable compound without a polar group is not required.
実施例(合成例、使用例を含む)により、本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、使用例の組成物の少なくとも2つを混合することによって調製した混合物をも含む。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples (including synthesis examples and use examples). The present invention is not limited to these examples. The present invention also includes a mixture prepared by mixing at least two of the compositions in the use examples.
1.化合物(1)の実施例
特に記載のない限り、反応は窒素雰囲気下で行った。化合物(1)は、実施例1などに示した手順により合成した。合成した化合物は、NMR分析などの方法により同定した。化合物(1)、液晶性化合物、組成物、素子の特性は、下記の方法により測定した。
1. Examples of Compound (1) Unless otherwise specified, the reaction was carried out under a nitrogen atmosphere. Compound (1) was synthesized according to the procedure shown in Example 1, etc. The synthesized compound was identified by methods such as NMR analysis. The properties of compound (1), liquid crystal compound, composition, and element 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、sext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. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3 , and the measurement was performed under the conditions of room temperature, 500 MHz, and 16 times of accumulation. Tetramethylsilane was used as an internal standard. In the measurement of 19 F-NMR, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of accumulations was 24. In the explanation of the nuclear magnetic resonance spectrum, s means singlet, d means doublet, t means triplet, q means quartet, quin means quintet, sext means sextet, m means multiplet, and br means broad.
ガスクロマト分析:測定には、(株)島津製作所製のGC-2010型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB-1(長さ60m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウム(1ml/分)を用いた。試料気化室の温度を300℃、検出器(FID)部分の温度を300℃に設定した。試料はアセトンに溶解させて、1重量%の溶液となるように調製し、得られた溶液1μlを試料気化室に注入した。記録計には(株)島津製作所製のGCSolutionシステムなどを用いた。 Gas chromatographic analysis: A GC-2010 gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for the measurements. A capillary column DB-1 manufactured by Agilent Technologies Inc. (length 60 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) was used as the column. Helium (1 ml/min) was used as the carrier gas. The temperature of the sample vaporizer was set to 300°C, and the temperature of the detector (FID) part was set to 300°C. The sample was dissolved in acetone to prepare a 1 wt% solution, and 1 μl of the resulting solution was injected into the sample vaporizer. A GCSolution system manufactured by Shimadzu Corporation was used as the recorder.
HPLC分析:測定には、(株)島津製作所製のProminence(LC-20AD;SPD-20A)を用いた。カラムは(株)ワイエムシィ製のYMC-Pack ODS-A(長さ150mm、内径4.6mm、粒子径5μm)を用いた。溶出液はアセトニトリルと水を適宜混合して用いた。検出器としてはUV検出器、RI検出器、CORONA検出器などを適宜用いた。UV検出器を用いた場合、検出波長は254nmとした。試料はアセトニトリルに溶解して、0.1重量%の溶液となるように調製し、この溶液1μLを試料室に導入した。記録計としては(株)島津製作所製のC-R7Aplusを用いた。 HPLC analysis: Shimadzu Corporation's Prominence (LC-20AD; SPD-20A) was used for the measurements. YMC-Pack ODS-A (length 150 mm, inner diameter 4.6 mm, particle size 5 μm) manufactured by YMC Corporation was used as the column. A suitable mixture of acetonitrile and water was used as the eluent. UV detectors, RI detectors, CORONA detectors, etc. were used as appropriate as detectors. When a UV detector was used, the detection wavelength was 254 nm. The sample was dissolved in acetonitrile to prepare a 0.1% by weight solution, and 1 μL of this solution was introduced into the sample chamber. Shimadzu Corporation's C-R7Aplus was used as the recorder.
紫外可視分光分析:測定には、(株)島津製作所製のPharmaSpec UV-1700を用いた。検出波長は190nmから700nmとした。試料はアセトニトリルに溶解して、0.01mmol/Lの溶液となるように調製し、石英セル(光路長1cm)に入れて測定した。 UV-Visible Spectroscopic Analysis: Measurements were performed using a PharmaSpec UV-1700 manufactured by Shimadzu Corporation. The detection wavelengths were 190 nm to 700 nm. The sample was dissolved in acetonitrile to prepare a 0.01 mmol/L solution, which was then placed in a quartz cell (path length 1 cm) and measured.
測定試料:相構造および転移温度(透明点、融点、重合開始温度など)を測定するときには、化合物そのものを試料として用いた。 Measurement sample: When measuring the phase structure and transition temperature (clearing point, melting point, polymerization onset temperature, etc.), the compound itself was used as the sample.
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(JEITA;Japan Electronics and Information Technology Industries Association)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 using the following methods. Most of these were methods described in the JEITA standard (JEITA ED-2521B) established by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), or modified methods. No thin film transistors (TFTs) were attached to the TN elements used for the measurements.
(1)相構造
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社製、FP-52型ホットステージ)に試料を置いた。この試料を、3℃/分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。
(1) Phase structure A sample was placed on the hot plate of a melting point measuring device equipped with a polarizing microscope (Mettler, FP-52 hot stage). The sample was heated at a rate of 3°C/min, while observing the phase state and its change under a polarizing microscope, and the type of phase was identified.
(2)転移温度(℃)
測定には、パーキンエルマー社製の走査熱量計、Diamond DSCシステムまたは(株)日立ハイテクサイエンス製の高感度示差走査熱量計、X-DSC7000を用いた。試料は、3℃/分の速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピークまたは発熱ピークの開始点を外挿により求め、転移温度を決定した。化合物の融点、重合開始温度もこの装置を使って測定した。化合物が固体からスメクチック相、ネマチック相などの液晶相に転移する温度を「液晶相の下限温度」と略すことがある。化合物が液晶相から液体に転移する温度を「透明点」と略すことがある。
(2) Transition temperature (°C)
For the measurements, a scanning calorimeter, Diamond DSC System, manufactured by PerkinElmer, or a high-sensitivity differential scanning calorimeter, X-DSC7000, manufactured by Hitachi High-Tech Science, Ltd., was used. The temperature of the sample was raised and lowered at a rate of 3°C/min, and the onset of the endothermic or exothermic peak associated with the phase change of the sample was obtained by extrapolation to determine the transition temperature. The melting point and polymerization initiation temperature of the compound were also measured using this device. The temperature at which a compound transitions from a solid to a liquid crystal phase such as a smectic phase or a nematic phase is sometimes abbreviated as the "lower limit temperature of the liquid crystal phase". The temperature at which a compound transitions from a liquid crystal phase to a liquid is sometimes abbreviated as the "clearing point".
結晶はCと表した。結晶の種類の区別がつく場合は、それぞれをC1、C2のように表した。スメクチック相はS、ネマチック相はNと表した。スメクチック相の中で、スメクチックA相、スメクチックB相、スメクチックC相、またはスメクチックF相の区別がつく場合は、それぞれSA、SB、SC、またはSFと表した。液体(アイソトロピック)はIと表した。転移温度は、例えば、「C 50.0 N 100.0 I」のように表記した。これは、結晶からネマチック相への転移温度が50.0℃であり、ネマチック相から液体への転移温度が100.0℃であることを示す。 Crystals were represented as C. When the types of crystals could be distinguished, they were represented as C1 , C2 , etc. Smectic phases were represented as S, and nematic phases as N. When the smectic phases could be distinguished into smectic A phase, smectic B phase, smectic C phase, or smectic F phase, they were represented as S A , S B , S C , or S F, respectively. Liquids (isotropic) were represented as I. Transition temperatures were represented as, for example, "C 50.0 N 100.0 I." This indicates that the transition temperature from crystal to nematic phase is 50.0°C, and the transition temperature from nematic phase to liquid is 100.0°C.
(3)ネマチック相の上限温度(TNIまたは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。試料が化合物(1)と母液晶との混合物であるときは、TNIの記号で示した。試料が化合物(1)と成分B、C、Dのような化合物との混合物であるときは、NIの記号で示した。
(3) Maximum temperature of nematic phase (T NI or NI; ° C.)
The sample was placed on the hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1°C/min. The temperature at which a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid was measured. The upper limit temperature of the nematic phase is sometimes abbreviated as the "upper limit temperature". When the sample was a mixture of compound (1) and mother liquid crystals, it was indicated by the symbols T NI . When the sample was a mixture of compound (1) and compounds such as components B, C, and D, it was indicated by the symbols NI.
(4)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0℃、-10℃、-20℃、-30℃、および-40℃のフリーザー中に10日間保管した後、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。
(4) Minimum temperature of nematic phase (T C ; ° C.)
Samples having a nematic phase were stored in freezers at 0°C, -10°C, -20°C, -30°C, and -40°C for 10 days, and then the liquid crystal phase was observed. For example, when a sample remained in a nematic phase at -20°C and changed to a crystal or smectic phase at -30°C, the T C was recorded as ≦-20°C. The lowest temperature of the nematic phase is sometimes abbreviated as "lower limit temperature".
(5)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s)
測定には、東京計器(株)製のE型回転粘度計を用いた。
(5) Viscosity (bulk viscosity; η; measured at 20° C.; mPa·s)
For the measurement, an E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. was used.
(6)光学異方性(屈折率異方性;25℃で測定;Δn)
測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングした後、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(Δn)の値は、Δn=n∥-n⊥、の式から計算した。
(6) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; measured at 25° C.; Δn)
Measurements were performed using light with a wavelength of 589 nm and an Abbe refractometer with a polarizing plate attached to an eyepiece. The surface of the main prism was rubbed in one direction, and then the sample was dropped onto the main prism. The refractive index (n∥) was measured when the direction of polarized light was parallel to the direction of rubbing. The refractive index (n⊥) was measured when the direction of polarized light was perpendicular to the direction of rubbing. The optical anisotropy (Δn) was calculated from the formula Δn = n∥ - n⊥.
