CN109415631B - 液晶组合物、混合物、高分子/液晶复合材料、光元件及其用途 - Google Patents

液晶组合物、混合物、高分子/液晶复合材料、光元件及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明谋求一种具有对热、光等的稳定性、广泛的液晶相温度范围、极大的介电各向异性，且表现出光学各向同性液晶相的液晶组合物、混合物、高分子/液晶复合材料。另外，本发明谋求可在广泛的温度范围内使用，且具有短的响应时间、大的对比度比、以及低的驱动电压的各种光元件及其用途。本发明的液晶组合物，其含有：包含选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物的非手性成分T，以及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。式(1)及式(2)中，R1及R2独立地为例如烷氧基烷基；Z11、Z12、Z21及Z22独立地为例如单键；L11～L13、L21及L22独立地为例如氟；Y1、Y2独立地为例如氟。
Figure DDA0001925142950000011

Description

液晶组合物、混合物、高分子/液晶复合材料、光元件及其用途
技术领域
本发明涉及一种可用作例如光元件用材料的液晶化合物、液晶组合物、使用所述液晶组合物的光元件等，尤其涉及一种液晶组合物、混合物、高分子/液晶复合材料、光元件及其用途。
背景技术
使用液晶组合物的液晶显示元件被广泛用于钟表、计算器、移动电话、个人计算机、电视等的显示器。这些液晶显示元件利用液晶化合物的折射率各向异性、介电各向异性等。液晶显示元件中的运作模式主要已知：利用一片以上的偏光板来进行显示的扭转向列(twisted nematic，TN)模式、超扭转向列(super twisted nematic，STN)模式、双稳态扭转向列(bistable twisted nematic，BTN)模式、电控双折射(electrically controlledbirefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)模式、共面切换(in-plane switching，IPS)模式、垂直取向(vertical alignment，VA)模式等。进而，近年来，还研究对光学各向同性液晶相施加电场而使其表现出电致双折射的模式(专利文献1～专利文献9、非专利文献1～非专利文献3)。
进而，提出有利用作为光学各向同性液晶相之一的蓝相中的电致双折射的可调滤波器(tunable filter)、波前控制(wavefront control)元件、液晶透镜、像差修正元件、开口控制元件、光学头装置等(专利文献7～专利文献9)。
基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)及有源矩阵(active matrix，AM)。无源矩阵(passive matrix，PM)分类为静态式(static)与多路复用式(multiplex)等，AM根据其开关元件的种类而分类为薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2010/058681号
专利文献2：国际公开2010/089092号
专利文献3：国际公开2012/100809号
专利文献4：美国专利申请公开20130135544号
专利文献5：国际公开2013/156113号
专利文献6：国际公开2014/097952号
专利文献7：日本专利特开2005-157109号
专利文献8：国际公开2005/80529号
专利文献9：日本专利特开2006-127707号
非专利文献
非专利文献1：《自然材料(Nature Materials)》第1期第64页(2002)
非专利文献2：《先进材料(Advanced Materials，Adv.Mater.)》第17期第96页(2005)
非专利文献3：《国际信息显示学会会志(Journal of the Society for Information Display，Journal of the SID))》第14期第551页(2006)
发明内容
发明要解决的问题
在所述状况下，谋求一种具有对热、光等的稳定性、广泛的液晶相温度范围、极大的介电各向异性，且表现出光学各向同性液晶相的液晶介质。另外，谋求可在广泛的温度范围内使用，且具有短的响应时间、大的对比度比、以及低的驱动电压的各种光元件。
解决问题的技术手段
本发明提供例如以下所述的液晶化合物、液晶介质(液晶组合物、高分子/液晶复合材料等)、聚合性单体与液晶组合物的混合物、含有液晶介质等的光元件等。
本发明提供以下所述的化合物、液晶介质(液晶组合物或高分子/液晶复合材料)以及含有液晶介质的光元件等。
[1]一种液晶组合物，其含有：包含选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物的非手性成分T，以及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。
Figure GDA0001925142980000021
式(1)及式(2)中，R1及R2独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，R1及R2中至少一个为碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；Z11、Z12、Z21及Z22独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z11及Z12中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z21及Z22中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L11～L13、L21及L22独立地为氢、氟或氯；Y1、Y2独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[2]根据[1]所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(1)所表示的化合物的比例为5重量％至65重量％的范围，式(2)所表示的化合物的比例为25重量％至90重量％的范围。
[3]根据[1]或[2]所述的液晶组合物，其含有作为第一成分的选自式(1′)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、作为第二成分的选自式(2′)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及作为第三成分的选自式(3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000031
式(1′)、式(2′)及式(3)中，R11及R21独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；R31独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；R32为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基；Z13、Z14、Z23、Z24、Z31及Z32独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z13及Z14中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z23及Z24中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z31及Z32中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L14～L16、L23、L24、L31及L32独立地为氢、氟或氯；Y11、Y21及Y31独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[4]根据[3]所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(1′)所表示的化合物的比例为5重量％至65重量％的范围，式(2′)所表示的化合物的比例为15重量％至80重量％的范围，式(3)所表示的化合物的比例为2重量％至40重量％的范围。
[5]根据[3]或[4]所述的液晶组合物，其含有选自式(1′-1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(1′-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
Figure GDA0001925142980000032
式(1′-1)及式(1′-2)中，R12及R13独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；L101～L105及L106独立地为氢、氟或氯；Y12及Y13独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[6]根据[5]所述的液晶组合物，其含有选自式(1′-1-1)至式(1′-1-3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、选自式(1′-2-1)至式(1′-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
Figure GDA0001925142980000041
这些式中，R12及R13独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基。
[7]根据[3]至[6]中任一项所述的液晶组合物，其含有选自式(2′-1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(2′-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
Figure GDA0001925142980000051
式(2′-1)及式(2′-2)中，R22及R23独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；L201～L203及L204独立地为氢、氟或氯；Y22及Y23独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[8]根据[7]所述的液晶组合物，其含有选自式(2′-1-1)至式(2′-1-3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、选自式(2′-2-1)至式(2′-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
Figure GDA0001925142980000061
这些式中，R22及R23独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基。
[9]根据[3]至[8]中任一项所述的液晶组合物，其含有选自式(3-1)、式(3-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第三成分。
Figure GDA0001925142980000071
式(3-1)及式(3-2)中的R33及R35独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结；R34及R36独立地为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基；L301～L303及L304独立地为氢、氟或氯；Y32及Y33独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[10]根据[9]所述的液晶组合物，其含有选自式(3-1-1)至式(3-1-3)、式(3-2-1)至式(3-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第三成分。
Figure GDA0001925142980000081
这些式中，R33及R35独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结；R34及R36独立地为碳数1至12的亚烷基、碳数2至12的亚烯基、或碳数2至12的亚炔基。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(4)及式(5)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000091
式(4)及式(5)中，R4及R5独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；Z41、Z42、Z51及Z52独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z41及Z42中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z51及Z52中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L41～L43、L51及L52独立地为氢、氟或氯；Y41、Y51独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[12]根据[11]所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(4)及式(5)所表示的化合物的比例为1重量％至25重量％的范围。
[13]根据[11]或[12]所述的液晶组合物，其含有选自式(4-1)、式(4-2)、式(5-1)及式(5-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000101
式(4-1)、式(4-2)、式(5-1)及式(5-2)中，R41、R42、R51及R52独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；L401～L406、L501～L503及L504独立地为氢、氟或氯；Y42、Y43、Y52及Y53独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[14]根据[13]所述的液晶组合物，其含有选自式(4-1-1)至式(4-1-3)、式(4-2-1)至式(4-2-6)、式(5-1-1)至式(5-1-3)、式(5-2-1)至式(5-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000111
Figure GDA0001925142980000121
这些式中，R41、R42、R51及R52独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
[15]根据[1]至[14]中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(6)及式(7)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000131
式(6)及式(7)中，R6及R7独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；Z61、Z62、Z71及Z72独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z61及Z62中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z71及Z72中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L61～L65、L71～L73及L74独立地为氢、氟或氯；Y61及Y71独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[16]根据[15]所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(6)及式(7)所表示的化合物的比例为0.1重量％至20重量％的范围。
[17]根据[15]或[16]所述的液晶组合物，其含有选自式(6-1)、式(6-2)、式(7-1)及式(7-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000132