(7)比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm)
電極を備えた容器に試料1.0mLを注入した。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。
(7) Specific resistance (ρ; measured at 25° C.; Ωcm)
1.0 mL of the sample was poured into a container equipped with electrodes. A DC voltage (10 V) was applied to the container, and the DC current was measured after 10 seconds. The resistivity was calculated from the following formula: (resistivity) = {(voltage) x (capacity of container)} / {(DC current) x (dielectric constant of vacuum)}.
誘電率異方性が正の試料と負の試料とでは、特性の測定法が異なることがある。誘電率異方性が正であるときの測定法は、項(8a)から(12a)に記載した。誘電率異方性が負の場合は、項(8b)から(12b)に記載した。The measurement methods for the characteristics of samples with positive and negative dielectric anisotropy may differ. The measurement methods for positive dielectric anisotropy are described in sections (8a) to (12a). For negative dielectric anisotropy, the measurement methods are described in sections (8b) to (12b).
(8a)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
正の誘電率異方性: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度であり、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毎に段階的に電圧を印加した。0.2秒の無印加の後、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。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。
(8a) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25° C.; mPa s)
Positive dielectric anisotropy: The measurement was performed according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). The sample was placed in a TN device with a twist angle of 0 degrees and a distance (cell gap) between two glass substrates of 5 μm. Voltage was applied to this device in steps of 0.5 V increments in the range of 16 V to 19.5 V. After no voltage was applied for 0.2 seconds, voltage was applied repeatedly under the conditions of only one square wave (square pulse; 0.2 seconds) and no voltage application (2 seconds). The peak current and peak time of the transient current generated by this voltage application were measured. The value of the rotational viscosity was obtained from these measured values and the calculation formula (8) on page 40 of the paper by M. Imai et al. The value of the dielectric anisotropy required for this calculation was obtained by the method described below using the device in which the rotational viscosity was measured.
(8b)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
負の誘電率異方性:測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmのVA素子に試料を入れた。この素子に39ボルトから50ボルトの範囲で1ボルト毎に段階的に電圧を印加した。0.2秒の無印加の後、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、下記の誘電率異方性の項で測定した値を用いた。
(8b) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25° C.; mPa s)
Negative dielectric anisotropy: The measurement was performed according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). A sample was placed in a VA element with a cell gap of 20 μm between two glass substrates. Voltage was applied to this element in steps of 1 volt at a time in the range of 39 to 50 volts. After 0.2 seconds of no voltage application, voltage application was repeated under the conditions of only one square wave (square pulse; 0.2 seconds) and no voltage application (2 seconds). The peak current and peak time of the transient current generated by this voltage application were measured. The value of rotational viscosity was obtained from these measured values and the calculation formula (8) on page 40 of the paper by M. Imai et al. The value of the dielectric anisotropy required for this calculation was measured in the section on dielectric anisotropy below.
(9a)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
正の誘電率異方性: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。
(9a) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25° C.)
Positive dielectric anisotropy: A sample was placed in a TN device with a cell gap of 9 μm between two glass substrates and a twist angle of 80 degrees. A sine wave (10 V, 1 kHz) was applied to the device, and the dielectric constant (ε∥) in the long axis direction of the liquid crystal molecules was measured after 2 seconds. A sine wave (0.5 V, 1 kHz) was applied to the device, and the dielectric constant (ε⊥) in the short axis direction of the liquid crystal molecules was measured after 2 seconds. The value of the dielectric anisotropy was calculated from the formula Δε=ε∥-ε⊥.
(9b)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
負の誘電率異方性:誘電率異方性の値は、Δε=ε∥-ε⊥、の式から計算した。誘電率(ε∥およびε⊥)は次のように測定した。
1)誘電率(ε∥)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させた後、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、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。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
(9b) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25° C.)
Negative dielectric anisotropy: The value of the dielectric anisotropy was calculated from the formula: Δε=ε∥-ε⊥. The dielectric constants (ε∥ and ε⊥) were measured as follows.
1) Measurement of dielectric constant (ε∥): A solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) in ethanol (20 mL) was applied to a thoroughly cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150°C for 1 hour. A sample was placed in a VA element with a cell gap of 4 μm between two glass substrates, and the element was sealed with an adhesive that hardens with ultraviolet light. A sine wave (0.5 V, 1 kHz) was applied to the element, and the dielectric constant (ε∥) in the long axis direction of the liquid crystal molecules was measured after 2 seconds.
2) Measurement of dielectric constant (ε⊥): A polyimide solution was applied to a thoroughly washed glass substrate. After baking the glass substrate, the resulting alignment film was subjected to a rubbing treatment. A sample was placed in a TN element with a cell gap of 9 μm between two glass substrates and a twist angle of 80 degrees. A sine wave (0.5 V, 1 kHz) was applied to the element, and the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured after 2 seconds.
(10a)弾性定数(K;25℃で測定;pN)
正の誘電率異方性:測定にはアジレント・テクノロジー社製の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ボルトの電荷を印加し、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。
(10a) Elastic constant (K; measured at 25° C.; pN)
Positive dielectric anisotropy: An HP4284A LCR meter manufactured by Agilent Technologies was used for the measurement. A sample was placed in a horizontally aligned element with a cell gap between two glass substrates of 20 μm. A charge of 0 to 20 volts was applied to this element, and the capacitance and applied voltage were measured. The measured capacitance (C) and applied voltage (V) were fitted using formulas (2.98) and (2.101) on page 75 of "Liquid Crystal Device Handbook" (Nikkan Kogyo Shimbun), and the values of K11 and K33 were obtained from formula (2.99). Next, K22 was calculated using the previously obtained values of K11 and K33 in formula (3.18) on page 171. The elastic constant K was expressed as the average value of K11 , K22 , and K33 thus obtained.
(10b)弾性定数(K11およびK33;25℃で測定;pN)
負の誘電率異方性:測定には(株)東陽テクニカ製のEC-1型弾性定数測定器を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向素子に試料を入れた。この素子に20ボルトから0ボルトの電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。静電容量(C)と印加電圧(V)の値を、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.100)から弾性定数の値を得た。
(10b) Elastic constants ( K11 and K33 ; measured at 25°C; pN)
Negative dielectric anisotropy: An EC-1 elastic constant measuring device manufactured by Toyo Corporation was used for the measurement. A sample was placed in a vertical alignment element with a distance (cell gap) between two glass substrates of 20 μm. A charge of 20 volts to 0 volts was applied to this element, and the capacitance and applied voltage were measured. The values of capacitance (C) and applied voltage (V) were fitted using formulas (2.98) and (2.101) on page 75 of "Liquid Crystal Device Handbook" (The Nikkan Kogyo Shimbun), and the value of the elastic constant was obtained from formula (2.100).
(11a)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
正の誘電率異方性:測定には大塚電子(株)製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプとした。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。
(11a) Threshold voltage (Vth; measured at 25° C.; V)
Positive dielectric anisotropy: An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. A halogen lamp was used as the light source. A sample was placed in a normally white mode TN element in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 0.45/Δn (μm) and the twist angle was 80 degrees. The voltage (32 Hz, square wave) applied to this element was increased stepwise by 0.02 V from 0 V to 10 V. At this time, light was irradiated from the vertical direction to the element, 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 was expressed as the voltage at which the transmittance was 90%.
(11b)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
負の誘電率異方性:測定には大塚電子(株)製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプとした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧(60Hz、矩形波)は0Vから20V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10%になったときの電圧で表した。
(11b) Threshold voltage (Vth; measured at 25° C.; V)
Negative dielectric anisotropy: An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. A halogen lamp was used as the light source. A sample was placed in a normally black mode VA element in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 4 μm and the rubbing direction was anti-parallel, and the element was sealed using an adhesive that hardens with ultraviolet light. The voltage (60 Hz, square wave) applied to the element was increased stepwise from 0 V to 20 V in increments of 0.02 V. At this time, the element was irradiated with light from a 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 was expressed as the voltage at which the transmittance was 10%.
(12a)応答時間(τ;25℃で測定;ms)
正の誘電率異方性:測定には大塚電子(株)製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプとした。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5.0μmであり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に矩形波(60Hz、5V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。立ち上がり時間(τr:rise time;ミリ秒)は、透過率が90%から10%に変化するのに要した時間である。立ち下がり時間(τf:fall time;ミリ秒)は透過率10%から90%に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立ち上がり時間と立ち下がり時間との和で表した。
(12a) Response time (τ; measured at 25° C.; ms)
Positive dielectric anisotropy: An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. A halogen lamp was used as the light source. The low-pass filter was set to 5 kHz. A sample was placed in a normally white mode TN element in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 5.0 μm and the twist angle was 80 degrees. A square wave (60 Hz, 5 V, 0.5 seconds) was applied to this element. At this time, light was irradiated from the vertical direction to measure the amount of light transmitted through the element. The maximum amount of light was considered to be the transmittance of 100%, and the minimum amount of light was considered to be the transmittance of 0%. The rise time (τr: rise time; milliseconds) is the time required for the transmittance to change from 90% to 10%. The fall time (τf: fall time; milliseconds) is the time required for the transmittance to change from 10% to 90%. The response time was expressed as the sum of the rise time and fall time thus determined.