式(6-1)、式(6-2)、式(7-1)及式(7-2)中，R61、R62、R71及R72独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；L601～L610、L701～L707及L708独立地为氢、氟或氯；Y62、Y63、Y72及Y73独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[18]根据[17]所述的液晶组合物，其含有选自式(6-1-1)至式(6-1-6)、式(6-2-1)至式(6-2-6)、式(7-1-1)至式(7-1-6)、式(7-2-1)至式(7-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000141
Figure GDA0001925142980000151
Figure GDA0001925142980000161
这些式中，R61、R62、R71及R72独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
[19]根据[1]至[18]中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(8)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000162
式(8)中，R8为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；环A8为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、或四氢吡喃-2，5-二基；Z81及Z82独立地为单键、-COO-、-CH2CH2-、-CH2O-及-CF2O-；L81、L82及L83独立地为氢、氟或氯；Y8为氟、氯、-CF3或-OCF3。
[20]根据[19]所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(8)所表示的化合物的比例为0.1重量％至15重量％的范围。
[21]根据[19]或[20]所述的液晶组合物，其含有选自式(8-1)至式(8-11)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000171
Figure GDA0001925142980000181
这些式中，R8独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
[22]根据[1]至[21]中任一项所述的液晶组合物，其中手性剂为选自式(K1)～式(K6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
Figure GDA0001925142980000182
(所述式中，RK分别独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，所述烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，所述烷基中的至少一个-CH2-CH2可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述烷基中的至少一个氢可经氟或氯所取代；
A分别独立地为芳香族性的6元环～8元环、非芳香族性的3元环～8元环、或碳数9以上的缩合环，这些环的至少一个氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤代烷基所取代，环的-CH2-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；
B分别独立地为氢、卤素、碳数1～3的烷基、碳数1～3的卤代烷基、芳香族性的6元环～8元环、非芳香族性的3元环～8元环、或碳数9以上的缩合环，这些环的至少一个氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤代烷基所取代，所述烷基中的-CH2-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；
Z分别独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，所述亚烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，所述亚烷基中的至少一个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述亚烷基中的至少一个氢可经卤素所取代；
X分别独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-CH2CH2-；
mK分别独立地为1～4的整数)
[23]根据[1]至[22]中任一项所述的液晶组合物，其在-20℃～70℃的任一温度下显示出手性向列相，且在所述温度范围的至少一部分中螺旋节距为700nm以下。
[24]一种混合物，其包含根据[1]至[23]中任一项所述的液晶组合物、以及聚合性单体。
[25]一种高分子/液晶复合材料，其是将根据[24]所述的混合物进行聚合而获得，且用于以光学各向同性液晶相来驱动的元件。
[26]一种光元件，其在一块或两块的基板上配置电极，且包括配置于基板间的液晶介质、以及经由电极而对液晶介质施加电场的电场施加机构，并且液晶介质为根据[1]至[23]中任一项所述的液晶组合物、或根据[25]所述的高分子/液晶复合材料。
[27]一种液晶组合物或高分子/液晶复合材料的用途，所述液晶组合物为根据[1]至[23]中任一项所述的液晶组合物，所述高分子/液晶复合材料为根据[25]所述的高分子/液晶复合材料，用于光元件。
本说明书中，所谓“液晶化合物”，是表示具有液晶原(mesogen)的化合物，并不限定于表现出液晶相的化合物。具体而言，所述“液晶化合物”为表现出向列相、层列相等液晶相的化合物以及虽不具有液晶相但作为液晶组合物的成分而有用的化合物的总称。
所谓“液晶介质”，为液晶组合物以及高分子/液晶复合体的总称。
所谓“非手性成分”，为非手性的液晶原化合物，且为不含光学活性化合物以及具有聚合性官能基的化合物的成分。因此，“非手性成分”中不含手性剂、单体、聚合引发剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、硬化剂、稳定剂等。
“手性剂”为光学活性化合物，是为了对液晶组合物赋予所需的扭转的分子排列而添加的成分。
“液晶显示元件”为液晶显示面板以及液晶显示模块的总称。
另外，所谓“光元件”，是指利用电光学效果来发挥光调变或光开关等功能的各种元件，例如可列举：显示元件(液晶显示元件)、光通信***、光信息处理或各种传感器***中使用的光调变元件。关于利用因对光学各向同性液晶介质施加电压所引起的折射率变化的光调变，已知克尔效应(Kerr effect)。所谓克尔效应，为电致双折射值Δn(E)与电场E的平方成比例的现象，在显示出克尔效应的材料中，Δn(E)＝KλE2成立(K：克尔系数(克尔常数)，λ：波长)。此处，所谓电致双折射值，为在对各向同性介质施加了电场时所引起的折射率各向异性值。
有时将“液晶化合物”、“液晶组合物”、“液晶显示元件”分别简称为“化合物”、“组合物”、“元件”。
另外，例如液晶相的上限温度为液晶相-各向同性相的相转移温度，而且有时仅简称为透明点或上限温度。有时将液晶相的下限温度仅简称为下限温度。有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物1。所述略记有时也应用于式(2)等所表示的化合物。式(8)中，由六角形包围的A8等记号分别与环A8等相对应。以百分率表示的化合物的量为基于组合物的总重量的重量百分率(重量％)。虽将环A及Z等多个相同的记号记载于同一式或者不同式中，但这些记号可分别相同，或者也可不同。
本说明书中，烷基可为直链，也可为分支链，烷基的具体例为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13、-C7H15、-C8H17、-C9H19、-C10H21、-C11H23、及-C12H25。
本说明书中，烷氧基可为直链，也可为分支链，烷氧基的具体例为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13及-OC7H15、-OC8H17、-OC9H19、-OC10H21、及-OC11H23。
本说明书中，亚烷基可为直链，也可为分支链，亚烷基的具体例可列举：-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-、-C5H10-、-C6H12-、-C7H14-、-C8H16-、-C9H18-、-C10H20-、-C11H22-、及-C12H24-。
本说明书中，烷氧基烷基可为直链，也可为分支链，烷氧基烷基的具体例为：-CH2OCH3、-CH2OC2H5、-CH2OC3H7、-CH2OC4H9、-CH2OC5H11、-(CH2)2-OCH3、-(CH2)2-OC2H5、-(CH2)2-OC3H7、-(CH2)3-OCH3、-(CH2)4-OCH3、及-(CH2)5-OCH3。
本说明书中，烯基可为直链，也可为分支链，烯基的具体例为：-CH＝CH2、-CH＝CHCH3、-CH2CH＝CH2、-CH＝CHC2H5、-CH2CH＝CHCH3、-(CH2)2-CH＝CH2、-CH＝CHC3H7、-CH2CH＝CHC2H5、-(CH2)2-CH＝CHCH3、及-(CH2)3-CH＝CH2。
本说明书中，-CH＝CH-的优选立体构型依存于双键的位置。如-CH＝CHCH3、-CH＝CHC2H5、-CH＝CHC3H7、-CH＝CHC4H9、-C2H4CH＝CHCH3、及-C2H4CH＝CHC2H5之类在奇数位具有双键的烯基中优选反式构型。如-CH2CH＝CHCH3、-CH2CH＝CHC2H5、及-CH2CH＝CHC3H7之类在偶数位具有双键的烯基中优选顺式构型。具有优选立体构型的烯基化合物具有高的上限温度或者液晶相的广泛温度范围。《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and LiquidCrystals，Mol.Cryst.Liq.Cryst.)》1985年第131期第109页以及《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals，Mol.Cryst.Liq.Cryst.)》1985年第131期第327页中有详细说明。另外，烯基的位置优选不会与苯环产生共轭的位置。
本说明书中，亚烯基可为直链，也可为分支链，亚烯基的具体例为：-CH＝CH-、-CH＝CHCH2-、-CH2CH＝CH-、-CH＝CHC2H4-、-CH2CH＝CHCH2-、-(CH2)2-CH＝CH-、-CH＝CHC3H6-、-CH2CH＝CHC2H4-、-(CH2)2-CH＝CHCH2-、及-(CH2)3-CH＝CH-。
本说明书中，烯氧基可为直链，也可为分支链，烯氧基的具体例为：-OCH2CH＝CH2、-OCH2CH＝CHCH3、及-OCH2CH＝CHC2H5。
本说明书中，炔基可为直链，也可为分支链，炔基的具体例为：-C≡CH、-C≡CCH3、-CH2C≡CH、-C≡CC2H5、-CH2C≡CCH3、-(CH2)2-C≡CH、-C≡CC3H7、-CH2C≡CC2H5、-(CH2)2-C≡CCH3、及-C≡C(CH2)5。
本说明书中，亚炔基可为直链，也可为分支链，亚炔基的具体例为：-C≡C-、-C≡CCH2-、-CH2C≡C-、-C≡CC2H4-、-CH2C≡CCH2-、-(CH2)2-C≡C-、-C≡CC3H6-、-CH2C≡CC2H4-、-(CH2)2-C≡CCH2-、及-C≡C(CH2)4-。
本说明书中，卤素的具体例为：氟、氯、溴及碘。
本说明书中，R1优选式(CHN-1)～式(CHN-4)所表示的结构。更优选为式(CHN-1)或式(CHN-2)。
Figure GDA0001925142980000211
(所述式中，R1a为氢或碳数1～12的烷基)
本说明书中，R2、R11、R21、R12、R13、R22、R23、R4、R5、R41、R42、R51、R52、R6、R7、R61、R62、R71、R72及R8也与R1相同。
发明的效果
本发明的优选化合物显示出液晶性，且具有比较高的透明点、广泛的向列相温度范围、大的介电各向异性。
本发明的优选液晶组合物以及高分子/液晶复合材料等显示出对热、光等的稳定性、光学各向同性液晶相的高的上限温度及低的下限温度，具有大的介电各向异性。另外，本发明的优选实施方式的高分子/液晶复合材料显示出光学各向同性液晶相的高的上限温度、低的下限温度，且在以光学各向同性液晶相来驱动的光元件中具有低的驱动电压。
另外，本发明的优选实施方式的以光学各向同性液晶相来驱动的光元件可在广泛的温度范围内使用，可进行低电压驱动，并可进行高速的电光学响应，且具有大的对比度比。
附图说明
图1表示实施例中使用的梳型电极基板。
图2表示实施例中使用的光学***。
符号的说明
1、2：电极；
3：光源；
4：偏光器(偏光板)(Polarizer)；
5：梳型电极单元；
6：检偏器(偏光板)(Analyzer)；
7：光接收器(Photodetector)。
具体实施方式
本发明的具有光学各向同性液晶相的液晶组合物含有非手性成分T及手性剂，且非手性成分T含有至少一种化合物(1)、及至少一种化合物(2)。选自由化合物(1)及化合物(2)所组成的群组中的化合物的至少一种为具有烷氧基烷基的化合物。优选的非手性成分T含有至少一种化合物(1′)、至少一种化合物(2′)及至少一种化合物(3)。本发明的液晶组合物的形态为含有化合物(1)及化合物(2)与本说明书中未特别标示成分名的其他成分的组合物。更优选的形态为含有化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)与本说明书中未特别标示成分名的其他成分的组合物。首先，对化合物(1)及化合物(2)进行说明。另外，本发明的液晶组合物除了含有所述成分以外，也可还含有溶剂、单体、聚合引发剂、硬化剂、稳定剂(抗氧化剂、紫外线吸收剂等)等。
1-1化合物(1)及化合物(2)
Figure GDA0001925142980000221
化合物(1)及化合物(2)中，R1及R2独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，R1及R2的至少一个为碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
Z11、Z12、Z21及Z22独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z11及Z12中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z21及Z22中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，优选为至少一者为-CF2O-。
L11～L13、L21及L22独立地为氢、氟或氯，优选为L11为氢、L12及L13为氟，L12为氟、L11及L13为氢，L21为氢、及L22为氟，L21为氟、及L22为氢。
Y1、Y2独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
1-2化合物(1)及化合物(2)的性质
化合物(1)及化合物(2)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，透明点高，与其他化合物的相容性比较良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(1)及化合物(2)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。
化合物(1)具有比较大的介电各向异性及大的折射率各向异性，因此可用作用以降低以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物的驱动电压的成分。化合物(2)具有非常大的介电各向异性及中等程度的折射率各向异性，因此可用作用以降低以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物的驱动电压的成分。另外，所述化合物(2)与其他化合物的相容性良好。
1-3液晶组合物
本发明的液晶组合物为含有化合物(1)及化合物(2)，且表现出光学各向同性液晶相的组合物。另外，光学各向同性的液晶组合物除了包含含有化合物的非手性成分T以外，还包含手性剂，也可还包含抗氧化剂、紫外线吸收剂、稳定剂等。
非手性成分T包括包含至少一种化合物(1)及至少一种化合物(2)的情况，还包括含有两种以上的化合物(1)或化合物(2)的情况。进而，非手性成分视需要可包含选自化合物(4)至化合物(8)中的一种以上的化合物。化合物(1)及化合物(2)为液晶化合物。
化合物(1)及化合物(2)兼具比较高的透明点、大的介电各向异性、比较良好的低温下的相容性，故而使用化合物(1)及化合物(2)的非手性成分T也表现出广泛的液晶相温度范围、或者大的介电各向异性。因此，使用非手性成分T的光学各向同性的液晶组合物也可用作光元件中使用的组合物。
相对于非手性成分T的总重量，优选为含有合计为5重量％～65重量％的化合物(1)，进而优选为含有10重量％～60重量％，特别优选为含有15重量％～55重量％。优选为含有合计为25重量％～90重量％的化合物(2)，进而优选为含有35重量％～85重量％，特别优选为含有45重量％～80重量％。
2-1-1化合物(1′)及化合物(2′)
Figure GDA0001925142980000231
化合物(1′)及化合物(2′)中，R11及R21独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结。优选为R11及R21独立地为碳数1～12的烷基。
Z13、Z14、Z23及Z24独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z13及Z14中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z23及Z24中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，优选为至少一者为-CF2O-。
L14～L16、L23及L24独立地为氢、氟或氯，优选为L14为氢、L15及L16为氟，L15为氟、L14及L16为氢，L23为氢、L24为氟，以及L23为氟、L24为氢。
Y11及Y21独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
作为第一成分的化合物(1′)优选化合物(1′-1)或化合物(1′-2)。
Figure GDA0001925142980000232
化合物(1′-1)及化合物(1′-2)中，R12及R13独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，优选为碳数1～12的烷基。
L101～L105及L106独立地为氢、氟或氯，优选为L101为氢、L102及L103为氟，以及L104及L106为氢、L105为氟。
Y12及Y13独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(1′-1)中，优选为使用化合物(1′-1-1)～化合物(1′-1-3)，进而优选为使用化合物(1′-1-1)或化合物(1′-1-2)。
化合物(1′-2)中，优选为使用化合物(1′-2-1)～化合物(1′-2-6)，进而优选为使用化合物(1′-2-1)。
Figure GDA0001925142980000251
(式中，R12、R13的定义与化合物(1′-1)及化合物(1′-2)相同)
2-1-2化合物(1′)的性质
化合物(1′)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，与其他液晶化合物的相容性比较良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(1′)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(1′)具有比较大的介电各向异性及大的折射率各向异性，因此可用作用以降低以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物的驱动电压的成分。
作为第二成分的化合物(2′)优选化合物(2′-1)或化合物(2′-2)。
Figure GDA0001925142980000261
化合物(2′-1)及化合物(2′-2)中，R22及R23独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，优选为碳数1～12的烷基。
L201～L203及L204独立地为氢、氟或氯，优选为L201为氢、L202为氟，以及L203为氟、L204为氢。
Y22及Y23独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(2′-1)中，优选为使用化合物(2′-1-1)～化合物(2′-1-3)，进而优选为使用化合物(2′-1-1)或化合物(2′-1-2)。
化合物(2′-2)中，优选为使用化合物(2′-2-1)～化合物(2′-2-6)，进而优选为使用化合物(2′-2-1)。
Figure GDA0001925142980000271
(式中，R22、R23的定义与化合物(2′-1)及化合物(2′-2)相同)
2-2-1化合物(2′)的性质
化合物(2′)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，与其他液晶化合物的相容性良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(2′)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(2′)具有大的介电各向异性及中等程度的折射率各向异性，因此可用作用以降低以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物的驱动电压的成分。
2-3-1化合物(3)
Figure GDA0001925142980000281
化合物(3)中，R31独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的炔基；R32为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基。优选的R31为碳数1～12的烷基，进而优选为碳数1～5的烷基，优选的R32为碳数1至5的亚烷基，进而优选为碳数1～3的亚烷基。
L31及L32独立地为氢、氟或氯，优选为L31为氢、L32为氟，以及L31为氟、L32为氢。
Z31及Z32独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z31及Z32中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，优选为至少一者为-CF2O-。
Y31独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(3)中，优选化合物(3-1)或化合物(3-2)。
Figure GDA0001925142980000282
化合物(3-1)及化合物(3-2)中，R33及R35独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的炔基；R34及R36独立地为碳数1至5的亚烷基、碳数2至12的亚烯基、或碳数2至12的亚炔基，优选的R33及R35为碳数1～12的烷基，进而优选为碳数1～5的烷基，优选的R34及R36为碳数1至5的亚烷基，进而优选为碳数1～3的亚烷基。
L301～L303及L304独立地为氢、氟或氯，优选为L301为氢、L302为氟，以及L303为氟、L304为氢。
Y32及Y33独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(3-1)中，优选为使用化合物(3-1-1)～化合物(3-1-3)，进而优选为使用化合物(3-1-1)或化合物(3-1-2)。
化合物(3-2)中，优选为使用化合物(3-2-1)～化合物(3-2-6)，进而优选为使用化合物(3-2-1)或化合物(3-2-2)。
Figure GDA0001925142980000291
(式中，R33～R36的定义与化合物(3-1)及化合物(3-2)相同)
2-3-2化合物(3)的性质
化合物(3)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，与其他液晶化合物的相容性良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(3)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(3)具有非常大的介电各向异性及中等程度的折射率各向异性，因此可用作用以大幅降低以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物的驱动电压的成分。
2-3-3液晶组合物
本发明的液晶组合物为含有化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)，且表现出光学各向同性液晶相的组合物。另外，光学各向同性的液晶组合物除了包含含有化合物的非手性成分T以外，还包含手性剂，也可还包含抗氧化剂、紫外线吸收剂、稳定剂等。
非手性成分T优选为包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)，进而优选为包含化合物(1′-1)、化合物(1′-2)、化合物(2′-1)、化合物(2′-2)及化合物(3-1)，或化合物(1′-1)、化合物(1′-2)、化合物(2′-1)、化合物(2′-2)及化合物(3-2)。另外，可根据所要求的性质而包含化合物(4)至化合物(8)。化合物(1)至化合物(8)为液晶化合物。
化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)兼具比较高的透明点、大的介电各向异性、比较良好的低温下的相容性，故而使用化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)的非手性成分T也表现出广泛的液晶相温度范围、或者大的介电各向异性。因此，使用非手性成分T的光学各向同性的液晶组合物也可用作光元件中使用的组合物。
相对于非手性成分T的总重量，优选为含有合计为5重量％～65重量％的化合物(1′)，进而优选为含有10重量％～60重量％，特别优选为含有15重量％～55重量％，优选为含有合计为15重量％～80重量％的化合物(2′)，进而优选为含有25重量％～80重量％，特别优选为含有30重量％～70重量％。优选为含有合计为2重量％～40重量％的化合物(3)，进而优选为含有5重量％～35重量％，特别优选为含有5重量％～25重量％。
2-4-1化合物(4)及化合物(5)
本发明的非手性成分除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)以外，也可还包含至少一种化合物(4)及化合物(5)。即，本发明包括在非手性成分T中化合物(4)及化合物(5)包含一种化合物的情况，还包括含有多种化合物的情况。另外，例如，本发明的液晶组合物除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)、以及化合物(4)及化合物(5)以外，也可包含选自由化合物(6)、化合物(7)以及化合物(8)所组成的群组中的一种以上。
Figure GDA0001925142980000301
化合物(4)及化合物(5)中，R4及R5独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，优选为碳数1～12的烷基。
Z41、Z42、Z51及Z52独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z41及Z42中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z51及Z52中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键。
L41～L43、L51及L52独立地为氢、氟或氯，优选为L41及L43为氢、L42为氟，L41为氢、L42及L43为氟，L51为氟、L52为氢，以及L51及L52为氟。
Y41、Y51独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(4)优选化合物(4-1)或化合物(4-2)，化合物(5)优选化合物(5-1)或化合物(5-2)。
Figure GDA0001925142980000311
化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(5-1)及化合物(5-2)中，R41、R42、R51及R52独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，优选为碳数1～12的烷基。
L401～L406、L501～L503及L504独立地为氢、氟或氯，优选为L404及L406为氢、L405为氟，L404为氢、L405及L406为氟，L503为氟、L504为氢，以及L503及L504为氟。
Y42、Y43、Y52及Y53独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(4-1)或化合物(4-2)优选化合物(4-1-1)～化合物(4-1-3)或化合物(4-2-1)～化合物(4-2-6)，进而优选化合物(4-2-1)或化合物(4-2-4)。
化合物(5-1)或化合物(5-2)优选化合物(5-1-1)～化合物(5-1-3)或化合物(5-2-1)～化合物(5-2-6)，进而优选化合物(5-2-1)或化合物(5-2-4)。
Figure GDA0001925142980000321
Figure GDA0001925142980000331
(式中，R41、R42、R51、R52的定义与化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(5-1)及化合物(5-2)相同)
相对于非手性成分T的总重量，优选为含有合计为1重量％～25重量％的化合物(4)，进而优选为含有5重量％～25重量％，特别优选为含有5重量％～15重量％，优选为含有合计为1重量％～25重量％的化合物(5)，进而优选为含有5重量％～25重量％，特别优选为含有5重量％～15重量％。
2-4-2化合物(4)的性质
化合物(4)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，与其他液晶化合物的相容性比较良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(4)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(4)具有相对小的介电各向异性及大的折射率各向异性，因此可在以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物中用作用以将介电常数抑制得小且降低驱动电压的成分。
2-5-1化合物(5)的性质
化合物(5)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，与其他液晶化合物的相容性比较良好。含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(5)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(5)具有相对小的介电各向异性及中等程度的折射率各向异性，因此可在以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物中用作用以将介电常数抑制得小且降低驱动电压的成分。
2-6-1化合物(6)及化合物(7)
本发明的非手性成分除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)以外，也可还包含至少一种化合物(6)及化合物(7)。即，本发明包括在非手性成分T中化合物(6)及化合物(7)包含一种化合物的情况，还包括含有多种化合物的情况。另外，例如，本发明的液晶组合物除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)、以及化合物(6)及化合物(7)以外，也可包含选自由化合物(4)、化合物(5)以及化合物(8)所组成的群组中的一种以上。
Figure GDA0001925142980000341
化合物(6)及化合物(7)中，R6及R7独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，优选为碳数1～12的烷基。
Z61、Z62、Z71及Z72独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z61及Z62中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z71及Z72中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键。
L61～L65、L71～L73及L74独立地为氢、氟或氯，优选为L61、L62及L63为氢、L64及L65为氟，L61、L62、L63及L65为氟、L64为氢，L71为氢、L72、L73及L74为氟，L71及L73为氢、L72及L74为氟。
Y61及Y71独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(6)优选化合物(6-1)或化合物(6-2)，化合物(7)优选化合物(7-1)或化合物(7-2)。
Figure GDA0001925142980000351
化合物(6-1)、化合物(6-2)、化合物(7-1)及化合物(7-2)中，R61、R62、R71及R72独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，优选为碳数1～12的烷基。