(12b)応答時間(τ;25℃で測定;ms)
負の誘電率異方性:測定には大塚電子(株)製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプとした。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3.2μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のPVA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を用いて密閉した。この素子にしきい値電圧を若干超える程度の電圧を1分間印加し、次に5.6Vの電圧を印加しながら23.5mW/cm2の紫外線を8分間照射した。この素子に矩形波(60Hz、10V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。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。
(12b) Response time (τ; measured at 25° C.; ms)
Negative dielectric anisotropy: An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. A halogen lamp was used as the light source. The low-pass filter was set to 5 kHz. A sample was placed in a normally black mode PVA element in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 3.2 μm and the rubbing direction was anti-parallel. The element was sealed using an adhesive that hardens with ultraviolet light. A voltage slightly exceeding the threshold voltage was applied to the element for 1 minute, and then ultraviolet light of 23.5 mW/cm 2 was irradiated for 8 minutes while applying a voltage of 5.6 V. A square wave (60 Hz, 10 V, 0.5 seconds) was applied to the element. At this time, light was irradiated from the vertical direction to the element, and the amount of light transmitted through the element was measured. The maximum amount of light was considered to be 100% transmittance, and the minimum amount of light was considered to be 0% transmittance. The response time was expressed as the time required for the transmittance to change from 90% to 10% (fall time; milliseconds).
(13)電圧保持率
アイグラフィックス(株)製ブラックライト、F40T10/BL(ピーク波長369nm)を用いて紫外線を照射することによって、重合性化合物を重合させた。この素子に60℃でパルス電圧(1V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1.67秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率で表した。
(13) Voltage Retention Ratio The polymerizable compound was polymerized by irradiating ultraviolet light using a black light, F40T10/BL (peak wavelength 369 nm) manufactured by Eye Graphics Co., Ltd. The element was charged by applying a pulse voltage (1 V for 60 microseconds) at 60°C. The decaying voltage was measured for 1.67 seconds with a high-speed voltmeter, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit period was calculated. Area B is the area when there was no decay. The voltage retention ratio was expressed as a percentage of area A to area B.
原料
ソルミックス(登録商標)A-11は、エタノール(85.5%)、メタノール(13.4%)とイソプロパノール(IPA)(1.1%)の混合物であり、日本アルコール販売(株)から入手した。
Raw Materials Solmix® A-11 is a mixture of ethanol (85.5%), methanol (13.4%) and isopropanol (IPA) (1.1%) and was obtained from Japan Alcohol Sales Co., Ltd.
[合成例1]
化合物(1-3-30)の合成
[Synthesis Example 1]
Synthesis of compound (1-3-30)
第1工程
化合物(T-1)(100.0g)、公知の方法で合成した化合物(T-2)(58.6g)、炭酸ナトリウム(68.1g)[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド ジクロロメタン(9.80g)、ジオキサン(1000ml)、純水(250ml)を反応器に入れ、80℃で8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。得られ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、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=4:1)で精製して、化合物(T-3)(72.1g;77%)を得た。
First step Compound (T-1) (100.0 g), compound (T-2) (58.6 g) synthesized by a known method, sodium carbonate (68.1 g), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]palladium (II) dichloride, dichloromethane (9.80 g), dioxane (1000 ml), and pure water (250 ml) were placed in a reactor and stirred at 80°C for 8 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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:toluene = 4:1) to obtain compound (T-3) (72.1 g; 77%).
第2工程
公知の化合物(T-3)(72.1g)、テトラヒドロフラン(THF)(500ml)を反応器に入れ、-70℃でn-ブチルリチウム(1.6mol/L、ヘキサン溶液)(185.7ml)を滴下し、-70℃で1時間撹拌する。そこへ化合物(T-4)(50.0g)のTHF溶液(150ml)を滴下し、室温に昇温しながら5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。得られ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、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=19:1)で精製して、化合物(T-5)(84.8g;90%)を得た。
Second step: Put known compound (T-3) (72.1 g) and tetrahydrofuran (THF) (500 ml) into a reactor, add n-butyllithium (1.6 mol/L, hexane solution) (185.7 ml) dropwise at -70°C, and stir at -70°C for 1 hour. Add a THF solution (150 ml) of compound (T-4) (50.0 g) dropwise thereto, and stir for 5 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 obtained 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=19:1) to obtain compound (T-5) (84.8 g; 90%).
第3工程
塩化アルミニウム(29.7g)、トルエン(400ml)を反応器に入れ、-70℃で1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(14.9g)を滴下した。そこへ化合物(T-5)(84.8g)のトルエン(400ml)溶液を滴下し、室温で4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。得られ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、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=19:1)で精製して、化合物(T-6)(61.7g;76%)を得た。
Third step: Aluminum chloride (29.7 g) and toluene (400 ml) were placed in a reactor, and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (14.9 g) was added dropwise at -70°C. A solution of compound (T-5) (84.8 g) in toluene (400 ml) was added dropwise thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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=19:1) to obtain compound (T-6) (61.7 g; 76%).
第4工程
化合物(T-6)(61.7g)、ジクロロメタン(500ml)を反応器に入れ、0℃で三臭化ホウ素(1.0mol/L、ジクロロメタン溶液)(220ml)を滴下し、室温に昇温しながら6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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-7)(52.0g;87%)を得た。
Fourth step Compound (T-6) (61.7 g) and dichloromethane (500 ml) were placed in a reactor, and boron tribromide (1.0 mol/L, dichloromethane solution) (220 ml) was added dropwise at 0° C., and the mixture was stirred for 6 hours while warming to room temperature. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The organic layer obtained 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=9:1) to obtain compound (T-7) (52.0 g; 87%).
第5工程
化合物(T-7)(50.0g)、ジクロロメタン(500ml)、およびメタノール(500ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド(116.8g)を加え、室温に戻しつつ8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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-8)(59.4g;82%)を得た。
Fifth step Compound (T-7) (50.0 g), dichloromethane (500 ml), and methanol (500 ml) were placed in a reactor and cooled to 0°C. Benzyltrimethylammonium tribromide (116.8 g) was added thereto, and the mixture was stirred for 8 hours while returning to room temperature. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=9:1) to obtain compound (T-8) (59.4 g; 82%).
第6工程
化合物(T-8)(59.4g)、化合物(T-9)(24.7g)、ヨウ化カリウム(21.3g)、炭酸カリウム(32.3g)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(600ml)を反応器に入れ、80℃で8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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-10)(63.7g;82%)を得た。
Sixth Step Compound (T-8) (59.4 g), compound (T-9) (24.7 g), potassium iodide (21.3 g), potassium carbonate (32.3 g), and N,N-dimethylformamide (DMF) (600 ml) were placed in a reactor and stirred at 80° C. for 8 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The organic layer obtained 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=9:1) to obtain compound (T-10) (63.7 g; 82%).
第7工程
化合物(T-10)(63.7g)、炭酸水素ナトリウム(16.1g)、酢酸パラジウム(4.30g)、アクリル酸メチル(24.7g)、DMF(600ml)を反応器に入れ、90℃で9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。得られ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、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=4:1)で精製して、化合物(T-11)(42.0g;65%)を得た。
Seventh Step Compound (T-10) (63.7 g), sodium hydrogen carbonate (16.1 g), palladium acetate (4.30 g), methyl acrylate (24.7 g), and DMF (600 ml) were placed in a reactor and stirred at 90° C. for 9 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=4:1) to obtain compound (T-11) (42.0 g; 65%).
第8工程
化合物(T-11)(42.0g)、パラジウム触媒(PHタイプ)(0.70g)、トルエン(500ml)、イソプロパノール(IPA)(500ml)を反応器に入れ、水素雰囲気下で24時間攪拌した。反応混合物をろ過し、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=4:1)で精製して、化合物(T-12)(38.0g;90%)を得た。
Compound (T-11) (42.0 g), palladium catalyst (PH type) (0.70 g), toluene (500 ml), and isopropanol (IPA) (500 ml) were placed in a reactor and stirred under a hydrogen atmosphere for 24 hours. The reaction mixture was filtered, the solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=4:1) to obtain compound (T-12) (38.0 g; 90%).
第9工程
水素化リチウムアルミニウム(LAH)(2.54g)、テトラヒドロフラン(THF)(500ml)を反応器に入れ、0℃で化合物(T-12)(38.0g)のTHF(500ml)溶液を加えて、室温で4時間攪拌した。反応混合物に水を注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。得られ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、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=1:2)で精製して、化合物(T-13)(24.4g;70%)を得た。
9th step Lithium aluminum hydride (LAH) (2.54 g) and tetrahydrofuran (THF) (500 ml) were placed in a reactor, and a solution of compound (T-12) (38.0 g) in THF (500 ml) was added at 0° C., followed by stirring at room temperature for 4 hours. Water was poured into the reaction mixture, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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=1:2) to obtain compound (T-13) (24.4 g; 70%).
第10工程
化合物(T-13)(24.4g)、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(4.79g)、2-フルオロアクリル酸(10.5g)、ジクロロメタン(500ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへN,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)(20.2g)を加え、室温で8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。得られ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、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=4:1)で精製して、化合物(T-14)(19.5g;65%)を得た。
Tenth step Compound (T-13) (24.4 g), N,N-dimethylaminopyridine (DMAP) (4.79 g), 2-fluoroacrylic acid (10.5 g), and dichloromethane (500 ml) were placed in a reactor and cooled to 0°C. N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (20.2 g) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=4:1) to obtain compound (T-14) (19.5 g; 65%).
第11工程
化合物(T-14)(19.5g)、ピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)(3.19g)、THF(200ml)、およびメタノール(200ml)を反応器に入れ、50℃で12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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-15)(14.6g;75%)を得た。
11th Step Compound (T-14) (19.5 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (3.19 g), THF (200 ml), and methanol (200 ml) were placed in a reactor and stirred at 50° C. for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The organic layer obtained 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 obtain compound (T-15) (14.6 g; 75%).