L601～L610、L701～L707及L708独立地为氢、氟或氯，优选为L601、L602及L603为氢、L604及L605为氟，L606、L607、L608及L610为氟、L609为氢，L701为氢、L702、L703及L704为氟，L705及L707为氢、L706及L707为氟。
Y62、Y63、Y72及Y73独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
在使用化合物(6-1)或化合物(6-2)作为化合物(6)的情况下，优选为使用化合物(6-1-1)～化合物(6-1-6)或化合物(6-2-1)～化合物(6-2-6)，进而优选为使用化合物(6-1-1)、化合物(6-1-2)、化合物(6-2-1)或化合物(6-2-2)。在使用化合物(7-1)或化合物(7-2)作为化合物(7)的情况下，优选为使用化合物(7-1-1)～化合物(7-1-6)、化合物(7-2-1)～化合物(7-2-6)，进而优选为使用化合物(7-1-1)、化合物(7-1-2)、化合物(7-2-1)或化合物(7-2-2)。
Figure GDA0001925142980000361
Figure GDA0001925142980000371
Figure GDA0001925142980000381
(式中，R61、R62、R71、R72的定义与化合物(6-1)、化合物(6-2)、化合物(7-1)或化合物(7-2)相同)
相对于非手性成分T的总重量，优选为含有合计为0.1重量％～20重量％的化合物(6)，进而优选为含有0.5重量％～15重量％，特别优选为含有0.5重量％～10重量％，优选为含有合计为0.1重量％～20重量％的化合物(7)，进而优选为含有0.5重量％～15重量％，特别优选为含有0.5重量％～10重量％。
2-6-2化合物(6)的性质
化合物(6)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。化合物(6)具有比较大的介电各向异性、大的折射率各向异性及非常高的透明点，因此可在以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物中用作提高驱动温度的范围的上限的成分。
2-7-1化合物(7)的性质
化合物(7)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。化合物(7)具有比较大的介电各向异性、中等程度的折射率各向异性及非常高的透明点，因此可在以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物中用作提高驱动温度的范围的上限的成分。
2-8-1化合物(8)
本发明的非手性成分除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)以外，也可还包含至少一种化合物(8)。即，本发明包括在非手性成分T中化合物(8)包含一种化合物的情况，还包括含有多种化合物的情况。另外，例如，本发明的液晶组合物除了包含化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)、以及化合物(8)以外，也可包含选自由化合物(4)～化合物(7)所组成的群组中的一种以上。
Figure GDA0001925142980000391
化合物(8)中，R8为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1～11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基，优选为碳数1～12的烷基。
环A8为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、或四氢吡喃-2，5-二基，优选为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、1，3-二噁烷-2，5-二基。
Z81及Z82独立地为单键、-COO-、-CH2CH2-、-CH2O-或-CF2O-，优选为均为单键或至少一个为-CF2O-，在重视与其他液晶化合物的相容性的情况下，至少一个为-CF2O-。
L81、L82及L83独立地为氢、氟或氯，优选为L83为氟。
Y8为氟、氯、-CF3或-OCF3，优选为氟、-CF3或-OCF3。
化合物(8)优选化合物(8-1)～化合物(8-11)。
Figure GDA0001925142980000392
Figure GDA0001925142980000401
(式中，R8的定义与化合物(8)相同)
相对于非手性成分T的总重量，优选为含有合计为0.1重量％～15重量％的化合物(8)，进而优选为含有0.5重量％～15重量％，特别优选为含有0.5重量％～10重量％。
2-8-2化合物(8)的性质
化合物(8)在元件的通常使用条件下物理性质以及化学性质极其稳定，含有所述化合物的组合物在元件的通常使用条件下稳定。因此，若在液晶组合物中使用化合物(8)，则可扩大液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。化合物(8)具有显示出比较大的介电各向异性及广泛范围的折射率各向异性的化合物，因此可在以光学各向同性液晶相来驱动的液晶组合物中用作调整各物性值的成分。
3光学各向同性液晶组合物
本发明的液晶组合物包括包含非手性成分T及手性剂、且表现出光学各向同性液晶相的组合物的形态(光学各向同性液晶组合物)。
3-1非手性成分T
本发明的光学各向同性液晶组合物中所含的非手性成分T包含至少一种化合物(1′)、至少一种化合物(2′)、至少一种化合物(3)，视需要包含选自由化合物(4)～化合物(8)所组成的群组中的一种以上。
化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)兼具比较高的透明点、大的介电各向异性、比较良好的低温下的相容性，故而使用化合物(1′)、化合物(2′)及化合物(3)的非手性成分T也表现出广泛的液晶相温度范围、或者大的介电各向异性。因此，使用非手性成分T的光学各向同性的液晶组合物也可用作光元件中使用的组合物。
3-2手性剂
本发明的光学各向同性液晶组合物等所含有的手性剂为光学活性化合物，优选为包含选自不具有自由基聚合性基的化合物中的化合物。
本发明的液晶组合物中使用的手性剂优选为扭转力(螺旋扭转力(HelicalTwisting Power))大的化合物。扭转力大的化合物可减少为了获得所需节距而需要的添加量，因此抑制驱动电压的上升，在实用上有利。具体而言，优选为式(K1)～式(K6)所表示的化合物。此外，式(K4)～式(K6)的联萘基、八氢萘基为光学活性部位，且不论手性剂的掌性如何。
Figure GDA0001925142980000411
这些化合物中，添加于液晶组合物中的手性剂优选为式(K4)中所含的式(K4-1)～式(K4-6)、式(K5)中所含的式(K5-1)～式(K5-3)及式(K6)中所含的式(K6-1)～式(K6-6)，进而优选为式(K4-5)、式(K5-1)～式(K5-3)及式(K6-5)～式(K6-6)。
Figure GDA0001925142980000421
Figure GDA0001925142980000431
(式中，RK独立地为碳数3～10的烷基或碳数3～10的烷氧基，烷基中或烷氧基中的至少一个以上的-CH2-CH2-可经-CH＝CH-所取代)
可使用一种化合物作为液晶组合物中所含有的手性剂，也可使用多种化合物。
为了容易表现出光学各向同性液晶相，相对于本发明的液晶组合物的总重量，优选为含有1重量％～40重量％的手性剂，进而优选为含有3重量％～25重量％，特别优选为含有3重量％～15重量％。
3-3光学各向同性液晶相
本说明书中，所谓液晶组合物具有光学各向同性，是指在宏观上由于液晶分子排列为各向同性而显示出光学各向同性，但在微观上存在液晶有序度(liquid crystallineorder)。“基于液晶组合物在微观上所具有的液晶有序度的节距(以下，有时简称为“节距”)”优选为700nm以下，进而优选为500nm以下，最优选为350nm以下。
本说明书中，所谓“非液晶各向同性相”，为通常所定义的各向同性相，即无序相，且为即便生成局部的秩序参数不为零的区域，其原因也取决于摇动的各向同性相。例如在向列相的高温侧所表现出的各向同性相在本说明书中相当于非液晶各向同性相。关于本说明书中的手性液晶，也适用同样的定义。
本说明书中所谓“光学各向同性液晶相”表示并不摇动而表现出光学各向同性液晶相的相，表现出小板(platelet)组织的相(狭义的蓝相)为其一例。
本说明书中，若未特别提及，则向列相是指不包含手性向列相的狭义的向列相。
本发明的光学各向同性的液晶组合物中，虽为光学各向同性液晶相，但在偏光显微镜观察下，有时在蓝相中未观测到典型的小板组织。因此，本说明书中，将表现出小板组织的相称为蓝相，将包含蓝相的光学各向同性液晶相称为光学各向同性液晶相。即蓝相包含于光学各向同性液晶相中。
通常，蓝相被分类为蓝相I、蓝相II、蓝相III此三种，这三种蓝相全部为光学活性，且为各向同性。在蓝相I或蓝相II的蓝相中观测到由来自不同晶格面的布拉格反射(Braggreflection)所引起的两种以上的衍射光。蓝相通常是在非液晶各向同性相与手性向列相之间观测到。
所谓光学各向同性液晶相不显示二色以上的衍射光的状态，是指未观测到蓝相I、蓝相II中所观测到的小板组织，大体上为一面单色。不显示二色以上的衍射光的光学各向同性液晶相中，不需要色的明暗在面内均匀。
不显示二色以上的衍射光的光学各向同性液晶相具有由布拉格反射所引起的反射光强度得以抑制、或者向低波长侧位移的优点。
另外，在反射可见光的光的液晶介质中，在作为显示元件来利用的情况下有时色泽会成为问题，但在不显示二色以上的衍射光的液晶中，反射波长进行低波长位移，因此能够以比狭义的蓝相(表现出小板组织的相)更长的节距来使可见光的反射消失。
包含非手性成分T及手性剂的本发明的液晶组合物中，手性剂优选为以节距成为700nm以下的浓度来添加。此外，表现出向列相的组合物包含化合物(1′)、化合物(2′)、化合物(3)以及视需要的其他成分。
另外，本发明的光学各向同性液晶组合物还可在具有手性向列相且不具有光学各向同性液晶相的组合物中添加手性剂而获得。此外，具有手性向列相且不具有光学各向同性液晶相的组合物包含化合物(1′)、化合物(2′)、化合物(3)、光学活性化合物以及视需要的其他成分。此时，为了不表现出光学各向同性液晶相，优选为以节距成为700nm以上的浓度添加手性剂。此处，所添加的手性剂可使用所述扭转力大的化合物即式(K1)～式(K5)，更优选为使用式(K2-1)～式(K2-8)、式(K4-1)～式(K4-6)、式(K5-1)～式(K5-3)、或式(K6-1)～式(K6-6)所表示的化合物。
本发明的优选形态的液晶组合物表现出光学各向同性液晶相的温度范围可通过在向列相或者手性向列相与各向同性相的共存温度范围广泛的液晶组合物中添加手性剂，使其表现出光学各向同性液晶相来扩大。例如，可通过将透明点高的液晶化合物与透明点低的液晶化合物进行混合，制备在广泛的温度范围内向列相与各向同性相的共存温度范围广泛的液晶组合物，且在其中添加手性剂，来制备在广泛的温度范围内表现出光学各向同性液晶相的组合物。
向列相或者手性向列相与各向同性相的共存温度范围广泛的液晶组合物优选为手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的液晶组合物，进而优选为差为5℃～150℃的液晶组合物。另外，优选为向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的液晶组合物。
若在光学各向同性液晶相中对本发明的液晶介质施加电场，则产生电致双折射，但未必需要为克尔效应。
节距变得越长，则光学各向同性液晶相中的电致双折射变得越大，因此只要满足其他的光学特性(透过率、衍射波长等)的要求，则可通过调整手性剂的种类与含量，将节距设定为长，来增大电致双折射。
3-4其他成分
本发明的液晶组合物也可在不对所述组合物的特性造成大的影响的范围内，还包含溶剂、单体、高分子物质、聚合引发剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、硬化剂、稳定剂、二色性色素、光致变色(photochromic)化合物等。
另外，本发明的液晶组合物中使用的二色性色素的例子可列举：部花青(merocyanine)系、苯乙烯基(styryl)系、偶氮(azo)系、偶氮次甲基(azomethine)系、氧化偶氮(azoxy)系、喹酞酮(quinophthalone)系、蒽醌(anthraquinone)系、四嗪(tetrazine)系等。
4光学各向同性的高分子/液晶复合材料
4-1高分子/液晶复合材料
本发明的高分子/液晶复合材料为包含液晶组合物及高分子的复合材料，显示出光学各向同性，可用于以光学各向同性液晶相来驱动的光元件。本发明的高分子/液晶复合材料中所含的液晶组合物为本发明的液晶组合物。
本说明书中，所谓“高分子/液晶复合材料”，只要为包含液晶组合物及高分子化合物此两者的复合材料，则并无特别限定，也可为在高分子的一部分或者全部未溶解于液晶组合物或溶剂等中的状态下，高分子与液晶组合物进行相分离的状态。
本发明的优选形态的光学各向同性的高分子/液晶复合材料可在广泛的温度范围内表现出光学各向同性液晶相。另外，本发明的优选形态的高分子/液晶复合材料的响应速度极快。另外，本发明的优选形态的高分子/液晶复合材料可基于这些效果而优选地用于显示元件等光元件等。
4-2高分子化合物
本发明的复合材料还可将光学各向同性的液晶组合物、与预先聚合而获得的高分子进行混合来制造，优选为通过将成为高分子材料的低分子量单体、大分子单体、寡聚物等(以下归纳而称为“单体等”)与液晶组合物CLC(手性液晶组合物(chiral liquid crystalcomposition))进行混合后，在所述混合物中进行聚合反应来制造。本案说明书中将包含单体等及液晶组合物的混合物称为“聚合性单体/液晶混合物”。在“聚合性单体/液晶混合物”中，也可在不损及本发明效果的范围内，视需要而包含后述聚合引发剂、硬化剂、催化剂、稳定剂、二色性色素、或者光致变色化合物等。例如，在本案发明的聚合性单体/液晶混合物中，可相对于聚合性单体100重量份，而视需要含有0.1重量份～20重量份的聚合引发剂。“聚合性单体/液晶混合物”在以蓝相进行聚合的情况下必须为液晶介质，但在以各向同性相进行聚合的情况下，未必需要为液晶介质。
聚合温度优选为高分子/液晶复合材料显示出高透明性及各向同性的温度。更优选为在单体与液晶材料的混合物表现出各向同性相或者蓝相的温度下，且在各向同性相或光学各向同性液晶相下结束聚合。即，优选为设为在聚合后，高分子/液晶复合材料实质上不会使较可见光线长的波长侧的光散射且表现出光学各向同性的状态的温度。
构成本发明的复合材料的高分子的原料例如可使用低分子量的单体、大分子单体、寡聚物，本说明书中所谓高分子的原料单体，是以包含低分子量的单体、大分子单体、寡聚物等的含意来使用。另外，优选为所得的高分子具有三维交联结构，因此优选为使用具有两个以上聚合性官能基的多官能性单体作为高分子的原料单体。聚合性的官能基并无特别限定，可列举丙烯酸基、甲基丙烯酸基、缩水甘油基、环氧基、氧杂环丁烷基、乙烯基等，就聚合速度的观点而言，优选为丙烯酸基以及甲基丙烯酸基。高分子的原料单体中，若使单体中含有10重量％以上的包含两个以上具有聚合性的官能基的单体，则本发明的复合材料中容易表现出高度的透明性及各向同性，因此优选。
另外，为了获得优选的复合材料，高分子优选为具有液晶原部位，可将具有液晶原部位的原料单体作为高分子的原料单体而用于其一部分、或者全部中。
4-2-1具有液晶原部位的单官能性、二官能性单体、三官能性单体
具有液晶原部位的单官能性、或者二官能性单体在结构上并无特别限定，例如可列举下述式(M1)或式(M2)所表示的化合物。
Ra-Y-(AM-ZM)m1-AM-Y-Rb (M1)
Rb-Y-(AM-ZM)m1-AM-Y-Rb (M2)
式(M1)中，Ra为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S、或碳数1～20的烷基，这些烷基中至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-CO-、-COO-、或-OCO-所取代，所述烷基中的至少一个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-、或-C≡C-所取代，这些烷基中，所述烷基中的至少一个-CH2-经-O-、-S-、-COO-、或-OCO-所取代的基团中，或所述烷基中的至少一个-CH2-CH2-经-CH＝CH-或-C≡C-所取代的基团中的至少一个氢可经卤素或-C≡N所取代。Rb分别独立地为式(M3-1)～式(M3-7)的聚合性基。
Figure GDA0001925142980000461
优选的Ra为氢、卤素、-C≡N、-CF3、-CF2H、-CFH2、-OCF3、-OCF2H、碳数1～20的烷基、碳数1～19的烷氧基、碳数2～21的烯基、以及碳数2～21的炔基。特别优选的Ra为-C≡N、碳数1～20的烷基以及碳数1～19的烷氧基。
式(M2)中，Rb分别独立地为式(M3-1)～式(M3-7)的聚合性基。
此处，式(M3-1)～式(M3-7)中的Rd分别独立地为氢、卤素或碳数1～5的烷基，这些烷基中至少一个氢可经卤素所取代。优选的Rd为氢、卤素以及甲基。特别优选的Rd为氢、氟以及甲基。