第12工程
化合物(T-15)(14.6g)、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(1.16g)、公知の方法で合成した化合物(T-16)(4.25g)、ジクロロメタン(500ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへN,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)(4.71g)を加え、室温で8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。得られ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、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=4:1)で精製して、化合物(T-17)(10.5g;65%)を得た。
12th step Compound (T-15) (14.6 g), N,N-dimethylaminopyridine (DMAP) (1.16 g), compound (T-16) (4.25 g) synthesized by a known method, and dichloromethane (500 ml) were placed in a reactor and cooled to 0°C. N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (4.71 g) was added thereto and stirred at room temperature for 8 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=4:1) to obtain compound (T-17) (10.5 g; 65%).
第13工程
化合物(T-17)(10.5g)、ピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)(1.55g)、THF(100ml)、およびメタノール(100ml)を反応器に入れ、50℃で12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。得られ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、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)で精製して、化合物(1-3-30)(6.6g;70%)を得た。
13th Step Compound (T-17) (10.5 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (1.55 g), THF (100 ml), and methanol (100 ml) were placed in a reactor and stirred at 50° C. for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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 obtain compound (1-3-30) (6.6 g; 70%).
[合成例2]
化合物(1-3-70)の合成
[Synthesis Example 2]
Synthesis of compound (1-3-70)
第1工程
化合物(T-13)(20.0g)、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(9.80g)、公知の方法で合成した化合物(T-18)(11.8g)、ジクロロメタン(500ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへN,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)(19.8g)を加え、室温で12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。得られ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、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=4:1)で精製して、化合物(T-19)(13.4g;51%)を得た。
First step Compound (T-13) (20.0 g), N,N-dimethylaminopyridine (DMAP) (9.80 g), compound (T-18) (11.8 g) synthesized by a known method, and dichloromethane (500 ml) were placed in a reactor and cooled to 0° C. N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (19.8 g) was added thereto and stirred at room temperature for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=4:1) to obtain compound (T-19) (13.4 g; 51%).
第2工程
化合物(T-19)(13.4g)、ピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)(2.05g)、THF(100ml)、およびメタノール(100ml)を反応器に入れ、50℃で12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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-20)(8.4g;70%)を得た。
Second Step Compound (T-19) (13.4 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (2.05 g), THF (100 ml), and methanol (100 ml) were placed in a reactor and stirred at 50° C. for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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 obtain compound (T-20) (8.4 g; 70%).
第3工程
化合物(T-20)(8.4g)、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.70g)、化合物(T-16)(2.55g)、ジクロロメタン(100ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへN,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)(2.82g)を加え、室温で12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。得られ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、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)で精製して、化合物(T-21)(7.74g;75%)を得た。
Third step Compound (T-20) (8.4 g), N,N-dimethylaminopyridine (DMAP) (0.70 g), compound (T-16) (2.55 g), and dichloromethane (100 ml) were placed in a reactor and cooled to 0°C. N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (2.82 g) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene:ethyl acetate=2:1) to obtain compound (T-21) (7.74 g; 75%).
第4工程
化合物(T-21)(7.74g)、ピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)(1.07g)、THF(50ml)、およびメタノール(50ml)を反応器に入れ、50℃で8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。得られ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、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)で精製して、化合物(1-3-70)(5.4g;70%)を得た。
Fourth Step Compound (T-21) (7.74 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (1.07 g), THF (50 ml), and methanol (50 ml) were placed in a reactor and stirred at 50° C. for 8 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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 obtain compound (1-3-70) (5.4 g; 70%).
[合成例3]
化合物(1-3-267)の合成
[Synthesis Example 3]
Synthesis of compound (1-3-267)
第1工程
化合物(T-15)(15.0g)、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(1.34g)、国際公開第2019/220673号に記載されている合成法にて合成した化合物(T-22)(5.27g)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへN,N-ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)(5.43g)を加え、室温で12時間攪拌した。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。得られ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、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=4:1)で精製して、化合物(T-23)(19.1g;82%)を得た。
First step Compound (T-15) (15.0 g), N,N-dimethylaminopyridine (DMAP) (1.34 g), and compound (T-22) (5.27 g) synthesized by the synthesis method described in International Publication No. 2019/220673 were placed in a reactor and cooled to 0 ° C. N,N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (5.43 g) was added thereto and stirred at room temperature for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The obtained 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 = 4: 1) to obtain compound (T-23) (19.1 g; 82%).
第2工程
化合物(T-23)(19.1g)、ピリジニウムp-トルエンスルホナート(PPTS)(1.10g)、THF(100ml)、およびメタノール(100ml)を反応器に入れ、室温で6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。得られ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、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=1:3)で精製して、化合物(T-24)(14.2g;78%)を得た。
Second Step Compound (T-23) (19.1 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (1.10 g), THF (100 ml), and methanol (100 ml) were placed in a reactor and stirred at room temperature for 6 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting 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=1:3) to obtain compound (T-24) (14.2 g; 78%).
第3工程
化合物(T-24)(14.2g)、ジクロロメタン(100ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへクロロ蟻酸エチル(3.92g)を加え、その後トリエチルアミン(7.2ml)を滴下し、12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。得られ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、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=1:1)で精製して、化合物(1-3-267)(11.8g;81%)を得た。
Third step Compound (T-24) (14.2 g) and dichloromethane (100 ml) were placed in a reactor and cooled to 0°C. Ethyl chloroformate (3.92 g) was added thereto, and then triethylamine (7.2 ml) was added dropwise, followed by stirring for 12 hours. The reaction mixture was poured into water, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The resulting organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, heptane:ethyl acetate=1:1) to obtain compound (1-3-267) (11.8 g; 81%).
得られた化合物(1-3-267)のNMR分析値は以下の通りである。
1H-NMR:化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.12(s,1H)、7.09-7.05(m,2H)、6.99(s,2H)、6.35(s,1H)、5.72(s,1H)、5.70(d,J=3.2Hz,1H)、5.61(d,J=3.2Hz,1H)、5.31(dd,J=3.2Hz,13.1Hz,2H)、4.46-4.43(m,2H)、4.29-4.26(m,6H)、4.19-4.16(m,2H)、3.85-3.83(m,2H)、2.73(t,J=7.4Hz,4H)、2.58-2.45(m,6H)、2.08-2.02(m,4H)、1.98-1.87(m,8H)、1.53-1.45(m,2H)、1.34-1.20(m,9H)、1.11-1.02(m,5H)、0.90(t,J=7.1Hz,3H).
(重合開始温度:125℃)
The NMR analysis values of the obtained compound (1-3-267) are as follows.
1 H-NMR: Chemical shift δ (ppm; CDCl 3 ): 7.12 (s, 1H), 7.09-7.05 (m, 2H), 6.99 (s, 2H), 6.35 (s, 1H), 5.72 (s, 1H), 5.70 (d, J = 3.2Hz, 1H), 5.61 (d, J=3.2Hz, 1H), 5.31 (dd, J=3.2Hz, 13.1Hz, 2H), 4.46-4.43 (m, 2H), 4.29-4.26 (m, 6H), 4.1 9-4.16 (m, 2H), 3.85-3.83 (m, 2H), 2.73 (t, J = 7.4Hz, 4H), 2.58-2.45 (m, 6H), 2.08-2.02 (m, 4H), 1 98-1.87 (m, 8H), 1.53-1.45 (m, 2H), 1.34-1.20 (m, 9H), 1.11-1.02 (m, 5H), 0.90 (t, J=7.1Hz, 3H).
(Polymerization initiation temperature: 125°C)
[比較例1]
相溶性の比較
比較化合物として下記の化合物(S-1)を選んだ。この化合物は公知の方法に従って合成した。
[Comparative Example 1]
Comparison of Compatibility The following compound (S-1) was selected as a comparative compound, which was synthesized according to a known method.
1H-NMR(ppm;CDCl3):6.25(S,1H)、6.10(s,1H)、5.66(S,1H)、5.58-5.57(m,1H)、4.22-4.10(m,4H)、3.80-3.75(m,2H)、3.67-3.62(m,2H)、2.55-2.52(m,2H)、2.37(d,J=7.4Hz,2H)、2.10-2.05(m,1H)、1.94(s,3H)、1.90-1.86(m,1H)、1.75-1.67(m,8H)、1.48-1.37(m,2H)、1.32-0.79(m,25H). 1 H-NMR (ppm; CDCl 3 ): 6.25 (S, 1H), 6.10 (s, 1H), 5.66 (S, 1H), 5.58-5.57 (m, 1H), 4.22-4.10 ( m, 4H), 3.80-3.75 (m, 2H), 3.67-3.62 (m, 2H), 2.55-2.52 (m, 2H ), 2.37 (d, J = 7.4Hz, 2H), 2.10-2.05 (m, 1H), 1.94 (s, 3H), 1.90-1.86 (m, 1H ), 1.75-1.67 (m, 8H), 1.48-1.37 (m, 2H), 1.32-0.79 (m, 25H).
化合物(1-3-30)と比較化合物(S-1)の液晶組成物への相溶性を比較した。評価には、下記の化合物(i-1)~(i-9)を含む組成物(i)を用いた。The compatibility of compound (1-3-30) and comparative compound (S-1) in liquid crystal compositions was compared. For the evaluation, composition (i) containing the following compounds (i-1) to (i-9) was used.
組成物(i)の成分の割合を重量%で示す。The proportions of the components of composition (i) are expressed as weight percent.
化合物(1-3-30)または比較化合物(S-1)を、母液晶(i)に3重量%から0.5重量%の割合で添加した試料を作成した。この試料を25℃および-20℃で7日間静置した後、目視により観察し、ネマチック相を維持している場合は○、結晶またはスメクチック相が析出している場合は×と表した。 Samples were prepared by adding compound (1-3-30) or comparative compound (S-1) to mother liquid crystal (i) at a ratio of 3% to 0.5% by weight. The samples were left to stand at 25°C and -20°C for 7 days, and then visually observed. If the nematic phase was maintained, it was indicated by ○, and if crystals or a smectic phase were precipitated, it was indicated by ×.
溶解度を比較した結果、化合物(1-3-30)は母液晶に3重量%添加しても25℃および-20℃の両方でネマチック相を維持したのに対し、比較化合物(S-1)は3重量%添加した際-20℃で結晶が析出した。これらの化合物は、同じ環構造を有し、複数の重合性基が結合している点で類似した化合物であるが、両者の相溶性は大きく異なる。これは、化合物(1-3-30)はジオール化合物より、結晶性が低くなったことで比較化合物(S-1)に比べて、液晶組成物への親和性が改善したためであると考察できる。したがって、本願化合物は大きな相溶性を有する優れた化合物であるといえる。 As a result of comparing the solubilities, compound (1-3-30) maintained a nematic phase at both 25°C and -20°C even when added at 3% by weight to the mother liquid crystal, whereas comparative compound (S-1) precipitated crystals at -20°C when added at 3% by weight. These compounds are similar in that they have the same ring structure and multiple polymerizable groups are bonded to them, but their compatibility is significantly different. This is believed to be because compound (1-3-30) has lower crystallinity than the diol compound, and therefore has improved affinity for the liquid crystal composition compared to comparative compound (S-1). Therefore, it can be said that the compound of the present application is an excellent compound with high compatibility.
合成例に記載された方法や、「2.化合物(1)の合成」の項を参考にしながら、以下に示す化合物(1-1-1)から(1-1-134)、化合物(1-2-1)から(1-2-256)、化合物(1-3-1)から(1-3-276)、および、化合物(1-4-1)から(1-4-155)を合成することが可能である。By referring to the methods described in the synthesis examples and the section "2. Synthesis of compound (1)", it is possible to synthesize the following compounds (1-1-1) to (1-1-134), (1-2-1) to (1-2-256), (1-3-1) to (1-3-276), and (1-4-1) to (1-4-155).
2.組成物の実施例
実施例における化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号により表した。表3において、1,4-シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。(-)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、液晶組成物の特性値をまとめた。特性は、先に記載した方法に従って測定し、測定値を(外挿することなく)そのまま記載した。
2. Examples of Compositions Compounds in the examples are represented by symbols based on the definitions in Table 3 below. In Table 3, the configuration of 1,4-cyclohexylene is trans. The number in parentheses after the symbol corresponds to the compound number. The symbol (-) means other liquid crystal compounds. The ratio (percentage) of the liquid crystal compound is the weight percentage (wt%) based on the weight of the liquid crystal composition. Finally, the property values of the liquid crystal compositions are summarized. The properties were measured according to the methods described above, and the measured values are listed as they are (without extrapolation).
[使用例1]
3-HH-VFF (2-1) 8%
5-HH-VFF (2-1) 22%
2-BTB-1 (2-10) 10%
3-HHB-1 (3-1) 4%
VFF-HHB-1 (3-1) 10%
VFF2-HHB-1 (3-1) 9%
3-H2BTB-2 (3-17) 5%
3-H2BTB-3 (3-17) 5%
3-H2BTB-4 (3-17) 3%
3-HB-C (8-1) 18%
1V2-BEB(F,F)-C (8-15) 6%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-30)を2重量%の割合で添加した。
[Example 1]
3-HH-VFF (2-1) 8%
5-HH-VFF (2-1) 22%
2-BTB-1 (2-10) 10%
3-HHB-1 (3-1) 4%
VFF-HHB-1 (3-1) 10%
VFF2-HHB-1 (3-1) 9%
3-H2BTB-2 (3-17) 5%
3-H2BTB-3 (3-17) 5%
3-H2BTB-4 (3-17) 3%
3-HB-C (8-1) 18%
1V2-BEB(F,F)-C (8-15) 6%
To the above composition, the following compound (1-3-30) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=80.8℃;η=10.8mPa・s;Δn=0.130;Δε=6.6.NI=80.8°C; η=10.8 mPa·s; Δn=0.130; Δε=6.6.
[使用例2]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 5%
5-HH-V (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 4%
2-BB(F)B-3 (3-6) 5%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB―F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 8%
3-BB(2F,3F)XB(F,F)-F (6-114) 5%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
3-HBBXB(F,F)-F (7-32) 4%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 5%
3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-70)を3重量%の割合で添加した。
[Example 2]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 5%
5-HH-V (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 4%
2-BB(F)B-3 (3-6) 5%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB-F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 8%
3-BB(2F,3F)XB(F,F)-F (6-114) 5%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
3-HBBXB(F,F)-F (7-32) 4%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 5%
3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
To the above composition, the following compound (1-3-70) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=78.0℃;η=12.1mPa・s;Δn=0.097;Δε=5.5.NI=78.0°C; η=12.1 mPa·s; Δn=0.097; Δε=5.5.
[使用例3]
1-BB-3 (2-8) 6%
1-BB-5 (2-8) 7%
2-BTB-1 (2-10) 3%
3-HHB-1 (3-1) 7%
3-HHB-3 (3-1) 12%
3-HHB-O1 (3-1) 6%
3-HHB-F (6-1) 4%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HHB(F)-F (6-2) 7%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 5%
3-HHEB-F (6-10) 4%
5-HHEB-F (6-10) 4%
2-HB-C (8-1) 6%
3-HB-C (8-1) 13%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-68)を3重量%の割合で添加した。
[Example 3]
1-BB-3 (2-8) 6%
1-BB-5 (2-8) 7%
2-BTB-1 (2-10) 3%
3-HHB-1 (3-1) 7%
3-HHB-3 (3-1) 12%
3-HHB-O1 (3-1) 6%
3-HHB-F (6-1) 4%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HHB(F)-F (6-2) 7%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 5%
3-HHEB-F (6-10) 4%
5-HHEB-F (6-10) 4%
2-HB-C (8-1) 6%
3-HB-C (8-1) 13%
To the above composition, the following compound (1-3-68) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=95.6℃;η=17.9mPa・s;Δn=0.107;Δε=5.1.NI=95.6°C; η=17.9 mPa·s; Δn=0.107; Δε=5.1.
[使用例4]
1V2-HH-1 (2-1) 3%
1V2-HH-3 (2-1) 4%
7-HB(F,F)-F (5-4) 3%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 12%
5-HHB(F)-F (6-2) 10%
2-HBB-F (6-22) 4%
3-HBB-F (6-22) 2%
5-HBB-F (6-22) 4%
2-HBB(F)-F (6-23) 9%
3-HBB(F)-F (6-23) 10%
5-HBB(F)-F (6-23) 16%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 5%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 10%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-240)を3.5重量%の割合で添加した。
[Example 4]
1V2-HH-1 (2-1) 3%
1V2-HH-3 (2-1) 4%
7-HB(F,F)-F (5-4) 3%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 12%
5-HHB(F)-F (6-2) 10%
2-HBB-F (6-22) 4%
3-HBB-F (6-22) 2%
5-HBB-F (6-22) 4%
2-HBB(F)-F (6-23) 9%
3-HBB(F)-F (6-23) 10%
5-HBB(F)-F (6-23) 16%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 5%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 10%
To the above composition, the following compound (1-3-240) was added in a proportion of 3.5% by weight.
NI=85.1℃;η=25.3mPa・s;Δn=0.111;Δε=5.7.NI=85.1°C; η=25.3 mPa·s; Δn=0.111; Δε=5.7.
[使用例5]
3-HH-4 (2-1) 11%
5-HB-O2 (2-5) 4%
7-HB-1 (2-5) 2%
5-HBB(F)B-2 (4-5) 5%
5-HBB(F)B-3 (4-5) 5%
3-HB-CL (5-2) 13%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 3%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 24%
4-HBB(F,F)-F (6-24) 16%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 17%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-249)を3重量%の割合で添加した。
[Example 5]
3-HH-4 (2-1) 11%
5-HB-O2 (2-5) 4%
7-HB-1 (2-5) 2%
5-HBB(F)B-2 (4-5) 5%
5-HBB(F)B-3 (4-5) 5%
3-HB-CL (5-2) 13%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 3%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 24%
4-HBB(F,F)-F (6-24) 16%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 17%
To the above composition, the following compound (1-3-249) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=70.6℃;η=20.8mPa・s;Δn=0.115;Δε=6.0.NI=70.6°C; η=20.8 mPa·s; Δn=0.115; Δε=6.0.
[使用例6]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 8%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 4%
3-HHEH-5 (3-13) 4%
3-HHEBH-3 (4-6 3%
1V2-BB―F (5-1) 4%
3-BB(F)B(F,F)-F (6-69) 5%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 4%
3-BB(F,F)XB(F)B(F,F)-F (7-56) 5%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
2-dhBB(F,F)XB(F,F)-F (7-50) 3%
3-dhBB(F,F)XB(F,F)-F (7-50) 2%
3-GBB(F)B(F,F)-F (7-55) 2%
4-GBB(F)B(F,F)-F (7-55) 4%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-257)を3重量%の割合で添加した。
[Example 6]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 8%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 4%
3-HHEH-5 (3-13) 4%
3-HHEBH-3 (4-6 3%
1V2-BB-F (5-1) 4%
3-BB(F)B(F,F)-F (6-69) 5%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 4%
3-BB(F,F)XB(F)B(F,F)-F (7-56) 5%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 4%
2-dhBB(F,F)XB(F,F)-F (7-50) 3%
3-dhBB(F,F)XB(F,F)-F (7-50) 2%
3-GBB(F)B(F,F)-F (7-55) 2%
4-GBB(F)B(F,F)-F (7-55) 4%
To the above composition, the following compound (1-3-257) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=84.6℃;η=19.3mPa・s;Δn=0.102;Δε=5.6.NI=84.6°C; η=19.3 mPa·s; Δn=0.102; Δε=5.6.