另外，式(M3-2)、式(M3-3)、式(M3-4)、式(M3-7)适合以自由基聚合进行聚合。式(M3-1)、式(M3-5)、式(M3-6)适合以阳离子聚合进行聚合。所述聚合物均只要在反应***内产生少量的自由基或阳离子活性种，则聚合开始。出于加快活性种的产生的目的，可使用聚合引发剂。产生活性种时可使用例如光或热。
式(M1)及式(M2)中，AM分别独立地为芳香族性或非芳香族性的5元环、6元环或碳数9以上的缩合环，环中的-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、或-NCH3-所取代，环中的-CH＝可经-N＝所取代，环上的氢原子可经卤素、以及碳数1～5的烷基、或卤化烷基所取代。优选的AM的具体例为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、四氢萘-2，6-二基、芴-2，7-二基、或双环[2.2.2]辛烷-1，4-二基，这些环中至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH＝可经-N所取代，这些环中至少一个氢可经卤素、碳数1～5的烷基或碳数1～5的卤化烷基所取代。
考虑到化合物的稳定性，较氧与氧邻接的-CH2-O-O-CH2-而言，氧与氧不邻接的-CH2-O-CH2-O-优选。关于硫也同样。
这些中，特别优选的AM为：1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、2-三氟甲基-1，4-亚苯基、2，3-双(三氟甲基)-1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、四氢萘-2，6-二基、芴-2，7-二基、9-甲基芴-2，7-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、以及嘧啶-2，5-二基。此外，所述1，4-亚环己基以及1，3-二噁烷-2，5-二基的立体构型是反式构型优于顺式构型。
2-氟-1，4-亚苯基在结构上与3-氟-1，4-亚苯基相同，因此后者未例示。所述规则也适用于2，5-二氟-1，4-亚苯基与3，6-二氟-1，4-亚苯基的关系等。
式(M1)及式(M2)中，Y分别独立地为单键或碳数1～20的亚烷基，这些亚烷基中至少一个-CH2-可经-O-、-S-所取代，所述烷基中的至少一个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、或-OCO-所取代。优选的Y为单键、-(CH2)m2-、-O(CH2)m2-、以及-(CH2)m2O-(所述式中，m2为1～20的整数)。特别优选的Y为单键、-(CH2)m2-、-O(CH2)m2-、以及-(CH2)m2O-(所述式中，m2为1～10的整数)。考虑到化合物的稳定性，-Y-Ra及-Y-Rb优选为在这些基团中不具有-O-O-、-O-S-、-S-O-、或-S-S-者。
式(M1)及式(M2)中，ZM分别独立地为单键、-(CH2)m3-、-O(CH2)m3-、-(CH2)m3O-、-O(CH2)m3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-(CF2)2-、-(CH2)2-COO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH＝CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-CH＝CH-、-CH＝CH-C≡C-、-OCF2-(CH2)2-、-(CH2)2-CF2O-、-OCF2-或-CF2O-(所述式中，m3为1～20的整数)。
优选的ZM为单键、-(CH2)m3-、-O(CH2)m3-、-(CH2)m3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2-COO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCF2-、以及-CF2O-。
式(M1)及式(M2)中，m1为1～6的整数。优选的m1为1～3的整数。m1为1时，为具有两个6元环等环的二环化合物。m1为2及3时，分别为三环及四环的化合物。例如m1为1时，两个AM可相同，或者也可不同。另外，例如m1为2时，三个AM(或者两个ZM)可相同，或者也可不同。关于m1为3～6时也同样。对于Ra、Rb、Rd、ZM、AM及Y也同样。
式(M1)所表示的化合物(M1)以及式(M2)所表示的化合物(M2)即便包含较同位素相对丰度的量更多的2H(氘)、13C等同位素，也具有同样的特性，故而可优选地使用。
化合物(M1)以及化合物(M2)的进而优选例为式(M1-1)～式(M1-41)以及式(M2-1)～式(M2-27)所表示的化合物(M1-1)～化合物(M1-41)以及化合物(M2-1)～化合物(M2-27)。这些化合物中，Ra、Rb、Rd、ZM、AM、及Y的定义与本发明的形态中记载的式(M1)及式(M2)的定义相同。
对化合物(M1-1)～化合物(M1-41)以及化合物(M2-1)～化合物(M2-27)中的下述部分结构进行说明。部分结构(a1)表示至少一个氢经氟取代的1，4-亚苯基。部分结构(a2)表示至少一个氢可经氟取代的1，4-亚苯基。部分结构(a3)表示至少一个氢可经氟或甲基的任一者取代的1，4-亚苯基。部分结构(a4)表示9位的氢可经甲基取代的芴。
Figure GDA0001925142980000481
Figure GDA0001925142980000491
Figure GDA0001925142980000501
Figure GDA0001925142980000511
Figure GDA0001925142980000521
Figure GDA0001925142980000531
Figure GDA0001925142980000541
可视需要使用所述不具有液晶原部位的单体、以及具有液晶原部位的单体(M1)及单体(M2)以外的聚合性化合物。
出于使本发明的高分子/液晶复合材料的光学各向同性最优化的目的，还可使用具有液晶原部位且具有三个以上聚合性官能基的单体。具有液晶原部位且具有三个以上聚合性官能基的单体可优选地使用已知的化合物，例如为(M4-1)～(M4-3)，更具体的例子可列举日本专利特开2000-327632号(JP 2000-327632A)、日本专利特开2004-182949号(JP2004-182949A)、日本专利特开2004-59772号(JP 2004-59772A)中记载的化合物。其中，(M4-1)～(M4-3)中，Rb、ZM、Y、及(F)表示与所述相同的定义。
Figure GDA0001925142980000551
4-2-2不具有液晶原部位的具有聚合性官能基的单体
不具有液晶原部位的具有聚合性官能基的单体例如可列举：碳数1～30的直链或分支链的丙烯酸酯；碳数1～30的直链或分支链的二丙烯酸酯；作为具有三个以上聚合性官能基的单体的甘油·丙氧基化物(1PO/OH)三丙烯酸酯、季戊四醇·丙氧基化物·三丙烯酸酯、季戊四醇·三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷·乙氧基化物·三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷·丙氧基化物·三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷·三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇·四丙烯酸酯、二(季戊四醇)五丙烯酸酯、二(季戊四醇)六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷·三丙烯酸酯等，但并不限定于这些单体。
4-2-3聚合引发剂
制造构成本发明的复合材料的高分子时的聚合反应并无特别限定，例如进行光自由基聚合、热自由基聚合、光阳离子聚合等。
光自由基聚合中可使用的光自由基聚合引发剂的例子为：德牢固(DAROCUR)1173及4265(均为商品名，日本巴斯夫(BASF Japan)(股))，艳佳固(IRGACURE)184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850及2959(均为商品名，日本巴斯夫(股))。
热自由基聚合中可使用的通过热而进行的自由基聚合的优选引发剂的例子为：过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化三甲基乙酸叔丁酯、过氧化二异丁酸叔丁酯、过氧化月桂酰、2，2′-偶氮双异丁酸二甲酯(dimethyl 2，2′-azobisisobutyrate，MAIB)、二叔丁基过氧化物(di-t-butyl peroxide，DTBPO)、偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile，AIBN)、偶氮双环己烷甲腈(azobiscyclohexanecarbonitrile，ACN)。
光阳离子聚合中可使用的光阳离子聚合引发剂的例子为：二芳基碘鎓盐(diaryliodonium salt，以下称为“DAS”)以及三芳基锍盐(triaryl sulfonium salt，以下称为“TAS”)。
DAS的例子为：二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟膦酸盐、二苯基碘鎓六氟砷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓三氟乙酸盐、二苯基碘鎓-对甲苯磺酸盐、二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟乙酸盐、以及4-甲氧基苯基苯基碘鎓-对甲苯磺酸盐。
DAS中还可通过添加硫杂蒽酮(thioxanthone)、吩噻嗪(phenothiazine)、氯硫杂蒽酮(chlorothioxanthone)、氧杂蒽酮(xanthone)、蒽、二苯基蒽、红荧烯(rubrene)等光增感剂而高感度化。
TAS的例子为：三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟膦酸盐、三苯基锍六氟砷酸盐、三苯基锍三氟甲磺酸盐、三苯基锍三氟乙酸盐、三苯基锍-对甲苯磺酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟乙酸盐、以及4-甲氧基苯基二苯基锍-对甲苯磺酸盐。
光阳离子聚合引发剂的具体的商品名的例子为：希乐固(Cyracure)UVI-6990、希乐固UVI-6974、希乐固UVI-6992(分别为商品名，UCC(股))，艾迪科欧普托玛(AdekaOptomer)SP-150、SP-152、SP-170、SP-172(分别为商品名，艾迪科(ADEKA)(股))，罗多泽尔光引发剂(Rhodorsil Photoinitiator)2074(商品名，日本罗地亚(Rhodia Japan)(股))，艳佳固(IRGACURE)250(商品名，日本巴斯夫(股))，以及UV-9380C(商品名，GE东芝硅酮(GEToshiba Silicone)(股))。
4-2-4硬化剂等
制造构成本发明的复合材料的高分子时，除了所述单体等以及聚合引发剂以外，也可进而添加一种或两种以上的其他优选成分，例如硬化剂、催化剂、稳定剂等。
硬化剂可使用通常用作环氧树脂的硬化剂的现有已知的潜在性硬化剂。潜在性环氧树脂用硬化剂的例子为：胺系硬化剂、酚醛清漆树脂系硬化剂、咪唑系硬化剂、酸酐系硬化剂等。胺系硬化剂的例子为：二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、间苯二甲胺、三甲基六亚甲基二胺、2-甲基五亚甲基二胺、二乙基氨基丙基胺等脂肪族多胺，异佛尔酮二胺、1，3-双氨基甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、降冰片烯二胺、1，2-二氨基环己烷、拉罗明(Laromin)等脂环式多胺，二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基乙烷、间苯二胺等芳香族多胺。
酚醛清漆树脂系硬化剂的例子为：苯酚酚醛清漆树脂、双酚酚醛清漆树脂。咪唑系硬化剂的例子为：2-甲基咪唑、2-乙基己基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓·偏苯三甲酸酯。
酸酐系硬化剂的例子为：四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐。
另外，也可进而使用用以促进具有缩水甘油基、环氧基、氧杂环丁烷基的聚合性化合物与硬化剂的硬化反应的硬化促进剂。硬化促进剂的例子为：苄基二甲基胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚、二甲基环己基胺等三级胺类，1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑类，三苯基膦等有机磷系化合物，四苯基溴化鏻等四级鏻盐类，1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯-7等或其有机酸盐等二氮杂双环烯烃类，四乙基溴化铵、四丁基溴化铵等四级铵盐类，三氟化硼、三苯基硼酸盐等硼化合物。这些硬化促进剂可单独使用或者将多种混合使用。
另外，例如为了防止贮存中的不需要的聚合，优选为添加稳定剂。稳定剂可使用本领域技术人元已知的所有化合物。稳定剂的代表例可列举：4-乙氧基苯酚、对苯二酚、丁基化羟基甲苯(butylated hydroxytoluene，BHT)等。
4-3高分子/液晶复合材料的组成
本发明的高分子/液晶复合材料中的液晶组合物的含有率只要是复合材料可表现出光学各向同性液晶相的范围，则优选为尽可能高的含有率。其原因在于：液晶组合物的含有率高，则本发明的复合材料的电致双折射值变大。
本发明的高分子/液晶复合材料中，相对于复合材料，液晶组合物的含有率优选为60重量％～99重量％，进而优选为60重量％～98重量％，特别优选为80重量％～97重量％。另外，本发明的高分子/液晶复合材料中，相对于复合材料，高分子的含有率优选为1重量％～40重量％，进而优选为2重量％～40重量％，特别优选为3重量％～20重量％。
5光元件
本发明的光元件为包含液晶组合物或者高分子/液晶复合材料(以下，有时将本发明的液晶组合物以及高分子/液晶复合材料总称为液晶介质)的以光学各向同性液晶相来驱动的光元件。
不施加电场时，液晶介质为光学各向同性，但若施加电场，则液晶介质产生光学各向异性，可利用电场来进行光调变。
液晶显示元件的结构例可列举如图1所示，梳型电极基板的电极是自左侧延伸的电极1与自右侧延伸的电极2交替配置的结构。当在电极1与电极2之间存在电位差时，可在如图1所示的梳型电极基板上，提供若注目于1根电极，则存在附图上的上方向与下方向的两个方向的电场的状态。
本发明的液晶组合物可用于光元件。由于本发明的液晶组合物显示出低的驱动电压及短的响应时间，故而本发明的优选形态的光元件可以低电压来驱动，可进行高速响应。
实施例
以下，通过实施例来对本发明进一步进行详细说明，但本发明不受这些实施例的限制。此外，只要未特别提及，则“％”是指“重量％”。
另外，所获得的化合物是根据由1H-核磁共振(1H-nuclear magnetic resonance，1H-NMR)分析所得的核磁共振光谱、由气相色谱法(gas chromatography，GC)分析所得的气相色谱图等来鉴定。分析方法如以下所述。
1)分析方法
1-1)1H-NMR分析
测定装置是使用DRX-500(商品名，布鲁克拜厄斯宾(Bruker BioSpin)(股))。测定是将实施例等中制造的样品溶解于CDCl3等样品可溶的氘化溶剂中，在室温下以500MHz、累计次数为24次的条件进行。此外，所得的核磁共振光谱的说明中，s是指单峰(singlet)，d是指双重峰(doublet)，t是指三重峰(triplet)，q是指四重峰(quartet)，m是指多重峰(multiplet)。另外，化学位移δ值的零点的基准物质是使用四甲基硅烷(tetramethylsilane，TMS)。
1-2)GC分析
测定装置是使用岛津制作所制造的GC-14B型气相色谱仪。管柱是使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M25-025(长度25m、内径0.22mm、膜厚0.25μm；固定液相为二甲基聚硅氧烷；无极性)。载体气体是使用氦气，流量调整为1ml/min。将试样气化室的温度设定为300℃，将检测器(火焰游离侦检器，flame ionization detector，FID)部分的温度设定为300℃。
试样是溶解于甲苯中，制备成1重量％的溶液，将所得的溶液1μl注入至试样气化室中。
记录计是使用岛津制作所制造的C-R6A型Chromatopac、或者其同等品。所得的气相色谱图中显示与成分化合物相对应的峰值的保持时间以及峰值的面积值。