[使用例7]
5-HBBH-3 (4-1) 3%
3-HB(F)BH-3 (4-2) 3%
5-HB-F (5-2) 12%
6-HB-F (5-2) 9%
7-HB-F (5-2) 7%
2-HHB-OCF3 (6-1) 7%
3-HHB-OCF3 (6-1) 4%
4-HHB-OCF3 (6-1) 7%
5-HHB-OCF3 (6-1) 8%
3-HHB(F,F)-OCF2H (6-3) 6%
3-HHB(F,F)-OCF3 (6-3) 3%
3-HH2B-OCF3 (6-4) 4%
5-HH2B-OCF3 (6-4) 4%
3-HH2B(F)-F (6-5) 3%
3-HBB(F)-F (6-23) 5%
5-HBB(F)-F (6-23) 15%
上記の組成物に下記の化合物(1-4-139)を2重量%の割合で添加した。
[Example 7]
5-HBBH-3 (4-1) 3%
3-HB(F)BH-3 (4-2) 3%
5-HB-F (5-2) 12%
6-HB-F (5-2) 9%
7-HB-F (5-2) 7%
2-HHB-OCF3 (6-1) 7%
3-HHB-OCF3 (6-1) 4%
4-HHB-OCF3 (6-1) 7%
5-HHB-OCF3 (6-1) 8%
3-HHB(F,F)-OCF2H (6-3) 6%
3-HHB(F,F)-OCF3 (6-3) 3%
3-HH2B-OCF3 (6-4) 4%
5-HH2B-OCF3 (6-4) 4%
3-HH2B(F)-F (6-5) 3%
3-HBB(F)-F (6-23) 5%
5-HBB(F)-F (6-23) 15%
To the above composition, the following compound (1-4-139) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=86.0℃;η=14.6mPa・s;Δn=0.092;Δε=4.3.NI=86.0°C; η=14.6 mPa·s; Δn=0.092; Δε=4.3.
[使用例8]
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 10%
V-HH-V1 (2-1) 9%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
1-BB(F)B-2V (3-6) 4%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB―F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 6%
3-HHXB(F,F)-CF3 (6-100) 2%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 4%
3-GB(F)B(F,F)-F (6-116) 4%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 5%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 5%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 5%
上記の組成物に下記の化合物(1-4-149)を3重量%の割合で添加した。
[Example 8]
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 10%
V-HH-V1 (2-1) 9%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
1-BB(F)B-2V (3-6) 4%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB-F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 6%
3-HHXB(F,F)-CF3 (6-100) 2%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 4%
3-GB(F)B(F,F)-F (6-116) 4%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 5%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 5%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 5%
To the above composition, the following compound (1-4-149) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=81.5℃;η=13.3mPa・s;Δn=0.106;Δε=7.3.NI=81.5°C; η=13.3 mPa·s; Δn=0.106; Δε=7.3.
[使用例9]
V-HBB-2 (3-4) 10%
1O1-HBBH-4 (4-1) 3%
1O1-HBBH-5 (4-1) 5%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 9%
3-H2HB(F,F)-F (6-15) 10%
4-H2HB(F,F)-F (6-15) 6%
5-H2HB(F,F)-F (6-15) 8%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 10%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 21%
3-H2BB(F,F)-F (6-27) 10%
5-HHBB(F,F)-F (7-6) 4%
3-HH2BB(F,F)-F (7-15) 2%
5-HHEBB-F (7-17) 2%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-245)を4重量%の割合で添加した。
[Example 9]
V-HBB-2 (3-4) 10%
1O1-HBBH-4 (4-1) 3%
1O1-HBBH-5 (4-1) 5%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 9%
3-H2HB(F,F)-F (6-15) 10%
4-H2HB(F,F)-F (6-15) 6%
5-H2HB(F,F)-F (6-15) 8%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 10%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 21%
3-H2BB(F,F)-F (6-27) 10%
5-HHBB(F,F)-F (7-6) 4%
3-HH2BB(F,F)-F (7-15) 2%
5-HHEBB-F (7-17) 2%
To the above composition, the following compound (1-3-245) was added in a proportion of 4% by weight.
NI=106.7℃;η=32.6mPa・s;Δn=0.123;Δε=8.3.NI=106.7°C; η=32.6 mPa·s; Δn=0.123; Δε=8.3.
[使用例10]
2-HH-3 (2-1) 8%
3-HH-4 (2-1) 8%
1O1-HBBH-5 (4-1) 4%
5-HB-CL (5-2) 15%
3-HHB-F (6-1) 4%
3-HHB-CL (6-1) 3%
4-HHB-CL (6-1) 4%
3-HHB(F)-F (6-2) 10%
4-HHB(F)-F (6-2) 9%
5-HHB(F)-F (6-2) 9%
7-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HBB(F)-F (6-23) 4%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
4-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
5-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-HH2BB(F,F)-F (7-15) 3%
4-HH2BB(F,F)-F (7-15) 3%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-270)を3重量%の割合で添加した。
[Example 10]
2-HH-3 (2-1) 8%
3-HH-4 (2-1) 8%
1O1-HBBH-5 (4-1) 4%
5-HB-CL (5-2) 15%
3-HHB-F (6-1) 4%
3-HHB-CL (6-1) 3%
4-HHB-CL (6-1) 4%
3-HHB(F)-F (6-2) 10%
4-HHB(F)-F (6-2) 9%
5-HHB(F)-F (6-2) 9%
7-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HBB(F)-F (6-23) 4%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
4-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
5-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-HH2BB(F,F)-F (7-15) 3%
4-HH2BB(F,F)-F (7-15) 3%
To the above composition, the following compound (1-3-270) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=114.4℃;η=18.7mPa・s;Δn=0.091;Δε=3.7. NI=114.4°C; η=18.7 mPa·s; Δn=0.091; Δε=3.7.
[使用例11]
3-HH-4 (2-1) 5%
3-HH-5 (2-1) 10%
3-HB-O2 (2-5) 15%
3-HHB-1 (3-1) 5%
3-HHB-O1 (3-1) 8%
5-HB-CL (5-2) 17%
7-HB(F,F)-F (5-4) 3%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HHB(F)-F (6-2) 5%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 6%
3-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
4-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-266)を3重量%の割合で添加した。
[Example 11]
3-HH-4 (2-1) 5%
3-HH-5 (2-1) 10%
3-HB-O2 (2-5) 15%
3-HHB-1 (3-1) 5%
3-HHB-O1 (3-1) 8%
5-HB-CL (5-2) 17%
7-HB(F,F)-F (5-4) 3%
2-HHB(F)-F (6-2) 8%
3-HHB(F)-F (6-2) 8%
5-HHB(F)-F (6-2) 5%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 6%
3-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
4-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
To the above composition, the following compound (1-3-266) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=71.9℃;η=14.1mPa・s;Δn=0.075;Δε=2.9.NI=71.9°C; η=14.1 mPa·s; Δn=0.075; Δε=2.9.
[使用例12]
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 7%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 5%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB―F (5-1) 5%
3-BB(F)B(F,F)-CF3 (6-69) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 5%
3-HHXB(F,F)-F (6-100) 5%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 3%
3-GB(F)B(F)-F (6-115) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 5%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 3%
3-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 4%
4-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 2%
5-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 2%
3-GB(F)B(F)B(F)-F (7-59) 3%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-223)を2重量%の割合で添加した。
[Example 12]
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 7%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 5%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB-F (5-1) 5%
3-BB(F)B(F,F)-CF3 (6-69) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 5%
3-HHXB(F,F)-F (6-100) 5%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 3%
3-GB(F)B(F)-F (6-115) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 2%
5-HB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-41) 5%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 3%
3-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 4%
4-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 2%
5-GBB(F,F)XB(F,F)-F (7-58) 2%
3-GB(F)B(F)B(F)-F (7-59) 3%
To the above composition, the following compound (1-3-223) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=83.5℃;η=16.6mPa・s;Δn=0.098;Δε=6.2.NI=83.5°C; η=16.6 mPa·s; Δn=0.098; Δε=6.2.
[使用例13]
V2-HHB-1 (3-1) 4%
3-HB-CL (5-2) 3%
5-HB-CL (5-2) 7%
3-HHB-OCF3 (6-1) 5%
5-HHB(F)-F (6-2) 7%
V-HHB(F)-F (6-2) 4%
3-H2HB-OCF3 (6-13) 5%
5-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
5-H4HB-OCF3 (6-19) 15%
5-H4HB(F,F)-F (6-21) 7%
3-H4HB(F,F)-CF3 (6-21) 8%
5-H4HB(F,F)-CF3 (6-21) 10%
2-H2BB(F)-F (6-26) 5%
3-H2BB(F)-F (6-26) 10%
3-HBEB(F,F)-F (6-39) 5%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-237)を2重量%の割合で添加した。
[Example 13]
V2-HHB-1 (3-1) 4%
3-HB-CL (5-2) 3%
5-HB-CL (5-2) 7%
3-HHB-OCF3 (6-1) 5%
5-HHB(F)-F (6-2) 7%
V-HHB(F)-F (6-2) 4%
3-H2HB-OCF3 (6-13) 5%
5-H2HB(F,F)-F (6-15) 5%
5-H4HB-OCF3 (6-19) 15%
5-H4HB(F,F)-F (6-21) 7%
3-H4HB(F,F)-CF3 (6-21) 8%
5-H4HB(F,F)-CF3 (6-21) 10%
2-H2BB(F)-F (6-26) 5%
3-H2BB(F)-F (6-26) 10%
3-HBEB(F,F)-F (6-39) 5%
To the above composition, the following compound (1-3-237) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=72.8℃;η=25.0mPa・s;Δn=0.098;Δε=8.2.NI=72.8°C; η=25.0 mPa·s; Δn=0.098; Δε=8.2.