此外，试样的稀释溶剂例如可使用氯仿、己烷。另外，管柱也可使用安捷伦科技公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、安捷伦科技公司制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(Restek Corporation)制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亚SGE国际公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)等。
气相色谱图中的峰值的面积比相当于成分化合物的比例。通常，分析样品的成分化合物的重量％与分析样品的各峰值的面积％并不完全相同，但在本发明中使用所述管柱的情况下，由于实质上修正系数为1，故而分析样品中的成分化合物的重量％与分析样品中的各峰值的面积％大致相对应。其原因在于，成分的液晶化合物中的修正系数并无大的差异。为了根据气相色谱图来更准确地求出液晶组合物中的液晶化合物的组成比，而使用利用气相色谱图的内部标准法。对经准确秤量一定量的各液晶化合物成分(被检成分)及成为基准的液晶化合物(基准物质)同时进行气相色谱测定，预先算出所得的被检成分的峰值与基准物质的峰值的面积比的相对强度。若使用各成分相对于基准物质的峰值面积的相对强度来进行修正，则可根据气相色谱分析来更准确地求出液晶组合物中的液晶化合物的组成比。
1-3)液晶化合物等的物性值的测定试样
作为测定液晶化合物的物性值的试样，有将化合物其本身作为试样的情况、将化合物与母液晶混合而作为试样的情况此两种。
在使用将化合物与母液晶混合而成的试样的后者情况下，利用以下方法进行测定。首先，将所得的液晶化合物15重量％与母液晶85重量％加以混合而制作试样。接着，根据所得的试样的测定值，依据基于下述计算式的外推法来计算外推值。将所述外推值作为所述化合物的物性值。
<外推值>＝(100×<试样的测定值>-<母液晶的重量％>×<母液晶的测定值>)/<液晶化合物的重量％>
在即便液晶化合物与母液晶的比例为所述比例(15重量％∶85重量％)，层列相、或者结晶也在25℃下析出的情况下，将液晶化合物与母液晶的比例以10重量％∶90重量％、5重量％∶95重量％、1重量％∶99重量％的顺序进行变更，以层列相、或者结晶在25℃下不析出的组成来测定试样的物性值，依据所述式来求出外推值，将其作为液晶化合物的物性值。
用于测定的母液晶存在多种种类，例如，母液晶A的组成(重量％)如以下所述。
Figure GDA0001925142980000591
1-4)液晶化合物等的物性值的测定方法
利用后述方法来进行物性值的测定。这些测定方法多为日本电子机械工业会标准(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ·ED-2521A中记载的方法、或者将其修饰而成的方法。另外，用于测定的TN元件上并未安装TFT。
测定值中，在将液晶化合物其本身作为试样的情况下，将所得的值记载为实验数据。在将液晶化合物与母液晶的混合物用作试样的情况下，将以外推法所得的值记载为实验数据。
1-4-1)相结构以及相转移温度(℃)
利用以下(1)、以及(2)的方法进行测定。
(1)在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板(梅特勒(Mettler)公司，FP-52型加热台)上放置化合物，一边以3℃/min的速度进行加热，一边以偏光显微镜来观察相状态及其变化，从而确定液晶相的种类。
(2)使用珀金埃尔默(Perkin Elmer)公司制造的扫描热量计DSC-7***、或者Diamond DSC***，以3℃/min的速度进行升降温，通过外推来求出伴随试样的相变化的吸热峰值、或者发热峰值的起始点(on set)，来决定相转移温度。
以下，结晶表示为K，在进一步区分结晶的情况下，分别表示为K1或K2。另外，层列相表示为Sm，向列相表示为N，手性向列相表示为N*。液体(各向同性(isotropic))表示为I。层列相中，在区分为层列B相、或者层列A相的情况下，分别表示为SmB、或者SmA。BP表示蓝相或者光学各向同性液晶相。两相的共存状态有时以(N*+I)、(N*+BP)的形式来表述。具体而言分别为，(N*+I)表示非液晶各向同性相与手性向列相共存的相，(N*+BP)表示BP相或者光学各向同性液晶相与手性向列相共存的相。Un表示不为光学各向同性的未确认的相。作为相转移温度的表述，例如，所谓“K 50.0 N 100.0 I”，是表示自结晶至向列相的相转移温度(KN)为50.0℃，自向列相至液体的相转移温度(NI)为100.0℃。另外，所谓“BP-I”，是表示无法判断自蓝相或者光学各向同性液晶相至液体(各向同性)的相转移温度，所谓“N 83.0-83.4I”，是表示自向列相至液体(各向同性)的相转移温度具有83.0℃至83.4℃的幅度。其他表述也同样。
1-5)向列相的上限温度(TNI；℃)
在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板(梅特勒(Mettler)公司，FP-52型加热台)上放置试样(液晶化合物与母液晶的混合物)，一边以1℃/min的速度进行加热一边观察偏光显微镜。将试样的一部分由向列相变化为各向同性液体时的温度作为向列相的上限温度。以下，有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。
1-6)低温相容性
制作将母液晶与液晶化合物以液晶化合物成为20重量％、15重量％、10重量％、5重量％、3重量％、以及1重量％的量的方式混合而成的试样，将试样放入至玻璃瓶中。将所述玻璃瓶在-10℃或-20℃的冷冻器中保管一定期间后，观察结晶或层列相是否析出。
1-7)粘度(体积粘度；η；在20℃下测定；mPa·s)
使用E型粘度计，对液晶化合物与母液晶的混合物进行测定。
1-8)折射率各向异性(Δn)
在25℃的温度下，使用波长为589nm的光，并利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。将主棱镜的表面向一方向摩擦后，将试样(液晶化合物与母液晶的混合物)滴加于主棱镜上。折射率(n//)是在偏光的方向与摩擦的方向平行时进行测定。折射率(n⊥)是在偏光的方向与摩擦的方向垂直时进行测定。折射率各向异性(Δn)的值是根据Δn＝n//-n⊥的式子来计算。
1-9)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)
在两块玻璃基板的间隔(间隙)为约9μm、扭转角为80度的液晶单元中放入试样(液晶化合物与母液晶的混合物)。对所述单元施加20伏特，测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε//)。施加0.5伏特，测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算。
1-10)节距(P；在25℃下测定；nm)
节距长是使用选择反射来测定(液晶便览第196页，2000年发行，丸善)。关于选择反射波长λ，关系式<n>p/λ＝1成立。此处，<n>表示平均折射率，是由下式获得。<n>＝{(n// 2+n⊥ 2)/2}1/2。选择反射波长是以显微分光光度计(日本电子(股)，商品名MSV-350)来测定。通过将所得的反射波长除以平均折射率来求出节距。在较可见光更长的波长区域具有反射波长的胆固醇液晶的节距在光学活性化合物浓度低的区域中与光学活性化合物的浓度的倒数成比例，因此测定数点在可见光区域具有选择反射波长的液晶的节距长，利用直线外推法来求出。“光学活性化合物”相当于本发明中的手性剂。
本发明中，液晶组合物的特性值的测定可依据下述方法来进行。这些方法多为日本电子机械工业会标准(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ·ED-2521A中记载的方法、或者将其修饰而成的方法。用于测定的TN元件上未安装TFT。
1-11)向列相的上限温度(NI；℃)
在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上放置试样，以1℃/min的速度进行加热。测定试样的一部分自向列相变化为各向同性液体时的温度。有时将“向列相的上限温度”简称为“上限温度”。
1-12)向列相的下限温度(TC；℃)
将具有向列相的试样在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，试样在-20℃下保持向列相的状态，而在-30℃下变化为结晶(或者层列相)时，将TC记载为≤-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
1-13)光学各向同性液晶相的转移温度
在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上放置试样，在正交尼科耳(crossednicols)的状态下，首先升温至试样成为非液晶各向同性相的温度，然后以1℃/min的速度进行降温，使手性向列相或者光学各向同性液晶相得以完全表现出。测定所述降温过程中的相转移的温度，继而以1℃/min的速度进行升温，测定所述升温过程中的相转移的温度。本发明中，只要无特别说明，则将升温过程中的相转移的温度作为相转移温度。在光学各向同性液晶相中，在正交尼科耳下以暗视野难以判别相转移温度的情况下，将偏光板自正交尼科耳的状态偏移1°～10°来测定相转移温度。
1-14)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)
(1)介电各向异性为正的试样：依据M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》第259卷第37页(1995)中记载的方法来进行测定。在扭转角为0°且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中放入试样。对TN元件在16伏特～19.5伏特的范围内以0.5伏特为单位来阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅施加1个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不施加(2秒)的条件反复施加电压。测定通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peak time)。由这些测定值与M.今井等人的论文的第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。所述计算所需要的介电各向异性的值是使用所述旋转粘度的测定中使用的元件，以下述介电各向异性的测定方法来求出。
(2)介电各向异性为负的试样：依据M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》第259卷第37页(1995)中记载的方法来进行测定。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的VA元件中放入试样。对所述元件在30伏特～50伏特的范围内以1伏特为单位来阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅施加1个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不施加(2秒)的条件反复施加电压。测定通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peaktime)。由这些测定值与M.今井等人的论文第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。所述计算所需要的介电各向异性的值是使用下述介电各向异性的测定方法中测定的值。
1-15)折射率各向异性(Δn；在25℃下测定)
使用波长为589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。将主棱镜的表面向一方向摩擦(rubbing)后，将试样滴加于主棱镜上。折射率(n//)是在偏光的方向与摩擦的方向平行时进行测定。折射率(n⊥)是在偏光的方向与摩擦的方向垂直时进行测定。折射率各向异性的值是根据Δn＝n//-n⊥的式子来计算。在试样为组合物时，利用所述方法来测定折射率各向异性。
1-16)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)
(1)介电各向异性为正的组合物：在两块玻璃基板的间隔(间隙)为约9μm、扭转角为80度的液晶单元中放入试样。对所述单元施加20伏特，测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε//)。施加0.5伏特，测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算。
(2)介电各向异性为负的组合物：在经处理为垂直取向(homeotropic alignment)的液晶单元中放入试样，施加0.5伏特来测定介电常数(ε//)。在经处理为水平取向(homogeneous alignment)的液晶单元中放入试样，施加0.5伏特来测定介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算。
1-17)阈电压(Vth；在25℃下测定；V)
1)介电各向异性为正的组合物：在两块玻璃基板的间隔(间隙)为(0.5/Δn)μm、扭转角为80度的正常显白模式(normally white mode)的液晶显示元件中放入试样。Δn是利用所述方法来测定的折射率各向异性的值。对所述元件施加频率为32Hz的矩形波。使矩形波的电压上升，测定通过元件的光的透过率成为90％时的电压的值。
2)介电各向异性为负的组合物：在两块玻璃基板的间隔(间隙)为约9μm、经处理为垂直取向的正常显黑模式(normally black mode)的液晶显示元件中放入试样。对所述元件施加频率为32Hz的矩形波。使矩形波的电压上升，测定通过元件的光的透过率成为10％时的电压的值。
1-18)电压保持率(VHR；在25℃下测定；％)
用于测定的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为6μm。在加入试样后，利用因紫外线而聚合的粘接剂将所述元件密封。对所述TN元件施加脉冲电压(5V，60微秒)来充电。利用高速电压计在16.7毫秒期间测定所衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分率。
1-19)螺旋节距(在20℃下测定；μm)
螺旋节距的测定时使用Cano楔型单元法。在Cano楔型单元中注入试样，测定由单元观察到的向错线(disclination line)的间隔(a；单位为μm)。螺旋节距(P)是根据式P＝2·a·tanθ来算出。θ是楔型单元中的两块玻璃板之间的角度。
或者，节距长是使用选择反射来测定(《液晶便览》第196页，2000年发行，丸善)。关于选择反射波长λ，关系式<n>p/λ＝1成立。此处，<n>表示平均折射率，是由下式获得。<n>＝{(n//2+n⊥2)/2}1/2。选择反射波长是以显微分光光度计(日本电子(股)，商品名MSV-350)来测定。通过将所得的反射波长除以平均折射率来求出节距。
在较可见光更长的波长区域具有反射波长的胆固醇液晶的节距在手性剂浓度低的区域中与手性剂的浓度的倒数成比例，因此测定数点在可见光区域具有选择反射波长的液晶的节距长，利用直线外推法来求出。
1-20)饱和电压(在25℃下测定；V)
将夹持有高分子/液晶复合材料的单元设置于图2所示的光学***中。具体而言，使用偏光显微镜(尼康(Nikon)制造，伊克利普斯(Eclipse)LV100POL)的白色光源作为光源，将对单元的入射角度设为相对于单元面而垂直，以偏光器(Polarizer)与检偏器(Analyzer)偏光板成为正交尼科耳的方式设置。以夹持有高分子/液晶复合材料的单元的图1所示的梳型电极的线方向相对于各个偏光板而成为45°的方式进行设置，使用光测定器(横河(YOKOGAWA)制造，3298F)并测定通过偏光板与单元的透过光强度。以矩形波对所述夹持有高分子/液晶复合材料的单元施加电压，将透过光强度成为最大的施加电压设为饱和电压。
1-21)对比度比(在室温下测定)
将夹持有高分子/液晶复合材料的单元设置于图2所示的光学***中。具体而言，使用偏光显微镜(尼康(Nikon)制造，伊克利普斯(Eclipse)LV100POL)的白色光源作为光源，将对单元的入射角度设为相对于单元面而垂直，以偏光器(Polarizer)与检偏器(Analyzer)偏光板成为正交尼科耳的方式设置。以夹持有高分子/液晶复合材料的单元的图1所示的梳型电极的线方向相对于各个偏光板而成为45°的方式进行设置，使用光测定器(横河(YOKOGAWA)制造，3298F)并测定通过偏光板与单元的透过光强度。将以矩形波对所述夹持有高分子/液晶复合材料的单元施加电压而透过光强度成为最大的值除以去除电压时的透过光强度而得的值设为对比度比。
1-22)响应时间(在25℃下测定；ms)