[使用例14]
3-HH-4 (2-1) 12%
3-HH-5 (2-1) 7%
3-HHB-1 (3-1) 13%
5-HB-CL (5-2) 3%
7-HB(F)-F (5-3) 7%
2-HHB(F,F)-F (6-3) 2%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 7%
3-HHEB-F (6-10) 8%
5-HHEB-F (6-10) 8%
3-HHEB(F,F)-F (6-12) 5%
4-HHEB(F,F)-F (6-12) 10%
3-GHB(F,F)-F (6-109) 6%
4-GHB(F,F)-F (6-109) 5%
5-GHB(F,F)-F (6-109) 7%
上記の組成物に下記の化合物(1-2-202)を2重量%の割合で添加した。
[Example 14]
3-HH-4 (2-1) 12%
3-HH-5 (2-1) 7%
3-HHB-1 (3-1) 13%
5-HB-CL (5-2) 3%
7-HB(F)-F (5-3) 7%
2-HHB(F,F)-F (6-3) 2%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 7%
3-HHEB-F (6-10) 8%
5-HHEB-F (6-10) 8%
3-HHEB(F,F)-F (6-12) 5%
4-HHEB(F,F)-F (6-12) 10%
3-GHB(F,F)-F (6-109) 6%
4-GHB(F,F)-F (6-109) 5%
5-GHB(F,F)-F (6-109) 7%
To the above composition, the following compound (1-2-202) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=87.1℃;η=21.7mPa・s;Δn=0.071;Δε=5.9.NI=87.1°C; η=21.7 mPa·s; Δn=0.071; Δε=5.9.
[使用例15]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 3%
3-HBB-2 (3-4) 6%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 5%
3-HHEH-3 (3-13) 3%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB―F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 4%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-HBB(F,F)XB(F,F)-F (7-38) 3%
3-BB(F)B(F,F)XB(F)-F (7-46) 4%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 2%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 3%
4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 5%
5-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 2%
上記の組成物に下記の化合物(1-2-213)を3重量%の割合で添加した。
[Example 15]
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 10%
3-HHB-1 (3-1) 5%
V-HHB-1 (3-1) 3%
3-HBB-2 (3-4) 6%
V2-BB(F)B-1 (3-6) 5%
3-HHEH-3 (3-13) 3%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
1V2-BB-F (5-1) 3%
3-BB(F,F)XB(F,F)-F (6-97) 4%
3-GB(F,F)XB(F,F)-F (6-113) 3%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 3%
3-HBB(F,F)XB(F,F)-F (7-38) 3%
3-BB(F)B(F,F)XB(F)-F (7-46) 4%
4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 2%
5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-47) 3%
3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 3%
4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 5%
5-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (7-57) 2%
To the above composition, the following compound (1-2-213) was added in a proportion of 3% by weight.
NI=81.9℃;η=13.5mPa・s;Δn=0.092;Δε=5.8.NI=81.9°C; η=13.5 mPa·s; Δn=0.092; Δε=5.8.
[使用例16]
2-HH-5 (2-1) 2%
3-HH-4 (2-1) 7%
5-B(F)BB-2 (3-8) 4%
5-HB-CL (5-2) 11%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 8%
3-HHEB(F,F)-F (6-12) 5%
4-HHEB(F,F)-F (6-12) 8%
5-HHEB(F,F)-F (6-12) 3%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 20%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 15%
2-HBEB(F,F)-F (6-39) 3%
3-HBEB(F,F)-F (6-39) 3%
5-HBEB(F,F)-F (6-39) 5%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 6%
上記の組成物に下記の化合物(1-3-8)を2重量%の割合で添加した。
[Example 16]
2-HH-5 (2-1) 2%
3-HH-4 (2-1) 7%
5-B(F)BB-2 (3-8) 4%
5-HB-CL (5-2) 11%
3-HHB(F,F)-F (6-3) 8%
3-HHEB(F,F)-F (6-12) 5%
4-HHEB(F,F)-F (6-12) 8%
5-HHEB(F,F)-F (6-12) 3%
3-HBB(F,F)-F (6-24) 20%
5-HBB(F,F)-F (6-24) 15%
2-HBEB(F,F)-F (6-39) 3%
3-HBEB(F,F)-F (6-39) 3%
5-HBEB(F,F)-F (6-39) 5%
3-HHBB(F,F)-F (7-6) 6%
To the above composition, the following compound (1-3-8) was added in a proportion of 2% by weight.
NI=77.1℃;η=22.4mPa・s;Δn=0.108;Δε=8.5.NI=77.1°C; η=22.4 mPa·s; Δn=0.108; Δε=8.5.
化合物(1)を含む液晶組成物は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどの表示素子に用いることができる。
A liquid crystal composition containing the compound (1) can be used in display devices such as liquid crystal projectors and liquid crystal televisions.
Claims (11)
R1は、炭素数1から10のアルキルであり;
Z1からZ3は独立して、単結合であり;
Sp1は独立して、単結合または炭素数1から5のアルキレンであり、このSp1において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよく;
Y1は独立して、フッ素であり;
Y11からY21は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、炭素数2から5のアルケニル、または炭素数1から4のアルコキシであり;
Sp2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Sp2において、少なくとも1つの-CH2-は、-O-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、または式(1-p1)で表される基で置き換えられてもよく;
X1は、式(X-20)および式(X-24)のいずれか1つで表される極性基であり;
J4は、水素、または炭素数1から8のアルキルである。 A compound represented by any one of formulas (1-22), (1-23), (1-25), (1-26), (1-28) to (1-30), (1-33), (1-37), (1-38), (1-40), (1-41), (1-43), and (1-44).
R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
Z 1 to Z 3 are independently a single bond;
Sp 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 5 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-;
Y 1 is independently fluorine;
Y 11 to Y 21 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or alkoxy having 1 to 4 carbons;
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 7 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or a group represented by formula (1-a), and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1);
X1 is a polar group represented by any one of formulas (X-20) and (X-24);
J 4 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms.
R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR11およびR12において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
環B1、環B2、環B3、および環B4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、2,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン、またはピリミジン-2,5-ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-、または-C≡C-である。 3. The liquid crystal composition according to claim 2, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4):
R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons , in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring B 1 , ring B 2 , ring B 3 , and ring B 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11 , Z 12 and Z 13 are independently a single bond, —COO—, —(CH 2 ) 2 —, —CH═CH— or —C≡C—.
R13は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR13において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
X11は、フッ素、塩素、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、または-OCF2CHFCF3であり;
環C1、環C2、および環C3は独立して、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、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、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
Z14、Z15、およびZ16は独立して、単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C≡C-、または-(CH2)4-であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。 4. The liquid crystal composition according to claim 2, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5) to (7):
R 13 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X11 is fluorine, chlorine, -OCF3 , -OCHF2 , -CF3 , -CHF2 , -CH2F , -OCF2CHF2 , or -OCF2CHFCF3 ;
Ring C 1 , ring C 2 , and ring C 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Z 14 , Z 15 and Z 16 are independently a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -(CH 2 ) 2 -, -CH═CH-, -C≡C- or -(CH 2 ) 4 -;
L 11 and L 12 are independently hydrogen or fluorine.
R14は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR14において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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;
X12は、-C≡Nまたは-C≡C-C≡Nであり;
環D1は、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、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、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
Z17は、単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、または-C≡C-であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。 The liquid crystal composition according to claim 2 , comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (8):
R 14 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X12 is -C≡N or -C≡C-C≡N;
Ring D 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Z 17 is a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -(CH 2 ) 2 -, or -C≡C-;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3, or 4.
R15、R16、およびR17は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このR15、R16、およびR17において、少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、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、そしてR17は、水素またはフッ素であってもよく;
環E1、環E2、環E3、および環E4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、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4-フェニレンであり;
環E5および環E6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,テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、またはデカヒドロナフタレン-2,6-ジイルであり;
Z18、Z19、Z20、およびZ21は独立して、単結合、-COO-、-OCO-
、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-(CH2)2-、-CF2O-(CH2)2-、または-OCF2-(CH2)2-であり;
L15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、-CHF-または-CF2-であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、
tは、1、2、または3である。 The liquid crystal composition according to claim 2 , comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (11) to (19):
R 15 , R 16 , and R 17 are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and R 17 may be hydrogen or fluorine ;
ring E 1 , ring E 2 , ring E 3 , and ring E 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Ring E5 and Ring E6 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Z 18 , Z 19 , Z 20 and Z 21 are independently a single bond, —COO—, —OCO—.
, -CH2O- , -OCH2- , -CF2O- , -OCF2- , -( CH2 ) 2- , -CF2O- ( CH2 ) 2- , or -OCF2- ( CH2 ) 2- ;
L 15 and L 16 are independently fluorine or chlorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is -CHF- or -CF 2 -;
j, k, m, n, p, q, r, and s are independently 0 or 1, the sum of k, m, n, and p is 1 or 2, and the sum of q, r, and s is 0, 1, 2, or 3;
t is 1, 2, or 3.