将夹持有高分子/液晶复合材料的单元设置于图2所示的光学***中。具体而言，使用偏光显微镜(尼康(Nikon)制造，伊克利普斯(Eclipse)LV100POL)的白色光源作为光源，将对单元的入射角度设为相对于单元面而垂直，以偏光器(Polarizer)与检偏器(Analyzer)偏光板成为正交尼科耳的方式设置。以夹持有高分子/液晶复合材料的单元的图1所示的梳型电极的线方向相对于各个偏光板而成为45°的方式进行设置，使用光测定器(滨松(HAMAMATSU)制造，H5784)并测定通过偏光板与单元的透过光强度。以脉冲波对所述夹持有高分子/液晶复合材料的单元施加电压，将透过光强度相对于最大值自10％变化至90％的时间设为“电压施加时的响应时间”，将去除电压而透过光强度相对于最大值自90％变化至10％的时间设为“电压去除时的响应时间”。
成分或液晶化合物的比例(百分率)是基于液晶化合物的总重量的重量百分率(重量％)。组合物是通过在测定液晶化合物等成分的重量后加以混合来制备。因此，容易算出成分的重量％。
[实施例1]向列型液晶组合物(nematic liquid crystal composition，NLC)的制备
将表1所示的化合物进行混合，制备向列型液晶组合物NLC-1～向列型液晶组合物NLC-7。表中的数值为组成比(重量％)。
[表1]
Figure GDA0001925142980000631
Figure GDA0001925142980000641
向列型液晶组合物NLC-1～向列型液晶组合物NLC-7的相转移温度如表2所示。
[表2]
相转移温度/℃
NLC-1 N 83.0-83.4 I
NLC-2 N 83.8-84.1 I
NLC-3 N 86.2-86.3 I
NLC-4 N 87.0-87.2 I
NLC-5 N 87.0-87.2 I
NLC-6 N 86.2-86.4 I
NLC-7 N 87.7-88.1 I
[实施例2]手性液晶组合物(CLC)的制备
其次，将表1所示的向列型液晶组合物NLC-1～向列型液晶组合物NLC-7与下述所示的手性剂(CD1)进行混合，制备手性液晶组合物CLC-1～手性液晶组合物CLC-7。所述手性液晶组合物的组成如下述表3所述，相转移温度如表4所述。
[表3]
Figure GDA0001925142980000651
[表4]
相转移温度/℃
CLC-1 N*75.0 N*+BP 75.2 BP 77.0 I
CLC-2 N*76.1 N*+BP 76.3 BP 77.8 I
CLC-3 N*78.0 N*+BP 78.2 BP 79.2 I
CLC-4 N*78.7 N*+BP 78.9 BP 81.3 I
CLC-5 N*78.9 N*+BP 79.1 BP 81.4 I
CLC-6 N*77.9 N*+BP 78.1 BP 79.9 I
CLC-7 N*79.1 N*+BP 79.3 BP 80.9 I
CD1
Figure GDA0001925142980000661
[实施例3]作为与聚合性单体的混合物的液晶组合物(mixed liquid crystalcomposition，MLC)的制备
将实施例2中制备的各手性液晶组合物(CLC)与聚合性单体的混合物以各向同性相进行加热混合，由此制备液晶组合物MLC-1～液晶组合物MLC-7。这些液晶组合物的组成如下述表5所述，相转移温度如表6所述。
[表5]
Figure GDA0001925142980000662
[表6]
相转移温度/℃
MLC-1 N*48.5 N*+BP 48.9 BP 53.0 I
MLC-2 N*48.9 N*+BP 49.3 BP 53.6 I
MLC-3 N*50.3 N*+BP 50.8 BP 55.0 I
MLC-4 N*48.1 N*+BP 48.7 BP 53.5 I
MLC-5 N*47.8 N*+BP 48.4 BP 53.5 I
MLC-6 N*48.1 N*+BP 48.5 BP-I
MLC-7 N*51.0 N*+BP 51.5 BP 56.0 I
此外，表5中的LCA-12为1，4-二(4-(6-(丙烯酰氧基)十二烷氧基)苯甲酰氧基)-2-甲基苯，DMPA为2，2′-二甲氧基苯基苯乙酮，且为光聚合引发剂。
LCA-12
Figure GDA0001925142980000671
[实施例4]夹持有高分子/液晶复合材料的单元
将作为手性液晶组合物(CLC)与聚合性单体的混合物的液晶组合物(MLC)夹持在未实施取向处理的梳型电极基板与对向玻璃基板(未赋予电极)之间，加温至表现出蓝相的温度为止。在表现出蓝相的状态下，以下述的UV曝光条件1或UV曝光条件2进行聚合反应，制成夹持有高分子/液晶复合材料PSBP-1～高分子/液晶复合材料PSBP-7的单元(单元厚为7μm～9μm)。
UV曝光条件1：照射1分钟的紫外光(紫外光强度为23mWcm-2(365nm))
UV曝光条件2：照射7分钟的紫外光(紫外光强度为2mWcm-2(365nm))
聚合温度如表7所示。
[实施例5]使用单元的光学***
将实施例4中获得的夹持有高分子/液晶复合材料的单元设置于图2所示的光学***中。具体而言，使用偏光显微镜(尼康(Nikon)制造，伊克利普斯(Eclipse)LV100POL)的白色光源作为光源，将对单元的入射角度设为相对于单元面而垂直，以梳型电极的线方向相对于偏光器(Polarizer)与检偏器(Analyzer)偏光板而分别成为45°的方式，来设置实施例4中获得的夹持有高分子/液晶复合材料的单元(图2)。
使用所述光学***，查明实施例4中获得的高分子/液晶复合材料的在室温下的电压施加与透过率的关系。夹持在单元中的高分子/液晶复合材料(PSBP)的物性值如表7所示。此外，响应时间的数据是饱和电压施加、去除时的数据。
[表7]
Figure GDA0001925142980000681
[实施例6]向列型液晶组合物(NLC)的制备
将表8所示的化合物进行混合，制备向列型液晶组合物NLC-8～向列型液晶组合物NLC-14。表中的数值为组成比(重量％)。
[表8]
Figure GDA0001925142980000682
Figure GDA0001925142980000691
向列型液晶组合物NLC-8～向列型液晶组合物NLC-14的相转移温度如表9所示。
[表9]
相转移温度/℃
NLC-8 N 86.6-86.9 I
NLC-9 N 86.8-87.1 I
NLC-10 N 86.8-87.3 I
NLC-11 N 86.0-86.2 I
NLC-12 N 86.8-87.0 I
NLC-13 N 86.9-87.5 I
NLC-14 N 87.6-87.8 I
[实施例7]手性液晶组合物(CLC)的制备
将表8所示的向列型液晶组合物NLC-8～向列型液晶组合物NLC-14与手性剂CD1进行混合，制备手性液晶组合物CLC-8～手性液晶组合物CLC-14。所述手性液晶组合物的组成如下述表10所述，相转移温度如表11所述。
[表10]
Figure GDA0001925142980000701
[表11]
相转移温度/℃
CLC-8 N*78.4 N*+BP 79.7 BP 80.3 I
CLC-9 N*78.2 N*+BP 79.4 BP 80.2 I
CLC-10 N*78.9 N*+BP 79.1 BP 81.1 I
CLC-11 N*77.5 N*+BP77.7 BP-I
CLC-12 N*79.0 N*+BP 79.5 BP 81.4 I
CLC-13 N*77.7 N*+BP 77.9 BP 80.0 I
CLC-14 N*79.2 N*+BP 79.4 BP 81.0 I
[实施例8]作为与聚合性单体的混合物的液晶组合物(MLC)的制备
将实施例7中制备的各手性液晶组合物(CLC)与聚合性单体的混合物以各向同性相进行加热混合，由此制备液晶组合物MLC-8～液晶组合物MLC-14。这些液晶组合物的组成如下述表12所述，相转移温度如表13所述。
[表12]
Figure GDA0001925142980000711
[表13]
相转移温度/℃
MLC-8 N*47.9 N*+BP 48.3 BP 52.8 I
MLC-9 N*48.5 N*+BP 48.8 BP-I
MLC-10 N*47.6 N*+BP 48.0 BP 52.3 I
MLC-11 N*47.5 N*+BP 47.8 BP 51.5 I
MLC-12 N*48.5 N*+BP 48.8 BP 52.9 I
MLC-13 N*46.8 N*+BP 47.2 BP-I
MLC-14 N*49.4 N*+BP 49.8 BP 54.0 I
此外，表12中的LCA-2-12为1，3，4-三(4-(6-(丙烯酰氧基)十二烷氧基)苯甲酰氧基)苯，DMPA为2，2′-二甲氧基苯基苯乙酮，且为光聚合引发剂。
LCA-2-12
Figure GDA0001925142980000721
[实施例9]夹持有高分子/液晶复合材料的单元
利用与实施例4同样的方法来制成夹持有高分子/液晶复合材料PSBP-8～高分子/液晶复合材料PSBP-14的单元(单元厚为7μm～9μm)。聚合温度如表14所示。
[实施例10]使用单元的光学***
利用与实施例5同样的方法，查明高分子/液晶复合材料的在室温下的电压施加与透过率的关系。夹持在单元中的高分子/液晶复合材料(PSBP)的物性值如表14所示。此外，响应时间的数据是饱和电压施加、去除时的数据。
[表14]
Figure GDA0001925142980000722
[实施例11]向列型液晶组合物(NLC)的制备
将表15所示的化合物进行混合，制备向列型液晶组合物NLC-15～向列型液晶组合物NLC-21。表中的数值为组成比(重量％)。
[表15]
Figure GDA0001925142980000723
Figure GDA0001925142980000731
向列型液晶组合物NLC-15～向列型液晶组合物NLC-21的相转移温度如表16所示。
[表16]
相转移温度/℃
NLC-15 N 82.7-82.9 I
NLC-16 N 85.3-85.5 I
NLC-17 N 86.5-86.7 I
NLC-18 N 91.2-91.4 I
NLC-19 N 87.0-87.2 I
NLC-20 N 90.5-90.7 I
NLC-21 N 85.0-85.1 I
[实施例12]手性液晶组合物(CLC)的制备
将表15所示的向列型液晶组合物NLC-15～向列型液晶组合物NLC-21与手性剂CD1进行混合，制备手性液晶组合物CLC-15～手性液晶组合物CLC-21。所述手性液晶组合物的组成如下述表17所述，相转移温度如表18所述。
[表17]
Figure GDA0001925142980000741
[表18]
相转移温度/℃
CLC-15 N*74.2 N*+BP 74.3 BP 76.0 I
CLC-16 N*76.7 N*+BP 76.9 BP 78.6 I
CLC-17 N*78.3 N*+BP 79.6 BP 80.2 I
CLC-18 N*82.8 N*+BP 83.0 BP 84.6 I
CLC-19 N*78.2 N*+BP 79.4 BP 80.2 I
CLC-20 N*81.6 N*+BP 81.8BP 83.6 I
CLC-21 N*76.5 N*+BP 76.7 BP 78.3 I
[实施例13]作为与聚合性单体的混合物的液晶组合物(MLC)的制备
将实施例12中制备的各手性液晶组合物(CLC)与聚合性单体的混合物以各向同性相进行加热混合，由此制备液晶组合物MLC-15～液晶组合物MLC-21。这些液晶组合物的组成如下述表19所述，相转移温度如表20所述。
[表19]
Figure GDA0001925142980000751
[表20]
相转移温度/C
MLC-15 N*45.1 N*+BP 45.4 BP-I
MLC-16 N*46.4 N*+BP 46.7 BP-I
MLC-17 N*46.4 N*+BP 46.8 BP-I
MLC-18 N*49.9 N*+BP 50.3 BP 55.0 I
MLC-19 N*46.8 N*+BP 49.8 BP 51.3 I
MLC-20 N*49.8 N*+BP 50.2 BP 55.0 I
MLC-21 N*47.5 N*+BP 50.1 BP 52.0 I
[实施例14]夹持有高分子/液晶复合材料的单元
利用与实施例4同样的方法来制成夹持有高分子/液晶复合材料PSBP-15～高分子/液晶复合材料PSBP-21的单元(单元厚为7μm～9μm)。聚合温度如表21所示。
[实施例15]使用单元的光学***
利用与实施例5同样的方法，查明高分子/液晶复合材料的在室温下的电压施加与透过率的关系。夹持在单元中的高分子/液晶复合材料(PSBP)的物性值如表21所示。此外，响应时间的数据是饱和电压施加、去除时的数据。
[表21]
Figure GDA0001925142980000761
[实施例16]向列型液晶组合物(NLC)的制备
将表22所示的化合物进行混合，制备向列型液晶组合物NLC-22及向列型液晶组合物NLC-23。表中的数值为组成比(重量％)。
[表22]
Figure GDA0001925142980000762
Figure GDA0001925142980000771
向列型液晶组合物NLC-22及向列型液晶组合物NLC-23的相转移温度如表23所示。
[表23]
相转移温度/℃
NLC-22 N 85.3-85.4 I
NLC-23 N 86.6-86.9 I
[实施例17]手性液晶组合物(CLC)的制备
将表22所示的向列型液晶组合物NLC-22及向列型液晶组合物NLC-23与手性剂CD1进行混合，制备手性液晶组合物CLC-22及手性液晶组合物CLC-23。所述手性液晶组合物的组成如下述表24所述，相转移温度如表25所述。
[表24]
Figure GDA0001925142980000781
[表25]
相转移温度/℃
CLC-22 N*76.7 N*+BP 76.9 BP 78.5 I
CLC-23 N*78.6 N*+BP 78.8 BP-I
[实施例18]作为与聚合性单体的混合物的液晶组合物(MLC)的制备
将实施例17中制备的各手性液晶组合物(CLC)与聚合性单体的混合物以各向同性相进行加热混合，由此制备液晶组合物MLC-22及液晶组合物MLC-23。这些液晶组合物的组成如下述表26所述，相转移温度如表27所述。
[表26]
Figure GDA0001925142980000782
[表27]
相转移温度/℃
MLC-22 N*46.4 N*+BP 46.8 BP 51. 3I
MLC-23 N*48.0 N*+BP 48.3 BP 52.7 I
[实施例19]夹持有高分子/液晶复合材料的单元
利用与实施例4同样的方法来制成夹持有高分子/液晶复合材料PSBP-22及高分子/液晶复合材料PSBP-23的单元(单元厚为7μm～9μm)。聚合温度如表28所示。
[实施例20]使用单元的光学***
利用与实施例5同样的方法，查明高分子/液晶复合材料的在室温下的电压施加与透过率的关系。夹持在单元中的高分子/液晶复合材料(PSBP)的物性值如表28所示。此外，响应时间的数据为饱和电压施加、去除时的数据。
[表28]
Figure GDA0001925142980000791
[比较例1]向列型液晶组合物(NLC)的制备
作为比较例，制备自所述NLC-7去除化合物(3-1-1)10重量％而得的向列型液晶组合物NLC-R。表示组成及相转移温度。
Figure GDA0001925142980000801
相转移温度：N 88.7-89.0 I
[比较例2]手性液晶组合物(CLC)的制备
将向列型液晶组合物NLC-R与手性剂CD1进行混合，制备手性液晶组合物CLC-R。表示组成及相转移温度。
NLC-R 95.2重量％
CD1 4.8重量％
相转移温度：N*80.4-80.5 BP 82.3 I
[比较例3]
将所制备的手性液晶组合物CLC-R与聚合性单体的混合物以各向同性相进行加热混合，由此制备液晶组合物MLC-R。表示组成及相转移温度。
Figure GDA0001925142980000811
相转移温度：N*52.8-53.2 BP 57.0 I
[比较例4]夹持有高分子/液晶复合材料的单元
利用与实施例4同样的方法，以UV曝光条件2：照射7分钟的紫外光(紫外光强度为2mWcm-2(365nm))而进行聚合反应，制成夹持有高分子/液晶复合材料PSBP-R的单元(单元厚为7.6μm)。
[比较例5]使用单元的光学***
利用与实施例5同样的方法，查明高分子/液晶复合材料的在室温下的电压施加与透过率的关系。夹持在单元中的高分子/液晶复合材料PSBP-R的物性值如下所述。
饱和电压：60.4V，对比度比：1080，电压施加时的响应时间：0.56ms，电压去除时的响应时间：0.53ms，聚合温度：52.8℃。
以所述方式获得的高分子/液晶复合材料PSBP-1～高分子/液晶复合材料PSBP-23及高分子/液晶复合材料PSBP-R均为即便冷却至室温，也维持光学各向同性液晶相。
CLC-7为向CLC-R中添加化合物(3)而成的组合物。
PSBP-7的饱和电压为45.4V，对比度比为1062.6，与PSBP-R(饱和电压为60.4V、对比度比为1080)相比，对比度比同等，且驱动电压降低。可知，化合物(1′)及化合物(2′)与化合物(3)的组合的组合物对驱动电压的降低有效。
如根据所述实施例所明示，本发明的光元件由于驱动电压低，对比度高，响应时间短，故而较现有技术优异。
产业上的可利用性
本发明的有效用法例如可列举使用高分子/液晶复合体的显示元件等光元件。

Claims (24)

1.一种液晶组合物，其含有：包含作为第一成分的选自式(1')所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、作为第二成分的选自式(2')所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及作为第三成分的选自式(3-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物的非手性成分T，以及包含式(K6)表示的化合物的手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，其中基于所述液晶组合物的重量，式(1')所表示的化合物的比例为5重量％至65重量％的范围，式(2')所表示的化合物的比例为15重量％至80重量％的范围，式(3-2)所表示的化合物的比例为2重量％至40重量％的范围，且所述手性剂的比例为1重量％至40重量％，
Figure FDA0003747497430000011
式(1')、式(2')及式(3-2)中，R11及R21独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；R35独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结；R36独立地为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基；Z13、Z14、Z23及Z24独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z13及Z14中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z23及Z24中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L14～L16、L23及L24独立地为氢、氟或氯，L303及L304独立地为氢、氟或氯；Y11及Y21独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3，Y33独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3；
Figure FDA0003747497430000012
式(K6)中，
RK分别独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，所述烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，所述烷基中的至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述烷基中的至少一个氢可经氟或氯所取代；
A分别独立地为芳香族性的6元环～8元环或非芳香族性的3元环～8元环，这些环的至少一个氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤代烷基所取代，环的-CH2-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；
Z分别独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，所述亚烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，所述亚烷基中的至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述亚烷基中的至少一个氢可经卤素所取代；
X分别独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-；
mK分别独立地为1～4的整数。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有选自式(1'-1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(1'-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分，
Figure FDA0003747497430000021
式(1'-1)及式(1'-2)中，R12及R13独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；L101～L105及L106独立地为氢、氟或氯；Y12及Y13独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其含有选自式(1'-1-1)至式(1'-1-3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、选自式(1'-2-1)至式(1'-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分，
Figure FDA0003747497430000031
这些式中，R12及R13独立地为氢、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有选自式(2'-1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、及选自式(2'-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分，
Figure FDA0003747497430000041
式(2'-1)及式(2'-2)中，R22及R23独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基；L201～L203及L204独立地为氢、氟或氯；Y22及Y23独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其含有选自式(2'-1-1)至式(2'-1-3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物、选自式(2'-2-1)至式(2'-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分，
Figure FDA0003747497430000051
这些式中，R22及R23独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基。
6.根据权利要求1所述的液晶组合物，其还含有选自式(3-1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为所述第三成分，
Figure FDA0003747497430000061
式(3-1)中的R33独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结；R34独立地为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基；L301及L302独立地为氢、氟或氯；Y32独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有选自式(3-2-1)至式(3-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为所述第三成分，
Figure FDA0003747497430000062
这些式中，R35独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、或碳数1至11的烷氧基，O原子彼此不直接连结；R36独立地为碳数1至5的亚烷基、碳数2至5的亚烯基、或碳数2至5的亚炔基。
8.根据权利要求1所述的液晶组合物，其还含有选自式(4)及式(5)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000071
式(4)及式(5)中，R4及R5独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；Z41、Z42、Z51及Z52独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z41及Z42中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z51及Z52中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L41～L43、L51及L52独立地为氢、氟或氯；Y41、Y51独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(4)及式(5)所表示的化合物的比例为1重量％至25重量％的范围。
10.根据权利要求8或9所述的液晶组合物，其含有选自式(4-1)、式(4-2)、式(5-1)及式(5-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000081
式(4-1)、式(4-2)、式(5-1)及式(5-2)中，R41、R42、R51及R52独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；L401～L406、L501～L503及L504独立地为氢、氟或氯；Y42、Y43、Y52及Y53独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
11.根据权利要求10所述的液晶组合物，其含有选自式(4-1-1)至式(4-1-3)、式(4-2-1)至式(4-2-6)、式(5-1-1)至式(5-1-3)、式(5-2-1)至式(5-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000091
Figure FDA0003747497430000101
这些式中，R41、R42、R51及R52独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
12.根据权利要求1所述的液晶组合物，其还含有选自式(6)及式(7)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000111
式(6)及式(7)中，R6及R7独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；Z61、Z62、Z71及Z72独立地为单键、-COO-及-CF2O-，Z61及Z62中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键，Z71及Z72中其中一者为-CF2O-或-COO-，另一者为单键；L61～L65、L71～L73及L74独立地为氢、氟或氯；Y61及Y71独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
13.根据权利要求12所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(6)及式(7)所表示的化合物的比例为0.1重量％至20重量％的范围。
14.根据权利要求12或13所述的液晶组合物，其含有选自式(6-1)、式(6-2)、式(7-1)及式(7-2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000112
式(6-1)、式(6-2)、式(7-1)及式(7-2)中，R61、R62、R71及R72独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；L601～L610、L701～L707及L708独立地为氢、氟或氯；Y62、Y63、Y72及Y73独立地为氟、氯、-CF3或-OCF3。
15.根据权利要求14所述的液晶组合物，其含有选自式(6-1-1)至式(6-1-6)、式(6-2-1)至式(6-2-6)、式(7-1-1)至式(7-1-6)、式(7-2-1)至式(7-2-6)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000121
Figure FDA0003747497430000131
Figure FDA0003747497430000141
这些式中，R61、R62、R71及R72独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
16.根据权利要求1所述的液晶组合物，其还含有选自式(8)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000142
式(8)中，R8为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基；环A8为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基；Z81及Z82独立地为单键、-COO-、-CH2CH2-、-CH2O-及-CF2O-；L81、L82及L83独立地为氢、氟或氯；Y8为氟、氯、-CF3或-OCF3。
17.根据权利要求16所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，式(8)所表示的化合物的比例为0.1重量％至15重量％的范围。
18.根据权利要求16或17所述的液晶组合物，其含有选自式(8-1)至式(8-11)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000151
Figure FDA0003747497430000161
这些式中，R8独立地为碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的炔基、碳数1至11的烷氧基、或碳数的合计为1至12的烷氧基烷基。
19.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中手性剂还含有选自式(K1)～式(K5)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
Figure FDA0003747497430000162
所述式中，RK分别独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，所述烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，所述烷基中的至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述烷基中的至少一个氢可经氟或氯所取代；
A分别独立地为芳香族性的6元环～8元环或非芳香族性的3元环～8元环，这些环的至少一个氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤代烷基所取代，环的-CH2-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；
B分别独立地为氢、卤素、碳数1～3的烷基、碳数1～3的卤代烷基、芳香族性的6元环～8元环或非芳香族性的3元环～8元环，这些环的至少一个氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤代烷基所取代，所述烷基中的-CH2-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；
Z分别独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，所述亚烷基中的至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，所述亚烷基中的至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，所述亚烷基中的至少一个氢可经卤素所取代；
X分别独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-CH2CH2-；
mK分别独立地为1～4的整数。
20.根据权利要求1所述的液晶组合物，其在-20℃～70℃的任一温度下显示出手性向列相，且在所述温度范围的至少一部分中螺旋节距为700nm以下。
21.一种混合物，其包含如权利要求1至20中任一项所述的液晶组合物、以及聚合性单体。
22.一种高分子/液晶复合材料，其是将如权利要求21所述的混合物进行聚合而获得，且用于以光学各向同性液晶相来驱动的元件。
23.一种光元件，其在一块或两块的基板上配置电极，且包括配置于基板间的液晶介质、以及经由电极而对液晶介质施加电场的电场施加机构；并且液晶介质为如权利要求1至20中任一项所述的液晶组合物、或如权利要求22所述的高分子/液晶复合材料。
24.一种液晶组合物或高分子/液晶复合材料的用途，所述液晶组合物为如权利要求1至20中任一项所述的液晶组合物，所述高分子/液晶复合材料为如权利要求22所述的高分子/液晶复合材料，用于光元件。
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