環Fおよび環I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、この環Fおよび環Iにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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Gは、1,4-シクロへキシレン、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、フェナントレン-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、この環Gにおいて、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、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つの水素がハロゲン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;
Z22およびZ23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Z22およびZ23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、少なくとも1つの-(CH2)2-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、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;
P11、P12、およびP13は独立して、重合性基であり;
Sp11、Sp12、およびSp13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Sp11、Sp12、およびSp13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、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
uは、0、1、または2であり;
f、g、およびhは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてf、g、およびhの和は、1以上である。
R 1 は、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このR 1 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-または-S-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
環A 1 および環A 2 は独立して、1,2-シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘプチレン、1,4-シクロヘキセニレン、1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、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、この環A 1 および環A 2 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10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から9のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの置換基において、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、0、1、2、3、または4であり;
bおよびcは独立して、0、1、または2であり;
Z 1 は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このZ 1 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
P 1 およびP 2 は独立して、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)および式(1-p5)で表される基から選択された基であり;
Sp 1 は独立して、単結合または炭素数1から15のアルキレンであり、このSp 1 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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;
R 2 は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;
R 3 は独立して、炭素数1から10の直鎖アルキルもしくは炭素数3から10の分岐鎖アルキル、または炭素数3から8の環状アルキルであり;
Y 1 は独立して、塩素、フッ素、または臭素であり;
式(1)において、
Sp 2 は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp 2 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
P 1 およびP 2 の少なくとも1つが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基のうちの少なくとも1つの基を1つ以上有する場合は、Sp 2 は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このSp 2 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-または式(1-a)で表される基で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよく;
P 1 およびP 2 のいずれもが、式(1-p1)、式(1-p2)、および式(1-p3)で表される基を有しない場合は、Sp 2 は、炭素数1から10のアルキレンであり、このSp 2 において、少なくとも1つの-CH 2 -は、式(1-a)で表される基で置き換えられ、少なくとも1つの-CH 2 -は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、または-OCOO-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの-(CH 2 ) 2 -は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、式(1-p1)、式(1-p2)、式(1-p3)、式(1-p4)または式(1-p5)で表される基で置き換えられてもよい。 The liquid crystal composition according to claim 2 , which contains at least one polymerizable compound represented by formula (20) other than the compound represented by formula (1).
Ring F and ring I are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridin-2-yl, in which at least one hydrogen may be replaced by halogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by halogen;
Ring G 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, phenanthrene, cyclohexyl, ...
Z 22 and Z 23 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH-, -C(CH 3 )═CH-, -CH═C(CH 3 ) ═C(CH 3 )-, or -C(CH 3 ) ═C (CH 3 )-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
P 11 , P 12 , and P 13 are independently a polymerizable group;
Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
u is 0, 1, or 2;
f, g, and h are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of f, g, and h is 1 or greater.
R 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Ring A1 and ring A2 are independently 1,2-cyclopropylene, 1,3-cyclobutylene, 1,3-cyclopentylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cycloheptylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5- diyl ; In 2 , at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 9 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms, and in these substituents, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
a is 0, 1, 2, 3, or 4;
b and c are independently 0, 1, or 2;
Z 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
P1 and P2 are independently a group selected from the group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) and formula (1-p5) ;
Sp 1 is independently a single bond or alkylene having 1 to 15 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- , -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
R2 is independently alkyl having 1 to 5 carbon atoms ;
R 3 is independently a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 8 carbon atoms;
Y 1 is independently chlorine, fluorine, or bromine;
In formula (1),
Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1-a), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula ( 1 - p1 ), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
When at least one of P 1 and P 2 has at least one group selected from the groups represented by formula (1-p1), formula (1-p2), and formula (1-p3), Sp 2 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or a group represented by formula (1-a), at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5);
When neither P 1 nor P 2 has a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), or formula (1-p3), Sp 2 is an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in which at least one -CH 2 - is replaced by a group represented by formula (1-a), at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or a group represented by formula (1-p1), formula (1-p2), formula (1-p3), formula (1-p4) or formula (1-p5).
P11、P12、およびP13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、請求項7に記載の液晶組成物。
M11、M12、およびM13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つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。 In formula (20),
8. The liquid crystal composition according to claim 7, wherein P 11 , P 12 and P 13 are independently a group selected from the group of polymerizable groups represented by formulae (P-1) to (P-5).
M 11 , M 12 and M 13 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 by halogen.
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37、およびL38は独立して、水素、フッ素、またはメチルであり;
Sp11、Sp12、およびSp13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Sp11、Sp12、およびSp13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、少なくとも1つの-(CH2)2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよく、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。
P11、P12、およびP13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、
M11、M12、およびM13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つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。 The liquid crystal composition according to claim 7 or 8, wherein the polymerizable compound represented by formula (20) is at least one compound selected from the group of polymerizable compounds represented by formulas (20-1) to (20-7):
L 31 , L 32 , L 33 , L 34 , L 35 , L 36 , L 37 , and L 38 are independently hydrogen, fluorine, or methyl;
Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in these Sp 11 , Sp 12 , and Sp 13 , at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, at least one -(CH 2 ) 2 - may be replaced by -CH═CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
P 11 , P 12 , and P 13 are independently a group selected from the group of polymerizable groups represented by formulae (P-1) to (P-3),
M 11 , M 12 and M 13 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 by halogen.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019047392 | 2019-03-14 | ||
| JP2019047392 | 2019-03-14 | ||
| PCT/JP2020/006863 WO2020184142A1 (en) | 2019-03-14 | 2020-02-20 | Compounds, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2020184142A1 JPWO2020184142A1 (en) | 2020-09-17 |
| JP7597021B2 true JP7597021B2 (en) | 2024-12-10 |
Family
ID=72427979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021504885A Active JP7597021B2 (en) | 2019-03-14 | 2020-02-20 | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7597021B2 (en) |
| CN (1) | CN113166035A (en) |
| TW (1) | TWI888371B (en) |
| WO (1) | WO2020184142A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6870784B2 (en) * | 2019-05-15 | 2021-05-12 | Dic株式会社 | Polymerizable liquid crystal compositions and liquid crystal display devices, and compounds |
| CN113234448B (en) * | 2021-03-31 | 2024-10-01 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | Liquid crystal composition, liquid crystal display element and liquid crystal display |
| CN115141635B (en) * | 2021-03-31 | 2025-07-18 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | Liquid crystal composition, liquid crystal display element or liquid crystal display comprising same |
| CN119684123A (en) * | 2024-08-29 | 2025-03-25 | 珠海基石科技有限公司 | Fluorine-containing monomer and preparation method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017047177A1 (en) | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Jnc株式会社 | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| WO2017183248A1 (en) | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Jnc株式会社 | Liquid-crystal composition and liquid-crystal display element |
| WO2017209161A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Jnc株式会社 | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| WO2017216996A1 (en) | 2016-06-14 | 2017-12-21 | Jnc株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| WO2018025974A1 (en) | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Jnc株式会社 | Liquid-crystal display element and display device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07160050A (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-23 | Ricoh Co Ltd | Toner for electrostatic image development |
| JPH07238785A (en) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Yoshimasa Matsunaga | Head cutter for propulsion |
| EP3246305A4 (en) * | 2015-01-14 | 2018-07-25 | JNC Corporation | Compound having polymerizable group, liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| JP7238785B2 (en) * | 2017-12-05 | 2023-03-14 | Jnc株式会社 | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| CN111465592B (en) * | 2017-12-12 | 2023-05-16 | 捷恩智株式会社 | Compound, liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| JP7288166B2 (en) * | 2018-10-10 | 2023-06-07 | Dic株式会社 | liquid crystal composition |
-
2020
- 2020-02-20 WO PCT/JP2020/006863 patent/WO2020184142A1/en not_active Ceased
- 2020-02-20 JP JP2021504885A patent/JP7597021B2/en active Active
- 2020-02-20 CN CN202080006874.1A patent/CN113166035A/en active Pending
- 2020-03-05 TW TW109107321A patent/TWI888371B/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017047177A1 (en) | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Jnc株式会社 | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| WO2017183248A1 (en) | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Jnc株式会社 | Liquid-crystal composition and liquid-crystal display element |
| WO2017209161A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Jnc株式会社 | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| WO2017216996A1 (en) | 2016-06-14 | 2017-12-21 | Jnc株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| WO2018025974A1 (en) | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Jnc株式会社 | Liquid-crystal display element and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202045689A (en) | 2020-12-16 |
| WO2020184142A1 (en) | 2020-09-17 |
| TWI888371B (en) | 2025-07-01 |
| CN113166035A (en) | 2021-07-23 |
| JPWO2020184142A1 (en) | 2020-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6693425B2 (en) | Compound having polymerizable group, liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| JP6566031B2 (en) | Liquid crystalline compound having benzothiophene, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| WO2017064892A1 (en) | Liquid-crystalline compound having benzothiophene, liquid-crystal composition, and liquid-crystal display element | |
| JP7597021B2 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| JP6493677B2 (en) | Polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| JP6699126B2 (en) | Compound having tetrahydropyran ring, liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| JPWO2017014013A1 (en) | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| JP6555144B2 (en) | Liquid crystal compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| WO2020080120A1 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP6638814B2 (en) | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| JP7248025B2 (en) | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP7238785B2 (en) | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP7505409B2 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| JP7052597B2 (en) | Polymerizable polar compounds, liquid crystal compositions, and liquid crystal display devices | |
| TWI753222B (en) | Compound, liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP7225736B2 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP7119640B2 (en) | Polymerizable polar compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP6790741B2 (en) | Piperidine derivatives, liquid crystal compositions and liquid crystal display devices | |
| JP7143741B2 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP7238786B2 (en) | Compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element | |
| JP6642260B2 (en) | Liquid crystal compound having four rings, liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| WO2020209035A1 (en) | Compound, liquid-crystal composition, and liquid-crystal display element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240326 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240508 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240730 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240819 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241029 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7597021 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |