JP2019073675A - Liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents

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将之 齋藤
Masayuki Saito
将之 齋藤
清華 牛玖
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清華 牛玖
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Abstract

To provide a liquid crystal composition capable of achieving vertical alignment of liquid crystal molecules by an action of a polymer, and a liquid crystal display element comprising the composition.SOLUTION: A liquid crystal composition is a nematic liquid crystal composition containing a specific liquid crystalline compound having positively large dielectric anisotropy as a first component and a polar compound having a polymerizable group as a first additive. The composition may contain a specific liquid crystalline compound having a high maximum temperature or small viscosity as a second component, a specific liquid crystalline compound having positive dielectric anisotropy as a third component, a specific liquid crystalline compound having negative dielectric anisotropy as a fourth component, and a polymerizable compound as a second additive. The liquid crystal display element comprises the above composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、誘電率異方性が正の液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有し、この化合物の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物、および液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy, a liquid crystal display element containing the composition, and the like. In particular, the present invention relates to a liquid crystal composition which contains a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group and can achieve vertical alignment of liquid crystal molecules by the action of the compound, and a liquid crystal display device.

液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)、FFS(fringe field switching)、FPA(field-induced photo-reactive alignment)などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PMは、スタティック(static)、マルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMは、TFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。TFTの分類は非晶質シリコン(amorphous silicon)および多結晶シリコン(polycrystal silicon)である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。   In liquid crystal display devices, classification based on the operation mode of liquid crystal molecules is as follows: phase change (PC), twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), electrically controlled birefringence (ECB), optically compensated bend (OCB), IPS These modes are modes such as (in-plane switching), VA (vertical alignment), FFS (fringe field switching), and FPA (field-induced photo-reactive alignment). The classification based on the driving system of elements is PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM is classified into static, multiplex, etc., and AM is classified into thin film transistor (TFT), metal insulator metal (MIM), etc. The classification of TFT is amorphous silicon and polycrystal silicon. The latter are classified into high temperature type and low temperature type according to the manufacturing process. Source based classifications are reflective based on natural light, transmissive based on back light, and semi-transmissive based on both natural light and back light.

液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するAM素子を得ることができる。これらの特性における関連を下記の表1にまとめる。組成物の特性を市販されているAM素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約70℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−10℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。1ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。組成物の弾性定数は素子のコントラストに関連する。素子においてコントラストを上げるためには、組成物における大きな弾性定数がより好ましい。   The liquid crystal display element contains a liquid crystal composition having a nematic phase. This composition has suitable properties. By improving the properties of this composition, an AM element having good properties can be obtained. The associations in these properties are summarized in Table 1 below. The characteristics of the composition will be further described based on commercially available AM devices. The temperature range of the nematic phase is related to the usable temperature range of the device. The preferred upper temperature limit of the nematic phase is about 70 ° C. or higher, and the preferred lower temperature limit of the nematic phase is about -10 ° C. or lower. The viscosity of the composition is related to the response time of the device. Short response times are preferred for displaying motion pictures on the device. Even shorter response times of 1 millisecond are desirable. Thus, low viscosity in the composition is preferred. Small viscosities at low temperatures are more preferred. The elastic constant of the composition is related to the contrast of the element. In order to increase the contrast in the device, a large elastic constant in the composition is more preferred.

Figure 2019073675
Figure 2019073675

組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn×d)は、コントラスト比を最大にするように設計される。積の適切な値は動作モードの種類に依存する。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。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線や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、液晶モニター、液晶テレビなどに用いるAM素子に好ましい。   The optical anisotropy of the composition is related to the contrast ratio of the device. Depending on the mode of the device, a large or small optical anisotropy, ie a suitable optical anisotropy, is required. The product (Δn × d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the device is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate value of the product depends on the type of operating mode. This value is in the range of about 0.30 μm to about 0.40 μm in the VA mode device and in the range of about 0.20 μm to about 0.30 μm in the IPS mode or FFS mode device. In these cases, compositions with large optical anisotropy are preferred for small cell gap devices. The large dielectric anisotropy in the composition contributes to low threshold voltage, low power consumption and high contrast ratio in the device. Therefore, large dielectric anisotropy is preferred. The large resistivity in the composition contributes to a large voltage holding ratio and a large contrast ratio in the device. Therefore, a composition having a large specific resistance at the initial stage is preferred. After prolonged use, compositions having high specific resistance are preferred. The stability of the composition to ultraviolet light and heat is related to the lifetime of the device. When this stability is high, the lifetime of the device is long. Such characteristics are preferable for an AM element used for a liquid crystal monitor, a liquid crystal television or the like.

汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、特定のポリイミド配向膜によって達成される。高分子支持配向(PSA;polymer sustained alignment)型の液晶表示素子では、配向膜に重合体を組み合せる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPAのようなモードを有する素子に期待できる。   In a general-purpose liquid crystal display device, vertical alignment of liquid crystal molecules is achieved by a specific polyimide alignment film. In a polymer sustained alignment (PSA) type liquid crystal display device, a polymer is combined with an alignment film. First, a composition to which a small amount of a polymerizable compound is added is injected into the device. Next, the composition is irradiated with ultraviolet light while applying a voltage between the substrates of the device. The polymerizable compound polymerizes to form a polymer network in the composition. In this composition, the polymer can control the alignment of liquid crystal molecules, thereby reducing the response time of the device and improving the image sticking. Such an effect of the polymer can be expected to devices having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, and FPA.

一方、配向膜を有しない液晶表示素子では、重合体および極性化合物を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物および少量の極性化合物を添加した組成物を素子に注入する。ここで、極性化合物は素子の基板表面に吸着され、配列する。この配列にしたがって液晶分子が配向される。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。ここで、重合性化合物が重合し、液晶分子の配向を安定化させる。この組成物では、重合体および極性化合物によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。さらに、配向膜を有しない素子では、配向膜を形成する工程が不要である。配向膜がないので、配向膜と組成物との相互作用によって、素子の電気抵抗が低下することはない。重合体と極性化合物の組合せによるこのような効果は、TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPAのようなモードを有する素子に期待できる。   On the other hand, in a liquid crystal display element having no alignment film, a liquid crystal composition containing a polymer and a polar compound is used. First, a composition to which a small amount of polymerizable compound and a small amount of polar compound are added is injected into the device. Here, the polar compound is adsorbed on the substrate surface of the device and arranged. The liquid crystal molecules are oriented according to this arrangement. Next, the composition is irradiated with ultraviolet light while applying a voltage between the substrates of the device. Here, the polymerizable compound is polymerized to stabilize the alignment of liquid crystal molecules. In this composition, it is possible to control the alignment of liquid crystal molecules by the polymer and the polar compound, so that the response time of the device is shortened and the image sticking is improved. Furthermore, in the element having no alignment film, the process of forming the alignment film is unnecessary. Since there is no alignment film, the interaction between the alignment film and the composition does not lower the electrical resistance of the device. Such an effect of the combination of a polymer and a polar compound can be expected for devices having modes such as TN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, and FPA.

TNモードを有するAM素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。VAモードを有するAM素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向型のAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。配向膜を有しない素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。正の誘電率異方性を有する組成物は次の特許文献1から4などに開示されている。本発明では、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を液晶性化合物と組合せ、この組成物を、配向膜を有しない液晶表示素子に用いた。   In an AM device having a TN mode, a composition having positive dielectric anisotropy is used. In an AM device having a VA mode, a composition having negative dielectric anisotropy is used. In an AM device having an IPS mode or an FFS mode, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. In a polymer-supported oriented AM element, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. In an element having no alignment film, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used. Compositions having positive dielectric anisotropy are disclosed in the following Patent Documents 1 to 4, and the like. In the present invention, a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group is combined with a liquid crystal compound, and this composition is used for a liquid crystal display device having no alignment film.

特表2013−541028号公報Japanese Patent Publication No. 2013-541028 gazette 特表2013−543526号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-543526 特表2014−513150号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-513150 国際公開2014−94959号International Publication 2014-94959

本発明の課題は、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで、極性化合物は液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の課題は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の課題は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の課題は、これらの特性の少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の課題は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の課題は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子を提供することである。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group, wherein the polar compound has high compatibility with the liquid crystal compound. Another object is to provide a liquid crystal composition in which vertical alignment of liquid crystal molecules can be achieved by the action of a polymer generated from this polar compound. Another problem is the high upper limit temperature of the nematic phase, the lower lower limit temperature of the nematic phase, the small viscosity, the appropriate optical anisotropy, the large dielectric anisotropy, the large specific resistance, the high stability to ultraviolet light, and the heat. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of properties such as high stability and large elastic constant. Another object is to provide a liquid crystal composition having a proper balance between at least two of these properties. Another problem is a liquid crystal display device containing such a composition. Another problem is to provide an AM device having characteristics such as short response time, large voltage holding ratio, low threshold voltage, large contrast ratio, and long lifetime.

本発明は、第一成分として式(1)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物、および第一添加物として式(2)で表される極性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。

Figure 2019073675

ここで、Rなどの記号の定義は、後述の項1を参照のこと。 The present invention relates to at least one compound selected from compounds represented by Formula (1) as a first component and at least one compound selected from polar compounds represented by Formula (2) as a first additive. And a liquid crystal display device containing the composition.
Figure 2019073675

Here, definitions of the symbols, such as R 1, refer to the section 1 described later.

本発明の長所は、重合性基を有する極性化合物(またはこの重合体)を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで、極性化合物は液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の長所は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の長所は、これらの特性の少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子を提供することである。   An advantage of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a polar compound (or a polymer thereof) having a polymerizable group, wherein the polar compound has high compatibility with the liquid crystal compound. Another advantage is to provide a liquid crystal composition in which vertical alignment of liquid crystal molecules can be achieved by the action of a polymer generated from this polar compound. Other advantages are: high upper limit temperature of nematic phase, lower lower limit temperature of nematic phase, small viscosity, appropriate optical anisotropy, large positive dielectric anisotropy, high specific resistance, high stability to ultraviolet light, heat It is an object of the present invention to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of properties such as high stability and large elastic constant. Another advantage is to provide a liquid crystal composition having a suitable balance between at least two of these properties. Another advantage is a liquid crystal display device containing such a composition. Another advantage is to provide an AM device having characteristics such as short response time, large voltage holding ratio, low threshold voltage, large contrast ratio, and long lifetime.

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子(液晶分子)は棒状(rod like)である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させるために添加する化合物である。アルケニルを有する液晶性化合物は、その意味では重合性ではない。   The usage of the terms in this specification is as follows. The terms "liquid crystal composition" and "liquid crystal display element" may be abbreviated as "composition" and "element", respectively. "Liquid crystal display element" is a generic term for liquid crystal display panels and liquid crystal display modules. The “liquid crystal compound” is a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase and has no liquid crystal phase, but has a composition for the purpose of adjusting properties such as temperature range, viscosity and dielectric anisotropy of the nematic phase. It is a generic term for compounds mixed in a substance. This compound has, for example, a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and its molecule (liquid crystal molecule) is rod-like. A "polymerizable compound" is a compound added in order to form a polymer in a composition. Liquid crystalline compounds having an alkenyl are not polymerizable in that sense.

液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合は、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質量に基づいた質量百分率(質量%)で表される。添加物の割合は、添加物を含まない液晶組成物の質量に基づいた質量百分率(質量%)で表される。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全質量に基づいて算出される。質量百万分率(ppm)が用いられることがある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の質量に基づいて表される。   The liquid crystal composition is prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. Additives such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a quencher, a dye, an antifoaming agent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and a polar compound are optionally added to this liquid crystal composition. Is added. The proportion of the liquid crystal compound is represented by mass percentage (mass%) based on the mass of the liquid crystal composition not including the additive even when the additive is added. The proportion of the additive is represented by mass percentage (mass%) based on the mass of the liquid crystal composition containing no additive. That is, the proportions of the liquid crystal compound and the additive are calculated based on the total mass of the liquid crystal compound. Parts per million (ppm) by mass may be used. The proportions of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor are exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.

「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子の特性が経時変化試験によって検討されることがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。   The “upper limit temperature of the nematic phase” may be abbreviated as the “upper limit temperature”. The “lower limit temperature of the nematic phase” may be abbreviated as the “lower limit temperature”. "High resistivity" means that the composition has high resistivity in the initial stage and has high resistivity after prolonged use. The "high voltage holding ratio" means that the device has a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit at the initial stage, and after a long period of use it shows a large voltage not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit. It means having a retention rate. The characteristics of the composition or the device may be examined by a time-dependent change test. The expression "increase the dielectric anisotropy" means that in the case of a composition having a positive dielectric anisotropy, the value increases positively, and a composition having a negative dielectric anisotropy. In the case of goods, it means that the value increases negatively.

式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と略すことがある。式(1)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を「化合物(1)」と略すことがある。「化合物(1)」は、式(1)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物または3つ以上の化合物の混合物を意味する。「式(1)および式(2)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物」の表現は、化合物(1)および化合物(2)の群から選択された少なくとも1つの化合物を意味する。「少なくとも1つの‘A’」の表現は、‘A’の数は任意であることを意味する。「少なくとも1つの‘A’は、‘B’で置き換えられてもよい」の表現は、‘A’の数が1つのとき、‘A’の位置は任意であり、‘A’の数が2つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも1つの‘A’が、‘B’で置き換えられた」の表現にも適用される。   The compound represented by Formula (1) may be abbreviated as "compound (1)." At least one compound selected from the compounds represented by formula (1) may be abbreviated as "compound (1)". The “compound (1)” means one compound, a mixture of two compounds or a mixture of three or more compounds represented by the formula (1). The expression “at least one compound selected from the compounds represented by the formula (1) and the formula (2)” means at least one compound selected from the group of the compound (1) and the compound (2) . The expression "at least one 'A'" means that the number of 'A' is arbitrary. In the expression “at least one 'A' may be replaced by 'B'”, when the number of 'A' is one, the position of 'A' is arbitrary and the number of 'A' is two Even in the case of three or more, their positions can be selected without limitation. This rule also applies to the expression "at least one 'A' replaced by 'B'".

「少なくとも1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」のような表現が使われることがある。この場合、−CH−CH−CH−は、隣接しない−CH−が−O−で置き換えられることによって−O−CH−O−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−CH−が−O−で置き換えられることはない。この置き換えでは不安定な−O−O−CH−(ペルオキシド)が生成するからである。すなわち、この表現は、「1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」と「少なくとも2つの隣接しない−CH−は−O−で置き換えられてもよい」の両方とを意味する。 An expression such as “at least one —CH 2 — may be replaced by —O—” may be used. In this case, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -may be converted to -O-CH 2 -O- by replacing non-adjacent -CH 2 -with -O-. However, adjacent -CH 2- is not replaced by -O-. This is because labile -O-O-CH 2- (peroxide) is formed by this replacement. That is, this expression includes both "one -CH 2- may be replaced by -O-" and "at least two non-adjacent -CH 2- may be replaced by -O-" means.

成分化合物の化学式において、末端基Rの記号を複数の化合物に用いる。これらの化合物において、任意の2つのRが表す2つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがエチルであるケースがある。化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがプロピルであるケースもある。このルールは、他の記号にも適用される。式(1)において、添え字‘a’が2のとき、2つの環Aが存在する。この化合物において、2つの環Aが表す2つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、添え字‘a’が2より大きいとき、任意の2つの環Aにも適用される。このルールは、化合物が同一の置換基を有する場合にも適用される。 In the chemical formulas of component compounds, the symbol of terminal group R 1 is used for a plurality of compounds. In these compounds, two groups represented by any two R 1 may be identical or different. For example, there is a case where R 1 of the compound (1-1) is ethyl and R 1 of the compound (1-2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (1-2) is propyl. This rule also applies to other symbols. In the formula (1), when the index 'a' is 2, two rings A are present. In this compound, two rings represented by two rings A may be identical or different. This rule also applies to any two rings A when the index 'a' is greater than two. This rule also applies when the compounds have identical substituents.

六角形で囲んだA、B、C、Dなどの記号はそれぞれ環A、環B、環C、環Dなどの環に対応し、六員環、縮合環などの環を表す。式(6)において、六角形の一辺を横切る斜線は、環上の任意の水素が−Sp−Pなどの基で置き換えられてもよいことを表す。‘i’などの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字‘i’が0のとき、そのような置き換えはない。添え字‘i’が2以上のとき、環L上には複数の−Sp−Pが存在する。−Sp−Pが表す複数の基は、同一であってもよく、または異なってもよい。「環Aおよび環Bは、X、Y、またはZである」の表現は、環Aおよび環Bが独立して、X、Y、およびZの群から選択されることを意味する。このルールは、他の記号にも適用される。 Symbols such as A, B, C and D surrounded by hexagons correspond to rings such as ring A, ring B, ring C and ring D, respectively, and represent rings such as 6-membered ring and fused ring. In Formula (6), the oblique lines crossing one side of the hexagon indicate that any hydrogen on the ring may be replaced by a group such as -Sp 7 -P 2 . A subscript such as 'i' indicates the number of groups replaced. There is no such replacement when the subscript 'i' is zero. When the subscript 'i' is 2 or more, a plurality of -Sp 7 -P 2 is present on the ring L. The plurality of groups represented by -Sp 7 -P 2 may be identical or different. The expression “ring A and ring B is X, Y or Z” means that ring A and ring B are independently selected from the group of X, Y and Z. This rule also applies to other symbols.

2−フルオロ−1,4−フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよく、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような、環から2つの水素を除くことによって生成した、左右非対称な二価基にも適用される。このルールは、カルボニルオキシ(−COO−またはび−OCO−)のような二価の結合基にも適用される。

Figure 2019073675
2-fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, fluorine may be leftward (L) or rightward (R). This rule also applies to left-right asymmetric divalent groups generated by removing two hydrogens from the ring, such as tetrahydropyran-2,5-diyl. This rule also applies to divalent linking groups such as carbonyloxy (-COO- or -OCO-).
Figure 2019073675

液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。テトラヒドロピラン−2,5−ジイルは、

Figure 2019073675

または
Figure 2019073675

であり、好ましくは
Figure 2019073675

である。 The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not contain cyclic alkyl. Linear alkyls are preferred over branched alkyls. The same is true for end groups such as alkoxy and alkenyl. The configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis in order to increase the maximum temperature. Tetrahydropyran-2,5-diyl is
Figure 2019073675

Or
Figure 2019073675

And preferably
Figure 2019073675

It is.

本発明は、下記の項などである。   The present invention includes the following items.

項1. 第一成分として式(1)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物、および第一添加物として式(2)で表される極性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する液晶組成物。

Figure 2019073675

式(1)および式(2)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;Rは、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−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および環Bは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Cおよび環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−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、フルオレン−2,7−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイル、アントラセン−2,6−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイル、または2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数2から12のアルケニル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;ZおよびZは、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;Zは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;XおよびXは、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;aは、1、2、3、または4であり;bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下であり;cは、0、1、2、3、または4であり;Spは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Pは、式(1a)または式(1b)で表される重合性基であり;
Figure 2019073675

式(1a)および式(1b)において、Sp、Sp、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−NH−、−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;M、M、M、M、M、およびMは、水素、フッ素、塩素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
は、水素、−Sp−X1a、または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Rは、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;X1aおよびX1bは、−OR、−N(R、−COOH、−SH、−B(OH)、または−Si(Rであり、ここで、Rは水素または炭素数1から10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。 Item 1. Liquid crystal comprising at least one compound selected from compounds represented by Formula (1) as a first component, and at least one compound selected from polar compounds represented by Formula (2) as a first additive Composition.
Figure 2019073675

In the formulas (1) and (2), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; R 2 has 1 to carbons 15 alkyl, in which at least one -CH 2 -may be replaced by -O- or -S-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = CH- or -C 少 な く と も C- may be replaced, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; ring A and ring B are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2- Fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,2, Ring C and ring D are 1,4-cyclohexylene, 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, pyridine-2,5-diyl, fluorene-2,7-diyl, phenanthrene-2,7-diyl, anthracene-2,6-diyl, perhydrocyclopenta [a] phenanthrene-3, 17-diyl or 2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-tetradecahydrocyclopenta [a] fe And in these rings at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or It may be replaced by alkenyloxy having 2 to 12 carbons, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; Z 1 and Z 2 are a single bond, ethylene, vinylene, And Z 3 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —CO— , -COO-, -OCO-, or -OCOO-, which may be replaced by at least one -C 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; X 1 and X 2 Is hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, carbon in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine 1 to 12 alkoxy or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; a is 1, 2, 3, or 4; b is 0, 1 , 2, or 3, and the sum of a and b is 4 or less; c is 0, 1, 2, 3 or is 4,; Sp 1 is a single bond or 1 carbon atoms 0 is alkylene, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO -, - OCO-, or -OCOO- may be replaced by at least one - CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 1 is A polymerizable group represented by formula (1a) or formula (1b);
Figure 2019073675

In the formulas (1a) and (1b), Sp 2 , Sp 3 , Sp 4 , Sp 5 and Sp 6 each represent a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2- may be replaced by -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = CH -Or -C≡C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , And M 6 is hydrogen, fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 5 carbons, or alkyl having 1 to 5 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine;
R 3 is hydrogen, -Sp 4 -X 1a , or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one -CH 2 -may be replaced by -O- or -S- At least one -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine R 4 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O— or —S—, at least one —CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one of hydrogen, be replaced by fluorine or chlorine Ku; X 1a and X 1b are, -OR 5, -N (R 5 ) 2, -COOH, -SH, -B (OH) 2 or -Si (R 5), a 3, wherein, R 5 Is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, at least one -CH 2 -may be replaced by -O-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = It may be replaced by CH-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.

項2. 第一成分として式(1−1)から式(1−14)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(1−1)から式(1−14)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、およびX14は、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。 Item 2. Item 2. The liquid crystal composition according to item 1, containing at least one compound selected from the compounds represented by formulas (1-1) to (1-14) as a first component.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

In the formulas (1-1) to (1-14), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; X 1 , X 2, X 3, X 4, X 5, X 6, X 7, X 8, X 9, X 10, X 11, X 12, X 13, and X 14 is hydrogen or fluorine; Y 1 is Fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, alkoxy having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or at least one hydrogen is It is a C2-C12 alkenyloxy substituted by fluorine or chlorine.

項3. 第一添加物として式(2−1)から式(2−57)で表される極性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1または2に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(2−1)から式(2−57)において、Rは、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−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;Z、Z、およびZは、単結合、エチレン、ブチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;Sp、Sp、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−NH−、−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;L、L、L、L、L、L、L、L、L、L10、L11、およびL12は、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり;nは、0、1、2、3、4、5、または6である。 Item 3. The liquid crystal composition according to item 1 or 2, containing at least one compound selected from polar compounds represented by formula (2-1) to formula (2-57) as a first additive.

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (2-1) to (2-57), R 2 is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —O— or —S— It may be replaced, at least one -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine ; Z 4, Z 5, and Z 6 is a single bond, ethylene, butylene, vinylene, methyleneoxy or difluoromethyleneoxy,; Sp 2, Sp 3, Sp 4, Sp 5, and Sp 6 is a single bond or alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - NH -, - CO -, - COO -, - OCO-, Other may be replaced by -OCOO-, at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one hydrogen May be replaced by fluorine or chlorine; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 9 , L 10 , L 11 and L 12 are Hydrogen, fluorine, methyl or ethyl; n is 0, 1, 2, 3, 4, 5 or 6.

項4. 第一成分の割合が5質量%から55質量%の範囲である、項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 4. Item 4. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 3, wherein the proportion of the first component is in the range of 5% by mass to 55% by mass.

項5. 第一添加物の割合が0.05質量%から10質量%の範囲である、項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 5. 5. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 4, wherein the proportion of the first additive is in the range of 0.05% by mass to 10% by mass.

項6. 第二成分として式(3)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(3)において、RおよびRは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Eおよび環Fは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり;dは、1、2、または3である。 Item 6. 6. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 5, containing at least one compound selected from compounds represented by formula (3) as a second component.
Figure 2019073675

In Formula (3), R 6 and R 7 each represent alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Ring E and ring F are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4; - be a phenylene; Z 7 is a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy,; d is 1, 2 or 3.

項7. 第二成分として式(3−1)から式(3−13)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(3−1)から式(3−13)において、RおよびRは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。 Item 7. 7. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 6, containing at least one compound selected from the compounds represented by formulas (3-1) to (3-13) as a second component.
Figure 2019073675

In formulas (3-1) to (3-13), R 6 and R 7 each represent alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or at least one of Hydrogen is alkenyl having 2 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine.

項8. 第二成分の割合が10質量%から90質量%の範囲である、項6または7に記載の液晶組成物。 Item 8. Item 8. The liquid crystal composition according to item 6 or 7, wherein the proportion of the second component is in the range of 10% by mass to 90% by mass.

項9. 第三成分として式(4)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(4)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Gは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;X15およびX16は、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;eは、1、2、3、または4である。 Item 9. 9. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 8, containing at least one compound selected from the compounds represented by formula (4) as a third component.
Figure 2019073675

In the formula (4), R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 8 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; X 15 and X 16 are hydrogen or fluorine; Y 2 is , Fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine Alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is alkenyloxy having 2 to 12 carbons are replaced by fluorine or chlorine; e is 1, 2, 3, or 4.

項10. 第三成分として式(4−1)から式(4−16)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(4−1)から式(4−16)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。 Item 10. 10. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 9, containing at least one compound selected from the compounds represented by formulas (4-1) to (4-16) as a third component.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (4-1) to (4-16), R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons.

項11. 第三成分の割合が5質量%から50質量%の範囲である、項9または10に記載の液晶組成物。 Item 11. Item 11. The liquid crystal composition according to item 9 or 10, wherein the proportion of the third component is in the range of 5% by mass to 50% by mass.

項12. 第四成分として式(5)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(5)において、RおよびR10は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Iおよび環Kは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Jは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイル、3,4,5,6−テトラフルオロフルオレン−2,7−ジイル、4,6−ジフルオロジベンゾフラン−3,7−ジイル、または1,1,6,7−テトラフルオロインダン−2,5−ジイルであり;ZおよびZ10は、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり;fは、1、2、または3であり、gは、0または1であり、そしてfとgとの和は3以下である。 Item 12. 12. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 11, containing at least one compound selected from the compounds represented by formula (5) as a fourth component.
Figure 2019073675

In the formula (5), R 9 and R 10 are hydrogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons, Ring I and ring K each have 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene and at least one hydrogen replaced with fluorine or chlorine 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,6-diyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, chroman-2,6-diyl, or at least one hydrogen is fluorine or Chlorine substituted chroman-2,6-diyl; ring J is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2- Ro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, 7,8-difluorochroman 2,6-diyl, 3,4,5,6-tetrafluorofluorene-2,7-diyl, 4,6-difluorodibenzofuran-3,7-diyl or 1,1,6,7-tetrafluoroindane Z 9 and Z 10 are a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy; f is 1, 2 or 3 and g is 0 or 1 , And the sum of f and g is 3 or less.

項13. 第四成分として式(5−1)から式(5−33)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(5−1)から式(5−33)において、RおよびR10は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。 Item 13. Item 13. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12, containing at least one compound selected from the compounds represented by formulas (5-1) to (5-33) as a fourth component.

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (5-1) to (5-33), R 9 and R 10 each represents hydrogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or carbon It is alkenyloxy of the number 2-12.

項14. 第四成分の割合が3質量%から40質量%の範囲である、項12または13に記載の液晶組成物。 Item 14. Item 14. The liquid crystal composition according to item 12 or 13, wherein the proportion of the fourth component is in the range of 3% by mass to 40% by mass.

項15. 第二添加物として式(6)で表される重合性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(6)において、環Lおよび環Uは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Tは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z11およびZ12は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P、P、およびPは、項1に記載の式(1a)および(1b)で表される重合性基とは異なる重合性基であり;Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;hは0、1、または2であり;i、j、およびkは、0、1、2、3、または4であり、そしてi、j、およびkの和は、1以上である。 Item 15. Item 15. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 14, containing at least one compound selected from polymerizable compounds represented by formula (6) as a second additive.
Figure 2019073675

In the formula (6), ring L and ring U are cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxane-2-yl, pyrimidin-2-yl Or pyridin-2-yl, in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine May be substituted by alkyl having 1 to 12 carbon atoms, which is substituted by ring; ring T 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-diy , Naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, carbon number 1 12 alkyl, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; and Z 11 and Z 12 each represent a single bond or carbon alkylene from C 1 10, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO-, or In may be replaced, and at least one -CH 2 CH 2 is -OCO- - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = C ( CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 2, P 3, and P 4 Is a polymerizable group different from the polymerizable group represented by the formulas (1a) and (1b) described in item 1; Sp 7 , Sp 8 and Sp 9 each have a single bond or 1 to 10 carbon atoms And in the alkylene, at least one -CH 2 -may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO- and at least one -CH 2 CH 2 -Is -C CHCH- or -C−C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; h is 0, 1 or 2; i, j and k are 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of i, j and k is 1 or more.

項16. 式(6)において、P、P、およびPが式(P−1)から式(P−5)で表される重合性基から選択された基である、項15に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、M、M10、M11、M12、M13、M14、およびM15は、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。 Item 16. The liquid crystal according to item 15, wherein in the formula (6), P 2 , P 3 and P 4 are a group selected from the polymerizable groups represented by the formulas (P-1) to (P-5) Composition.
Figure 2019073675

In formulas (P-1) to (P-5), M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 , M 14 and M 15 each represent hydrogen, fluorine or carbon number 1 to 5 alkyl, or alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.

項17. 第二添加物として式(6−1)から式(6−28)で表される重合性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から16のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(6−1)から式(6−28)において、P、P、およびPは、式(P−1)から式(P−3)で表される重合性基から選択された基であり、
Figure 2019073675

ここで、M、M、M、M10、M11、M12、M13、およびM14は、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。 Item 17. Item 17. The liquid crystal according to any one of items 1 to 16, containing at least one compound selected from polymerizable compounds represented by formulas (6-1) to (6-28) as a second additive: Composition.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (6-1) to (6-28), P 2 , P 3 and P 4 are selected from polymerizable groups represented by formulas (P-1) to (P-3) And
Figure 2019073675

Here, M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 and M 14 are hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine Sp 7 , Sp 8 , and Sp 9 each is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbons, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is , -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is replaced by -CH = CH- or -C≡C- In these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.

項18. 第二添加物の割合が0.03質量%から10質量%の範囲である、項15から17のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 18. Item 18. The liquid crystal composition according to any one of items 15 to 17, wherein the proportion of the second additive is in the range of 0.03% by mass to 10% by mass.

項19. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。 Item 19. Item 19. A liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18.

項20. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、TNモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項19に記載の液晶表示素子。 Item 20. 20. The liquid crystal display element according to item 19, wherein an operation mode of the liquid crystal display element is IPS mode, TN mode, FFS mode, or FPA mode, and a driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method.

項21. 項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Item 21. Item 15. A polymer supported alignment type liquid crystal display device, comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 14, wherein a first additive contained in the liquid crystal composition is polymerized.

項22. 項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Item 22. Item 19. A polymer supported alignment type liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 15 to 18, wherein the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition are polymerized. .

項23. 項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Item 23. Item 15. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 14, wherein the first additive contained in the liquid crystal composition is polymerized, and does not have an alignment film.

項24. 項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Item 24. Item 19. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 15 to 18 and having no alignment film obtained by polymerizing the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition.

項25. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。 Item 25. Item 19. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a liquid crystal display device.

項26. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。 Item 26. Item 19. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a polymer supported alignment type liquid crystal display device.

項27. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。 Item 27. Item 19. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a liquid crystal display device having no alignment film.

本発明は、次の項も含む。(a)上記の液晶組成物を2つの基板のあいだに配置し、この組成物に電圧を印加した状態で光を照射し、この組成物に含有された重合性基を有する極性化合物を重合させることによって、上記の液晶表示素子を製造する方法。(b)ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃で測定)が0.08以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃で測定)が2以上である、上記の液晶組成物。   The present invention also includes the following items. (A) The liquid crystal composition described above is disposed between two substrates, light is irradiated to the composition under voltage application, and the polar compound having a polymerizable group contained in the composition is polymerized. A method of manufacturing the above liquid crystal display device by (B) The upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy (measured at 25 ° C.) at a wavelength of 589 nm is 0.08 or more, and the dielectric anisotropy (measured at 25 ° C. at a frequency of 1 kHz) The above liquid crystal composition, wherein

本発明は、次の項も含む。(c)上記の極性化合物(2)から選択された少なくとも2つの化合物を含有する上記の組成物。(d)上記の極性化合物(2)とは異なる極性化合物をさらに含有する上記の組成物。(e)光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物の1つ、2つまたは少なくとも3つを含有する上記の組成物。(f)上記の組成物を含有するAM素子。(g)上記の組成物を含有し、そしてTN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、またはFPAのモードを有する素子。(h)上記の組成物を含有する透過型の素子。(i)上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物として使用すること。(j)上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって調製された組成物を、光学活性な組成物として使用すること。   The present invention also includes the following items. (C) The above composition containing at least two compounds selected from the above polar compounds (2). (D) The composition as described above which further comprises a polar compound different from the above-mentioned polar compound (2). (E) One or two or more of additives such as optically active compounds, antioxidants, ultraviolet light absorbers, quenchers, dyes, antifoaming agents, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds A composition as described above containing at least three. (F) An AM element containing the above composition. (G) A device containing the composition described above and having a mode of TN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA or FPA. (H) A transmission type device containing the above composition. (I) Using the above composition as a composition having a nematic phase. (J) Using the composition prepared by adding the optically active compound to the above composition as an optically active composition.

本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。   The composition of the present invention will be described in the following order. First, the composition of the composition will be described. Second, the main properties of the component compounds and the main effects of the compounds on the composition are explained. Third, the combination of the component compounds in the composition, the preferable ratio and the basis thereof will be described. Fourth, the preferred embodiments of the component compounds are described. Fifth, preferred component compounds are shown. Sixth, additives that may be added to the composition will be described. Seventh, the synthesis methods of the component compounds will be described. Finally, the application of the composition is described.

第一に、組成物の構成を説明する。この組成物は、複数の液晶性化合物を含有する。この組成物は、添加物を含有してもよい。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。この組成物は、液晶性化合物の観点から組成物Aと組成物Bに分類される。組成物Aは、化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。   First, the composition of the composition will be described. This composition contains a plurality of liquid crystal compounds. The composition may contain an additive. The additive is an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a quencher, a pigment, an antifoaming agent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a polar compound and the like. This composition is classified into the composition A and the composition B from the viewpoint of the liquid crystal compound. Composition A further contains other liquid crystal compounds, additives and the like in addition to the liquid crystal compounds selected from compound (1), compound (3), compound (4) and compound (5) It is also good. The “other liquid crystal compound” is a liquid crystal compound different from the compound (1), the compound (3), the compound (4), and the compound (5). Such compounds are mixed into the composition for the purpose of further adjusting the properties.

組成物Bは、実質的に化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、および化合物(5)から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物Bが添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Bは組成物Aに比較して成分化合物の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Bは組成物Aよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Aは組成物Bよりも好ましい。   The composition B substantially consists only of the liquid crystal compound selected from the compound (1), the compound (3), the compound (4), and the compound (5). "Substantially" means that composition B may contain an additive, but does not contain any other liquid crystal compound. Composition B has a smaller number of component compounds than composition A. Composition B is preferable to composition A in terms of cost reduction. Composition A is preferable to composition B from the viewpoint that the characteristics can be further adjusted by mixing other liquid crystal compounds.

第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物や素子に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を表2にまとめる。表2の記号において、Lは大きいまたは高い、Mは中程度の、Sは小さいまたは低い、を意味する。記号L、M、Sは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、記号0(ゼロ)は、S(小さい)よりも小さいことを意味する。   Second, the main properties of the component compounds and the main effects of the compounds on the composition and the device are explained. The main properties of the component compounds are summarized in Table 2. In the symbols of Table 2, L means large or high, M medium, and S small or low. The symbols L, M, S are classifications based on qualitative comparisons among the component compounds, and the symbol 0 (zero) means smaller than S (small).

Figure 2019073675
Figure 2019073675

成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物(1)は、誘電率異方性を上げる。化合物(3)は、上限温度を上げる、または粘度を下げる。化合物(4)は、誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物(5)は、短軸方向における誘電率を上げる。化合物(5)は、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整する目的で添加される。   When the component compounds are mixed into the composition, the main effects of the component compounds on the properties of the composition are as follows. The compound (1) raises the dielectric anisotropy. The compound (3) raises the upper limit temperature or lowers the viscosity. Compound (4) raises the dielectric anisotropy and lowers the lower limit temperature. The compound (5) raises the dielectric constant in the minor axis direction. The compound (5) is added for the purpose of adjusting the elastic constant of the composition and adjusting the voltage-transmittance curve of the device.

化合物(2)は、極性基の作用で基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。所期の効果を得るには、化合物(2)は、液晶性化合物との高い相溶性を有することが必須である。化合物(2)は、1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状であるからこの目的に最適である。化合物(6)は、高分子支持配向型の素子に、さらに適合させる目的で添加される。化合物(2)または化合物(6)は、重合によって重合体を与える。この重合体は, 液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。液晶分子の配向という観点から、化合物(2)の重合体は効果的である。化合物(6)の重合体は長期安定性の観点から効果的である。化合物(2)および化合物(6)の組合せはさらに効果的である。この組合せによって相乗効果が期待できる。この組合せでは、化合物(2)のみよりも良好な長期安定性を期待できる。   The compound (2) is adsorbed to the substrate surface by the action of a polar group to control the alignment of liquid crystal molecules. In order to obtain the desired effect, it is essential that the compound (2) has high compatibility with the liquid crystal compound. The compound (2) has a 6-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like, so it is most suitable for this purpose. The compound (6) is added to the polymer-supported oriented device for the purpose of further matching. The compound (2) or the compound (6) gives a polymer by polymerization. The polymer stabilizes the orientation of liquid crystal molecules, thereby reducing the response time of the device and improving the image sticking. The polymer of the compound (2) is effective from the viewpoint of the alignment of liquid crystal molecules. The polymer of the compound (6) is effective from the viewpoint of long-term stability. The combination of compound (2) and compound (6) is more effective. A synergistic effect can be expected by this combination. In this combination, better long-term stability can be expected compared to compound (2) alone.

第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合およびその根拠を説明する。成分化合物の好ましい組合せは、化合物(1)+化合物(2)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(4)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(5)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(6)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(5)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(6)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(4)+化合物(5)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(4)+化合物(6)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(5)+化合物(6)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(5)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(6)、または化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(5)+化合物(6)である。さらに好ましい組合せは、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(6)、または化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(6)である。   Third, the combination of the component compounds in the composition, the preferable ratio and the basis thereof will be described. Preferred combinations of the component compounds are compound (1) + compound (2), compound (1) + compound (2) + compound (3), compound (1) + compound (2) + compound (4), compound (1) ) Compound (2) + Compound (5), Compound (1) + Compound (2) + Compound (6), Compound (1) + Compound (2) + Compound (3) + Compound (4), Compound (1) ) + Compound (2) + Compound (3) + Compound (5), Compound (1) + Compound (2) + Compound (3) + Compound (6), Compound (1) + Compound (2) + Compound (4) ) Compound (5) Compound (1) Compound (2) Compound (4) Compound (6) Compound (1) Compound (2) Compound (5) Compound (6) Compound (1) ) + Compound (2) + compound (3) + compound (4) + compound (5), compound (1) + compound (2) + compound 3) + Compound (4) + Compound (6), or compound (1) + Compound (2) + Compound (3) + Compound (4) + Compound (5) + Compound (6). A further preferable combination is compound (1) + compound (2) + compound (3), compound (1) + compound (2) + compound (3) + compound (4), compound (1) + compound (2) + The compound (3) + the compound (6) or the compound (1) + the compound (2) + the compound (3) + the compound (4) + the compound (6).

化合物(1)の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約5質量%以上であり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために、約55質量%以下である。さらに好ましい割合は約5質量%から約45質量%の範囲である。特に好ましい割合は約10質量%から約35質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (1) is about 5% by mass or more to increase the dielectric anisotropy, and about 55% by mass or less to lower the lower limit temperature or to lower the viscosity. A further preferred ratio is in the range of about 5% by weight to about 45% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 10% by mass to about 35% by mass.

化合物(2)の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約0.05質量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10質量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1質量%から約7質量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.5質量%から約5質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (2) is about 0.05% by mass or more for aligning liquid crystal molecules, and about 10% by mass or less for preventing display defects of the device. A further preferred ratio is in the range of about 0.1% by weight to about 7% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 0.5% by mass to about 5% by mass.

化合物(3)の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約10質量%以上であり、誘電率異方性を上げるために約90質量%以下である。さらに好ましい割合は約15質量%から約85質量%の範囲である。特に好ましい割合は約20質量%から約80質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (3) is about 10% by mass or more to raise the upper limit temperature or to lower the viscosity, and about 90% by mass or less to raise the dielectric anisotropy. A further preferred ratio is in the range of about 15% by weight to about 85% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 20% by weight to about 80% by weight.

化合物(4)の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約5質量%以上であり、下限温度を下げるために、約50質量%以下である。さらに好ましい割合は約5質量%から約40質量%の範囲である。特に好ましい割合は約5質量%から約30質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (4) is about 5% by mass or more to increase the dielectric anisotropy, and about 50% by mass or less to reduce the lower limit temperature. A further preferred ratio is in the range of about 5% by weight to about 40% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 5% by weight to about 30% by weight.

化合物(5)の好ましい割合は、短軸方向における誘電率を上げるために約3質量%以上であり、下限温度を下げるために約40質量%以下である。さらに好ましい割合は約5質量%から約35質量%の範囲である。特に好ましい割合は約10質量%から約35質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (5) is about 3% by mass or more in order to increase the dielectric constant in the minor axis direction, and about 40% by mass or less in order to lower the lower limit temperature. A further preferred ratio is in the range of about 5% by weight to about 35% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 10% by mass to about 35% by mass.

化合物(6)の好ましい割合は、配向の長期安定性を向上させるために約0.03質量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10質量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1質量%から約2質量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.2質量%から約1.0質量%の範囲である。   The preferred proportion of the compound (6) is about 0.03% by mass or more in order to improve the long-term stability of alignment, and about 10% by mass or less in order to prevent display defects of the device. A further preferred ratio is in the range of about 0.1% by weight to about 2% by weight. An especially desirable ratio is in the range of about 0.2% by mass to about 1.0% by mass.

第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。まず、4つの液晶性化合物をまとめて説明する。次に、第一添加物(重合性基を有する極性化合物)、第二添加物(重合性化合物)の順に説明する。   Fourth, the preferred embodiments of the component compounds are described. First, four liquid crystal compounds will be described collectively. Next, the first additive (polar compound having a polymerizable group) and the second additive (polymerizable compound) will be described in order.

(a)液晶性化合物
式(1)、式(3)、式(4)、および式(5)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRは、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。RおよびRは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRまたはRは、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために炭素数2から12のアルケニルである。
(A) Liquid Crystalline Compound In Formula (1), Formula (3), Formula (4), and Formula (5), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or carbon It is alkenyl of the number 2-12. Desirable R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons in order to increase the stability to ultraviolet light or heat. R 6 and R 7 each represent alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. It is alkenyl. Desirable R 6 or R 7 is alkyl having 1 to 12 carbons to increase stability to ultraviolet light or heat, and alkenyl having 2 to 12 carbons to lower the minimum temperature or to reduce viscosity. .

は炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRは、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。RおよびR10は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいRまたはR10は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数1から12のアルコキシである。 R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons. Desirable R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons to increase the stability to ultraviolet light or heat. R 9 and R 10 are hydrogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons. Desirable R 9 or R 10 is alkyl having 1 to 12 carbons to increase stability to ultraviolet light or heat, and alkoxy having 1 to 12 carbons to increase dielectric anisotropy.

好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにメチル、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルである。   Preferred alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl. More preferred alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl to lower the viscosity.

好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。   Preferred alkoxy is methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy or heptyloxy. More desirable alkoxy is methoxy or ethoxy for decreasing the viscosity.

好ましいアルケニルは、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、または5−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、1−プロペニル、3−ブテニル、または3−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから、1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。   Preferred alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl or 5-hexenyl. More preferred alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 3-butenyl or 3-pentenyl to lower the viscosity. The preferred configuration of -CH = CH- in these alkenyls depends on the position of the double bond. Trans is preferred in the alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl and 3-hexenyl for decreasing the viscosity and the like. Cis is preferable in the alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl and 2-hexenyl.

好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、3−ブテニルオキシ、3−ペンテニルオキシ、または4−ペンテニルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルケニルオキシは、アリルオキシまたは3−ブテニルオキシである。   Preferred alkenyloxy is vinyloxy, allyloxy, 3-butenyloxy, 3-pentenyloxy or 4-pentenyloxy. More preferred alkenyloxy is allyloxy or 3-butenyloxy to lower the viscosity.

少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、6−フルオロヘキシル、7−フルオロヘプチル、または8−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、または5−フルオロペンチルである。   Preferred examples of the alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine are fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl, 7-fluoroheptyl Or 8-fluorooctyl. Further preferred examples are 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl or 5-fluoropentyl to increase dielectric anisotropy.

少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、2,2−ジフルオロビニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、4,4−ジフルオロ−3−ブテニル、5,5−ジフルオロ−4−ペンテニル、または6,6−ジフルオロ−5−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために2,2−ジフルオロビニルまたは4,4−ジフルオロ−3−ブテニルである。   Preferred examples of the alkenyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine are: 2,2-difluorovinyl, 3,3-difluoro-2-propenyl, 4,4-difluoro-3-butenyl, 5,5-difluoro -4-pentenyl or 6,6-difluoro-5-hexenyl. Further preferred examples are 2,2-difluorovinyl or 4,4-difluoro-3-butenyl for decreasing the viscosity.

環Aおよび環Bは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Aまたは環Bは、光学異方性を上げるために、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。環Eおよび環Fは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。好ましい環Eまたは環Fは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Gは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Gは光学異方性を上げるために、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。   Ring A and ring B are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1, 4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred ring A or ring B is 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene or 2,6-difluoro-1,4-phenylene to increase optical anisotropy. Ring E and ring F are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene or 2,5-difluoro-1,4-phenylene. Preferred ring E or ring F is 1,4-cyclohexylene to reduce viscosity, and 1,4-phenylene to increase optical anisotropy. Ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene Pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred ring G is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene to increase the optical anisotropy.

環Iおよび環Kは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルである。好ましい環Iまたは環Kは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Jは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイル、3,4,5,6−テトラフルオロフルオレン−2,7−ジイル(FLF4)、4,6−ジフルオロジベンゾフラン−3,7−ジイル(BFF2)、または1,1,6,7−テトラフルオロインダン−2,5−ジイル(InF4)である。

Figure 2019073675

好ましい環Jは、誘電率異方性を上げるために2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。 Ring I and ring K are each selected from 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene and at least one hydrogen being replaced by fluorine or chlorine 1 , 4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,6-diyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, chroman-2,6-diyl, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine Is substituted by chroman-2,6-diyl. Preferred ring I or ring K is 1,4-cyclohexylene to lower viscosity, and tetrahydropyran-2,5-diyl to increase dielectric anisotropy, to increase optical anisotropy It is 1,4-phenylene. Ring J is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,4, 5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, 7,8-difluorochroman-2,6-diyl, 3,4,5,6-tetrafluorofluorene-2,7-diyl (FLF 4), 4,6- Difluorodibenzofuran-3,7-diyl (BFF2) or 1,1,6,7-tetrafluoroindane-2,5-diyl (InF4).
Figure 2019073675

A preferred ring J is 2,3-difluoro-1,4-phenylene to increase the dielectric anisotropy.

およびZは、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。好ましいZまたはZは、粘度を下げるために単結合である。Zは、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシである。好ましいZは、粘度を下げるために単結合である。Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシである。好ましいZは、粘度を下げるために単結合である。ZおよびZ10は、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシである。好ましいZまたはZ10は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにメチレンオキシである。 Z 1 and Z 2 are a single bond, ethylene, vinylene, methyleneoxy, carbonyloxy or difluoromethyleneoxy. Preferred Z 1 or Z 2 is a single bond to lower the viscosity. Z 7 is a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy. Preferred Z 7 is a single bond to lower the viscosity. Z 8 is a single bond, ethylene or carbonyloxy. Preferred Z 8 is a single bond to lower the viscosity. Z 9 and Z 10 are a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy. Desirable Z 9 or Z 10 is a single bond to lower the viscosity, and methyleneoxy to raise the dielectric anisotropy.

、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、X15、およびX16は、水素またはフッ素である。好ましいXからX15、またはX16は、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。 X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 , X 14 , X 15 , and X 16 are It is hydrogen or fluorine. Desirable X 1 to X 15 or X 16 is fluorine for increasing the dielectric anisotropy.

およびYは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいYまたはYは、下限温度を下げるためにフッ素である。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、トリフルオロメチルである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの好ましい例は、トリフルオロメトキシである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルオキシの好ましい例は、トリフルオロビニルオキシである。 Y 1 and Y 2 each represents fluorine, chlorine, an alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, an alkoxy having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine Or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Preferred Y 1 or Y 2 is fluorine to lower the lower limit temperature. A preferred example of alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine is trifluoromethyl. A preferred example of alkoxy in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine is trifluoromethoxy. A preferred example of alkenyloxy in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine is trifluorovinyloxy.

aは、1、2、3、または4であり、bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下である。好ましいaは、誘電率異方性を上げるために2または3である。好ましいbは、下限温度を下げるために0または1である。dは、1、2、または3である。好ましいdは、粘度を下げるために1であり、下限温度を下げるために2である。eは、1、2、3、または4である。好ましいeは、誘電率異方性を上げるために2または3である。fは、1、2、または3であり、gは0または1であり、そしてfおよびgの和は3以下である。好ましいfは粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。好ましいgは粘度を下げるために0であり、下限温度を下げるために1である。   a is 1, 2, 3, or 4, b is 0, 1, 2 or 3 and the sum of a and b is 4 or less. Desirable a is 2 or 3 to increase the dielectric anisotropy. Preferred b is 0 or 1 to lower the lower limit temperature. d is 1, 2 or 3; Preferred d is 1 to lower the viscosity and 2 to lower the lower temperature limit. e is 1, 2, 3 or 4; Desirable e is 2 or 3 to increase the dielectric anisotropy. f is 1, 2 or 3, g is 0 or 1, and the sum of f and g is 3 or less. Preferred f is 1 to lower the viscosity and 2 or 3 to raise the upper temperature limit. Preferred g is 0 to lower the viscosity and 1 to lower the lower temperature limit.

(b)第一添加物
式(2)において、Rは、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−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Rは、炭素数1から15のアルキルである。
(B) First additive In the formula (2), R 2 is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is replaced by —O— or —S— And at least one —CH 2 CH 2 — may be replaced by —CH = CH— or —C≡C—, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Desirable R 2 is alkyl having 1 to 15 carbons.

環Cおよび環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−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、フルオレン−2,7−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイル、アントラセン−2,6−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイル、または2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数2から12のアルケニル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましい環Cまたは環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−エチル−1,4−フェニレン、またはナフタレン−2,6−ジイルである。   Ring C and ring D are 1,4-cyclohexylene, 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, pyridine-2,5-diyl, Fluorene-2,7-diyl, phenanthrene-2,7-diyl, anthracene-2,6-diyl, perhydrocyclopenta [a] phenanthrene-3,17-diyl, or 2,3,4,7,8,8 9,10,11,12,13,14,15,16,17-tetradecahydrocyclopenta [a] phenanthrene-3,17-diyl, and in these rings, At most one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons In these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred ring C or ring D is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2-ethyl-1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl is there.

は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいZは、単結合、エチレン、ブチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。さらに好ましいZは、単結合である。 Z 3 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is replaced by —O—, —CO—, —COO—, or —OCO— And at least one of -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine May be Preferred Z 3 is a single bond, ethylene, butylene, vinylene, methyleneoxy or difluoromethyleneoxy. Further preferred Z 3 is a single bond.

Spは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSpは、単結合、炭素数1から10のアルキレン、または少なくとも1つの−CH−が−O−で置き換えられた炭素数1から10のアルキレンである。 Sp 1 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, or —OCOO— And at least one —CH 2 CH 2 — may be replaced by —CH = CH— or —C≡C—, and in these groups at least one hydrogen is fluorine or chlorine May be replaced by Desirable Sp 1 is a single bond, alkylene having 1 to 10 carbons, or alkylene having 1 to 10 carbons in which at least one —CH 2 — is replaced by —O—.

cは、0、1、2、3、または4である。好ましいcは、0、1、または2である。   c is 0, 1, 2, 3 or 4; Preferred c is 0, 1 or 2.

は、式(1a)または式(1b)で表される重合性基である。

Figure 2019073675
P 1 is a polymerizable group represented by Formula (1a) or Formula (1b).
Figure 2019073675

式(1a)および式(1b)において、Sp、Sp、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−NH−、−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSp、Sp、Sp、Sp、またはSpは、単結合、炭素数1から10のアルキレン、または少なくとも1つの−CH−が−O−で置き換えられた炭素数1から10のアルキレンである。 In the formulas (1a) and (1b), Sp 2 , Sp 3 , Sp 4 , Sp 5 and Sp 6 each represent a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2- may be replaced by -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = CH -Or -C≡C- may be replaced, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Sp 2 , Sp 3 , Sp 4 , Sp 5 or Sp 6 is a single bond, an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 10 carbons in which at least one —CH 2 — is replaced by —O— Is alkylene.

、M、M、M、M、およびMは、水素、フッ素、塩素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。好ましいM、M、M、M、M、またはM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M、M、M、M、M、またはMは、水素である。 M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 and M 6 are each hydrogen, fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or 1 carbon having at least one hydrogen replaced by fluorine or chlorine To 5 alkyl. Preferred M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 or M 6 is hydrogen or methyl to increase the reactivity. Further preferred M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 or M 6 is hydrogen.

は、水素、−Sp−X1a、または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいRは、水素、−Sp−X1a、炭素数1から15のアルキル、または少なくとも1つの−CH−が−O−で置き換えられた炭素数1から15のアルキルである。Rは、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいRは、水素、炭素数1から15のアルキル、または少なくとも1つの−CH−が−O−で置き換えられた炭素数1から15のアルキルである。 R 3 is hydrogen, -Sp 4 -X 1a , or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one -CH 2 -may be replaced by -O- or -S- At least one —CH 2 CH 2 — may be replaced by —CH = CH— or —C≡C—, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine . Desirable R 3 is hydrogen, -Sp 4 -X 1a , alkyl having 1 to 15 carbons, or alkyl having 1 to 15 carbons in which at least one -CH 2 -is replaced by -O-. R 4 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O— or —S—, and at least one —CH 2 CH 2- may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Desirable R 4 is hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbons, or alkyl having 1 to 15 carbons in which at least one —CH 2 — is replaced by —O—.

1aおよびX1bは、−OR、−N(R、−COOH、−SH、−B(OH)、または−Si(Rである。Rは、水素または炭素数1から10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。液晶組成物への高い相溶性の観点から、X1aおよびX1bは、−OHまたは−NHであることが特に好ましい。−OHは、高いアンカー力を有するので−O−、−CO−、または−COO−よりも好ましい。複数のヘテロ原子(窒素、酸素)を有する基は、特に好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。化合物(2)は、紫外線や熱に対して安定であることが好ましい。化合物(2)を組成物に添加したとき、この化合物が素子の電圧保持率を下げないことが好ましい。化合物(2)は、低い揮発性を有することが好ましい。好ましいモル質量は130g/mol以上である。さらに好ましいモル質量は150g/molから800g/molの範囲である。 X 1a and X 1b are -OR 5 , -N (R 5 ) 2 , -COOH, -SH, -B (OH) 2 , or -Si (R 5 ) 3 . R 5 is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, and at least one —CH 2 CH 2 — is -CH = CH- may be replaced, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. From the viewpoint of high compatibility with the liquid crystal composition, X 1a and X 1b are particularly preferably -OH or -NH 2 . -OH is preferable to -O-, -CO-, or -COO- because it has high anchoring power. Groups having multiple heteroatoms (nitrogen, oxygen) are particularly preferred. Compounds having such polar groups are effective even at low concentrations. The compound (2) is preferably stable to ultraviolet light and heat. When the compound (2) is added to the composition, it is preferred that the compound does not lower the voltage holding ratio of the device. The compound (2) preferably has low volatility. The preferred molar mass is 130 g / mol or more. A further preferred molar mass is in the range of 150 g / mol to 800 g / mol.

式(2−1)から式(2−57)において、Z、Z、およびZは、単結合、エチレン、ブチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。 In formulas (2-1) to (2-57), Z 4 , Z 5 and Z 6 are a single bond, ethylene, butylene, vinylene, methyleneoxy or difluoromethyleneoxy.

、L、L、L、L、L、L、L、L、L10、L11、およびL12は、水素、フッ素、メチル、またはエチルである。好ましいLからL12は、水素、フッ素、またはメチルである。さらに好ましいLからL12は、水素またはフッ素である。 L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 9 , L 10 , L 11 and L 12 are hydrogen, fluorine, methyl or ethyl. Preferred L 1 to L 12 are hydrogen, fluorine or methyl. Further preferred L 1 to L 12 is hydrogen or fluorine.

nは、0、1、2、3、4、5、または6である。   n is 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6.

(c)第二添加物
式(6)において、環Lおよび環Uは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Lまたは環Uは、フェニルである。
(C) Second Additives In Formula (6), ring L and ring U are cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxane-2-yl Or pyrimidin-2-yl or pyridin-2-yl in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, C 1 -C 12 alkyl, C 1 -C 12 alkoxy, or at least one hydrogen One hydrogen may be replaced by C 1-12 alkyl substituted with fluorine or chlorine. Preferred ring L or ring U is phenyl.

環Tは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Tは、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。   Ring T is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene 1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2 , 7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl in these rings, At least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. From the obtained 1 carbon atoms may be replaced by alkyl of 12. Preferred rings T are 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene.

11およびZ12は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいZ11またはZ12は、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、または−OCO−である。さらに好ましいZ11またはZ12は、単結合である。 Z 11 and Z 12 each represent a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —CO—, —COO— or —OCO— It may be replaced, and at least one -CH 2 CH 2 - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3 ) = C (CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Z 11 or Z 12 is a single bond, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -COO-, or -OCO-. Further preferred Z 11 or Z 12 is a single bond.

式(6)において、P、P、およびPは、式(1a)および式(1b)で表される重合性基とは異なる重合性基である。この重合性基は、−OH、−OR、−NH、−NHR、または−N(R)のような極性基を有しない。ここで、Rは炭素数1から12のアルキルである。好ましいP、P、またはPは、式(P−1)から式(P−5)で表される重合性基から選択された基である。さらに好ましいP、P、またはP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P、P、またはPは、式(P−1)または式(P−2)で表される基である。最も好ましいP、P、またはP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=CH)またはメタクリロイルオキシ(−OCO−C(CH)=CH)である。式(P−1)から式(P−5)の波線は、結合する部位を示す。

Figure 2019073675
In Formula (6), P 2 , P 3 and P 4 are polymerizable groups different from the polymerizable groups represented by Formula (1a) and Formula (1b). The polymerizable group is no -OH, -OR 0, -NH 2, a polar group such as -NHR 0 or -N (R 0) 2,. Here, R 0 is alkyl having 1 to 12 carbons. Preferred P 2 , P 3 or P 4 is a group selected from polymerizable groups represented by Formula (P-1) to Formula (P-5). Further preferable P 2 , P 3 or P 4 is a group represented by Formula (P-1), Formula (P-2) or Formula (P-3). Particularly preferable P 2 , P 3 or P 4 is a group represented by Formula (P-1) or Formula (P-2). Most preferable P 2 , P 3 or P 4 is a group represented by formula (P-1). Preferred groups represented by the formula (P-1) is an acryloyloxy (-OCO-CH = CH 2) or methacryloyloxy (-OCO-C (CH 3) = CH 2). The wavy lines in Formula (P-1) to Formula (P-5) indicate the binding site.
Figure 2019073675

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、M、M10、M11、M12、M13、M14、およびM15は、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。好ましいM、M、M、M10、M11、M12、M13、M14、およびM15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M、M12、およびM15は水素またはメチルであり、さらに好ましいM、M、M10、M11、M13、およびM14は水素である。 In formulas (P-1) to (P-5), M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 , M 14 and M 15 each represent hydrogen, fluorine or carbon number 1 to 5 alkyl, or alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Preferred M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 , M 14 and M 15 are hydrogen or methyl to increase the reactivity. Further preferred M 7 , M 12 and M 15 are hydrogen or methyl, and further preferred M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 13 and M 14 are hydrogen.

式(6)において、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンである。このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSp、Sp、またはSpは、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−CO−CH=CH−、または−CH=CH−CO−である。さらに好ましいSp、Sp、またはSpは、単結合である。 In the formula (6), Sp 7 , Sp 8 and Sp 9 are a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms. In this alkylene, at least one -CH 2 -may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH 2-. It may be replaced by = CH- or -C≡C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Sp 7, Sp 8 or Sp 9, is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO -, - OCO -, - CO-CH = CH-, or -CH = CH-CO-. Further preferred Sp 7 , Sp 8 or Sp 9 is a single bond.

hは、0、1、または2である。好ましいhは、0または1である。i、j、およびkは、0、1、2、3、または4であり、そしてi、j、およびkの和は、1以上である。好ましいi、j、およびkは、1または2である。   h is 0, 1 or 2; Preferred h is 0 or 1. i, j and k are 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of i, j and k is 1 or more. Preferred i, j and k are 1 or 2.

第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物(1)は、項2に記載の化合物(1−1)から化合物(1−14)である。これらの化合物において、第一成分の少なくとも1つが、化合物(1−3)、化合物(1−4)、化合物(1−7)、化合物(1−9)、化合物(1−10)、または化合物(1−12)であることが好ましい。第一成分の少なくとも2つが、化合物(1−3)および化合物(1−4)、化合物(1−3)および化合物(1−7)、化合物(1−3)および化合物(1−10)、化合物(1−7)および化合物(1−10)、または化合物(1−9)および化合物(1−10)の組合せであることが好ましい。   Fifth, preferred component compounds are shown. The preferred compound (1) is the compound (1-1) to the compound (1-14) described in Item 2. In these compounds, at least one of the first components is a compound (1-3), a compound (1-4), a compound (1-7), a compound (1-9), a compound (1-10), or a compound It is preferable that it is (1-12). At least two of the first components are compound (1-3) and compound (1-4), compound (1-3) and compound (1-7), compound (1-3) and compound (1-10), It is preferable that it is a combination of a compound (1-7) and a compound (1-10), or a compound (1-9) and a compound (1-10).

好ましい化合物(2)は、項3に記載の化合物(2−1)から化合物(2−57)である。これらの化合物において、第一添加物の少なくとも1つが、化合物(2−1)、化合物(2−2)、化合物(2−3)、化合物(2−9)、化合物(2−17)、化合物(2−19)、化合物(2−20)、化合物(2−21)、化合物(2−22)、化合物(2−39)、化合物(2−40)、または化合物(2−41)であることが好ましい。第一添加物の少なくとも2つが、化合物(2−1)および化合物(2−2)、化合物(2−1)および化合物(2−3)、または化合物(2−5)および化合物(2−6)の組合せであることが好ましい。   The preferred compound (2) is the compound (2-1) to the compound (2-57) described in item 3. In these compounds, at least one of the first additives is a compound (2-1), a compound (2-2), a compound (2-3), a compound (2-9), a compound (2-17), a compound (2-19), compound (2-20), compound (2-21), compound (2-22), compound (2-39), compound (2-40), or compound (2-41) Is preferred. At least two of the first additives are a compound (2-1) and a compound (2-2), a compound (2-1) and a compound (2-3), or a compound (2-5) and a compound (2-6) Preferably, it is a combination of

好ましい化合物(3)は、項7に記載の化合物(3−1)から化合物(3−13)である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも1つが、化合物(3−1)、化合物(3−3)、化合物(3−5)、化合物(3−6)、化合物(3−8)、または化合物(3−13)であることが好ましい。第二成分の少なくとも2つが、化合物(3−1)および化合物(3−3)、化合物(3−1)および化合物(3−5)、化合物(3−1)および化合物(3−8)、または化合物(3−3)および化合物(3−5)の組合せであることが好ましい。   The preferred compound (3) is the compound (3-1) to the compound (3-13) described in Item 7. In these compounds, at least one of the second components is a compound (3-1), a compound (3-3), a compound (3-5), a compound (3-6), a compound (3-8), or a compound It is preferable that it is (3-13). At least two of the second components are a compound (3-1) and a compound (3-3), a compound (3-1) and a compound (3-5), a compound (3-1) and a compound (3-8), Or it is preferable that it is a combination of a compound (3-3) and a compound (3-5).

好ましい化合物(4)は、項10に記載の化合物(4−1)から化合物(4−16)である。これらの化合物において、第三成分の少なくとも1つが、化合物(4−4)、化合物(4−8)、化合物(4−9)、化合物(4−11)、化合物(4−12)、化合物(4−13)、または化合物(4−16)であることが好ましい。第三成分の少なくとも2つが、化合物(4−9)および化合物(4−12)、化合物(4−11)および化合物(4−12)、化合物(4−12)および化合物(4−13)、または化合物(4−12)および化合物(4−16)の組合せであることが好ましい。   The preferred compound (4) is the compound (4-1) to the compound (4-16) described in Item 10. In these compounds, at least one of the third components is a compound (4-4), a compound (4-8), a compound (4-9), a compound (4-11), a compound (4-12), a compound (4) It is preferable that it is 4-13) or a compound (4-16). At least two of the third components are the compound (4-9) and the compound (4-12), the compound (4-11) and the compound (4-12), the compound (4-12) and the compound (4-13), Or it is preferable that it is a combination of a compound (4-12) and a compound (4-16).

好ましい化合物(5)は、項13に記載の化合物(5−1)から化合物(5−33)である。これらの化合物において、第四成分の少なくとも1つが、化合物(5−1)、化合物(5−3)、化合物(5−6)、化合物(5−8)、化合物(5−10)、化合物(5−14)、または化合物(5−17)であることが好ましい。第一成分の少なくとも2つが、化合物(5−1)および化合物(5−8)、化合物(5−1)および化合物(5−14)、化合物(5−3)および化合物(5−8)、化合物(5−3)および化合物(5−14)、化合物(5−3)および化合物(5−17)、化合物(5−6)および化合物(5−8)、化合物(5−6)および化合物(5−10)、化合物(5−6)および化合物(5−17)、化合物(5−10)および化合物(5−17)の組合せであることが好ましい。   The preferred compound (5) is a compound (5-1) to a compound (5-33) described in item 13. In these compounds, at least one of the fourth components is a compound (5-1), a compound (5-3), a compound (5-6), a compound (5-8), a compound (5-10), a compound (5-10) It is preferable that it is 5-14) or a compound (5-17). At least two of the first components are compound (5-1) and compound (5-8), compound (5-1) and compound (5-14), compound (5-3) and compound (5-8), Compound (5-3) and Compound (5-14), Compound (5-3) and Compound (5-17), Compound (5-6) and Compound (5-8), Compound (5-6) and Compound The combination of (5-10), compound (5-6) and compound (5-17), compound (5-10) and compound (5-17) is preferred.

好ましい化合物(6)は、項17に記載の化合物(6−1)から化合物(6−28)である。さらに好ましい化合物(6)は、化合物(6−1)、化合物(6−2)、化合物(6−3)、化合物(6−4)、化合物(6−5)、化合物(6−6)、化合物(6−7)、化合物(6−18)、化合物(6−20)、化合物(6−23)、化合物(6−24)、化合物(6−25)、および化合物(6−26)である。特に好ましい化合物(6)は、化合物(6−2)、化合物(6−3)、化合物(6−4)、および化合物(6−18)である。   The preferred compound (6) is a compound (6-1) to a compound (6-28) described in Item 17. Further preferred compound (6) is the compound (6-1), the compound (6-2), the compound (6-3), the compound (6-4), the compound (6-5), the compound (6-6), Compound (6-7), Compound (6-18), Compound (6-20), Compound (6-23), Compound (6-24), Compound (6-25), and Compound (6-26) is there. Particularly preferable compounds (6) are the compound (6-2), the compound (6-3), the compound (6-4), and the compound (6-18).

第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物(7−1)から化合物(7−5)である。光学活性化合物の好ましい割合は約5質量%以下である。さらに好ましい割合は約0.01質量%から約2質量%の範囲である。   Sixth, additives that may be added to the composition will be described. Such additives include optically active compounds, antioxidants, ultraviolet light absorbers, quenchers, dyes, antifoaming agents, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like. An optically active compound is added to the composition for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal molecules to give a twist angle. Examples of such compounds are compound (7-1) to compound (7-5). The preferred proportion of the optically active compound is about 5% by mass or less. A further preferred ratio is in the range of about 0.01% by weight to about 2% by weight.

Figure 2019073675
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大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、化合物(8−1)から化合物(8−3)などである。

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In order to prevent the decrease in specific resistance due to heating in the atmosphere, or after using the device for a long time, in order to maintain a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature, Is added to the Preferred examples of the antioxidant include compound (8-1) to compound (8-3) and the like.

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化合物(8−2)は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約600ppm以下である。さらに好ましい割合は、約100ppmから約300ppmの範囲である。   Since the compound (8-2) has low volatility, it is effective to maintain a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after using the device for a long time. The preferred proportion of the antioxidant is about 50 ppm or more to obtain its effect, and is about 600 ppm or less so as not to lower the upper temperature limit or to raise the lower temperature limit. A further preferred ratio is in the range of about 100 ppm to about 300 ppm.

紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。光安定剤の好ましい例は、化合物(9−1)から化合物(9−16)などである。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約10000ppm以下である。さらに好ましい割合は約100ppmから約10000ppmの範囲である。   Preferred examples of the UV absorbers are benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Also preferred are light stabilizers such as sterically hindered amines. Preferred examples of the light stabilizer include compound (9-1) to compound (9-16). The preferred proportion of these absorbents and stabilizers is about 50 ppm or more to obtain the effect, and about 10000 ppm or less so as not to lower the upper temperature limit or to raise the lower temperature limit. A further preferred ratio is in the range of about 100 ppm to about 10000 ppm.

Figure 2019073675
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消光剤は、液晶性化合物が吸収した光エネルギーを受容し、熱エネルギーに変換することにより、液晶性化合物の分解を防止する化合物である。消光剤の好ましい例は、化合物(10−1)から化合物(10−7)などである。これらの消光剤における好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、下限温度を上げないために約20000ppm以下である。さらに好ましい割合は約100ppmから約10000ppmの範囲である。   A quencher is a compound which receives the light energy absorbed by the liquid crystal compound and converts it into heat energy to prevent the decomposition of the liquid crystal compound. Preferred examples of the quencher are compound (10-1) to compound (10-7) and the like. The preferred proportion of these quenchers is about 50 ppm or more to obtain the effect, and about 20000 ppm or less in order not to raise the lower limit temperature. A further preferred ratio is in the range of about 100 ppm to about 10000 ppm.

Figure 2019073675
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GH(guest host)モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素(dichroic dye)が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約0.01質量%から約10質量%の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約1ppm以上であり、表示不良を防ぐために約1000ppm以下である。さらに好ましい割合は、約1ppmから約500ppmの範囲である。   In order to conform to a guest host (GH) mode device, a dichroic dye such as an azo dye or an anthraquinone dye is added to the composition. The preferred proportion of dye is in the range of about 0.01% by weight to about 10% by weight. In order to prevent foaming, an antifoam agent such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil or the like is added to the composition. The preferable proportion of the antifoaming agent is about 1 ppm or more in order to obtain the effect, and is about 1000 ppm or less in order to prevent display defects. A further preferred ratio is in the range of about 1 ppm to about 500 ppm.

高分子支持配向(PSA)型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物(2)および化合物(6)はこの目的に適している。化合物(2)および化合物(6)と共に、化合物(2)および化合物(6)とは異なる重合性化合物を組成物に添加してもよい。そのような重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなど化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートである。化合物(2)および化合物(6)の好ましい割合は、重合性化合物の全質量に基づいて約10質量%以上である。さらに好ましい割合は、約50質量%以上である。特に好ましい割合は、約80質量%以上である。特に好ましい割合は、100質量%でもある。化合物(2)および化合物(6)の種類を変えることによって、または化合物(2)および化合物(6)にその他の重合性化合物を適切な比で組み合せることによって、重合性化合物の反応性や液晶分子のプレチルト角を調整することができる。プレチルト角を最適化することによって、素子の短い応答時間を達成することができる。液晶分子の配向が安定化されるので、大きなコントラスト比や長い寿命を達成することができる。   Polymerizable compounds are used to make them compatible with polymer-supported oriented (PSA) type devices. Compound (2) and compound (6) are suitable for this purpose. In addition to the compound (2) and the compound (6), a polymerizable compound different from the compound (2) and the compound (6) may be added to the composition. Preferred examples of such polymerizable compounds are compounds such as acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, epoxy compounds (oxiranes, oxetanes), vinyl ketones and the like. Further preferred examples are acrylates or methacrylates. The preferred proportion of the compound (2) and the compound (6) is about 10% by mass or more based on the total mass of the polymerizable compound. A further preferable ratio is about 50% by mass or more. An especially desirable ratio is about 80% by mass or more. An especially desirable ratio is also 100% by mass. Reactivity of the polymerizable compound or liquid crystal by changing the type of the compound (2) and the compound (6), or by combining the compound (2) and the compound (6) with other polymerizable compounds in an appropriate ratio The pretilt angle of the molecule can be adjusted. By optimizing the pretilt angle, short response times of the device can be achieved. Since the alignment of liquid crystal molecules is stabilized, a large contrast ratio and a long lifetime can be achieved.

この重合性化合物は紫外線照射によって重合する。光重合開始剤などの適切な開始剤の存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば、光重合開始剤であるIrgacure651(登録商標;BASF)、Irgacure184(登録商標;BASF)、またはDarocur1173(登録商標;BASF)がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の全質量に基づいて約0.1質量%から約5質量%の範囲である。さらに好ましい割合は約1質量%から約3質量%の範囲である。   The polymerizable compound is polymerized by ultraviolet irradiation. It may be polymerized in the presence of a suitable initiator such as a photoinitiator. Appropriate conditions for polymerization, appropriate types of initiators, and appropriate amounts are known to the person skilled in the art and are described in the literature. For example, Irgacure 651 (registered trademark; BASF), Irgacure 184 (registered trademark; BASF), or Darocur 1173 (registered trademark; BASF), which is a photopolymerization initiator, is suitable for radical polymerization. The preferred proportion of the photoinitiator is in the range of about 0.1 wt% to about 5 wt% based on the total weight of the polymerizable compound. A further preferred ratio is in the range of about 1% by weight to about 3% by weight.

この重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、4−t−ブチルカテコール、4−メトキシフェノール、フェノチアジンなどである。   When the polymerizable compound is stored, a polymerization inhibitor may be added to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of polymerization inhibitors are hydroquinone, hydroquinone derivatives such as methylhydroquinone, 4-t-butylcatechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine and the like.

極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−OH、−COOH、−SH、−NH、>NH、>N−のような部分構造の少なくとも1つを有する。 Polar compounds are organic compounds with polarity. Here, compounds having an ionic bond are not included. Atoms such as oxygen, sulfur and nitrogen are more electronegative and tend to have a partial negative charge. Carbon and hydrogen tend to be neutral or have a partial positive charge. Polarity results from the inhomogeneous distribution of partial charges among different types of atoms in the compound. For example, polar compounds have -OH, -COOH, -SH, -NH 2 ,> NH, at least one of the> N-moiety like.

第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物(1−4)および化合物(1−10)は、特開平10−251186号公報に記載された方法で合成する。化合物(2)の合成法は、実施例の項に記載する。化合物(3−1)は、特開昭59−176221号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−4)および化合物(4−8)は、特開平2−233626号公報に記載された方法で合成する。化合物(5−1)および化合物(5−8)は、特表平2−503441号公報に記載された方法で合成する。化合物(6−18)は特開平7−101900号公報に記載された方法で合成する。化合物(8−1)は、アルドリッチ(Sigma-Aldrich Corporation)から入手できる。化合物(8−2)などは、米国特許3660505号明細書に記載された方法によって合成する。   Seventh, the synthesis methods of the component compounds will be described. These compounds can be synthesized by known methods. The synthesis method is illustrated. The compound (1-4) and the compound (1-10) are synthesized by the method described in JP-A-10-251186. The synthesis method of the compound (2) is described in the section of Examples. The compound (3-1) is synthesized by the method described in JP-A-59-176221. The compound (4-4) and the compound (4-8) are synthesized by the method described in JP-A-2-233626. The compound (5-1) and the compound (5-8) are synthesized by the method described in JP-A-2-503441. The compound (6-18) is synthesized by the method described in JP-A-7-101900. Compound (8-1) is available from Aldrich (Sigma-Aldrich Corporation). Compounds (8-2) and the like are synthesized by the method described in US Pat. No. 3,660,505.

合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。   Compounds that did not describe the method of synthesis were organic syntheses (John Wiley & Sons, Inc.), Organic Reactions (John Wiley & Sons, Inc.), complementary organic syntheses ( It can be synthesized by the method described in the book of Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), New Experimental Chemistry Lecture (Maruzen) and the like. The compositions are prepared from the compounds thus obtained by known methods. For example, the component compounds are mixed and dissolved together by heating.

最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、約−10℃以下の下限温度、約70℃以上の上限温度、そして約0.07から約0.20の範囲の光学異方性を有する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約0.08から約0.25の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。さらには、試行錯誤によって約0.10から約0.30の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はAM素子に適する。この組成物は透過型のAM素子に特に適する。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。   Finally, the application of the composition is described. Most compositions have a lower temperature limit of about -10 ° C. or lower, an upper temperature limit of about 70 ° C. or higher, and an optical anisotropy in the range of about 0.07 to about 0.20. A composition having an optical anisotropy in the range of about 0.08 to about 0.25 may be prepared by controlling the proportions of the component compounds, or by mixing other liquid crystal compounds. Furthermore, compositions having optical anisotropy in the range of about 0.10 to about 0.30 may be prepared by trial and error. Devices containing this composition have a large voltage holding ratio. This composition is suitable for an AM device. This composition is particularly suitable for transmissive AM devices. This composition can be used as a composition having a nematic phase, or as an optically active composition by adding an optically active compound.

この組成物はAM素子への使用が可能である。さらにPM素子への使用も可能である。この組成物は、PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPAなどのモードを有するAM素子およびPM素子への使用が可能である。TN、OCB、IPS、FFSなどのモードを有するAM素子への使用は特に好ましい。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配向がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型、または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−TFT素子または多結晶シリコン−TFT素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilinear aligned phase)型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)型の素子にも使用できる。   This composition can be used for an AM device. Furthermore, the use to PM element is also possible. This composition can be used for AM devices and PM devices having modes such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA, FPA. The use for AM devices having modes such as TN, OCB, IPS, FFS is particularly preferred. In an AM element having an IPS mode or an FFS mode, when no voltage is applied, the alignment of liquid crystal molecules may be parallel or perpendicular to the glass substrate. These elements may be reflective, transmissive or semi-transmissive. Its use for transmission type devices is preferred. The use for amorphous silicon-TFT elements or polycrystalline silicon-TFT elements is also possible. The composition can be used for an element of NCAP (nematic curvilinear aligned phase) type prepared by microencapsulation or a element of PD (polymer dispersed) type in which a three-dimensional network polymer is formed in the composition.

高分子支持配向型の素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる2つの基板を有する素子を用意する。この基板は配向膜を有する。この基板の少なくとも1つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に重合性化合物を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に注入する。この素子に電圧を印加した状態で光照射する。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。この重合によって、重合体を含有する組成物が生成する。高分子支持配向型の素子は、このような手順で製造する。   An example of the method for producing a polymer-supported oriented device is as follows. An element having two substrates called an array substrate and a color filter substrate is prepared. This substrate has an alignment film. At least one of the substrates has an electrode layer. A liquid crystal compound is mixed to prepare a liquid crystal composition. A polymerizable compound is added to this composition. Additives may be further added as needed. The composition is injected into the device. Light is irradiated in a state where a voltage is applied to this element. UV light is preferred. The polymerizable compound is polymerized by light irradiation. This polymerization produces a composition containing a polymer. A polymer-supported oriented device is manufactured by such a procedure.

この手順において、電圧を印加したとき、液晶分子が配向膜および電場の作用によって配向する。この配向に従って重合性化合物の分子も配向する。この状態で重合性化合物が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。なお、組成物中の重合性化合物を予め重合させ、この組成物を液晶表示素子の基板のあいだに配置することも可能であろう。   In this procedure, when a voltage is applied, liquid crystal molecules are aligned by the action of an alignment film and an electric field. The molecules of the polymerizable compound are also oriented according to this orientation. In this state, since the polymerizable compound is polymerized by ultraviolet light, a polymer maintaining this orientation is formed. The effect of the polymer reduces the response time of the device. Since image sticking is a malfunction of liquid crystal molecules, the effect of the polymer is to simultaneously improve the sticking. In addition, it is also possible to pre-polymerize the polymerizable compound in the composition and arrange this composition between the substrates of the liquid crystal display element.

化合物(2)のような重合性基を有する極性化合物(すなわち、重合性化合物)を用いる場合は、素子の基板に配向膜は不要である。配向膜を有しない素子は、2つ前の段落に記載した手順に従って配向膜を有しない基板から製造する。   In the case of using a polar compound having a polymerizable group (ie, a polymerizable compound) such as the compound (2), an alignment film is not necessary on the substrate of the device. A device without an alignment film is produced from a substrate without an alignment film according to the procedure described in the two preceding paragraphs.

この手順において、化合物(2)は、極性基が基板表面と相互作用するので、基板上に配列する。この配列に従って液晶分子が配向される。電圧を印加したとき、液晶分子の配向がさらに促進される。この状態で重合性基が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、液晶分子の配向が追加的に安定化し、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。   In this procedure, compound (2) is arranged on the substrate as the polar groups interact with the substrate surface. The liquid crystal molecules are oriented according to this arrangement. When a voltage is applied, the alignment of liquid crystal molecules is further promoted. In this state, the polymerizable group is polymerized by ultraviolet light, so that a polymer maintaining this orientation is formed. The effect of the polymer additionally stabilizes the orientation of the liquid crystal molecules and reduces the response time of the device. Since image sticking is a malfunction of liquid crystal molecules, the effect of the polymer is to simultaneously improve the sticking.

実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、組成物(M1)と組成物(M2)との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、NMR分析などの方法によって同定した。化合物、組成物および素子の特性は、下記の方法によって測定した。   The invention will be further described by way of examples. The invention is not limited by these examples. The present invention comprises a mixture of composition (M1) and composition (M2). The present invention also includes a mixture of at least two of the compositions of the Examples. The compound synthesized was identified by a method such as NMR analysis. The properties of the compounds, compositions and devices 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。H−NMRの測定では、試料をCDCl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、CFClを内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。 NMR analysis: For measurement, DRX-500 manufactured by Bruker Biospin Ltd. was used. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3, and the measurement was performed at room temperature under conditions of 500 MHz and 16 integrations. Tetramethylsilane was used as an internal standard. In 19 F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of integrations was 24 times. In the description of nuclear magnetic resonance spectrum, s is singlet, d is doublet, t is triplet, q is quartet, quin is quintet, sex is sextet, m is multiplet, br is broad.

ガスクロマト分析:測定には島津製作所製のGC−14B型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム(2mL/分)である。試料気化室を280℃に、検出器(FID)を300℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm;固定液相はジメチルポリシロキサン;無極性)を用いた。このカラムは、200℃で2分間保持したあと、5℃/分の割合で280℃まで昇温した。試料はアセトン溶液(0.1質量%)に調製したあと、その1μLを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のC−R5A型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。   Gas Chromatographic Analysis: A GC-14B gas chromatograph made by Shimadzu Corporation was used for measurement. The carrier gas is helium (2 mL / min). The sample vaporization chamber was set at 280 ° C. and the detector (FID) was set at 300 ° C. For separation of the component compounds, capillary columns DB-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm; fixed liquid phase is dimethylpolysiloxane; nonpolar) manufactured by Agilent Technologies Inc. were used. The column was kept at 200 ° C. for 2 minutes and then heated to 280 ° C. at a rate of 5 ° C./minute. The sample was prepared in an acetone solution (0.1% by mass), and 1 μL thereof was injected into the sample vaporization chamber. The recorder is Model C-R5A Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation, or its equivalent. The obtained gas chromatogram showed the retention time of the peak corresponding to the component compound and the area of the peak.

試料を希釈するためにクロロホルム、ヘキサンなどの溶媒を用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のHP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、Restek Corporation製のRtx−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE International Pty. Ltd製のBP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムCBP1−M50−025(長さ50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いてもよい。   A solvent such as chloroform or hexane may be used to dilute the sample. The following capillary column may be used to separate the component compounds. HP-1 (30 m in length, 0.32 mm in inner diameter, 0.25 μm in thickness) manufactured by Agilent Technologies Inc., Rtx-1 (30 m in length, 0.32 mm in inner diameter, 0.25 μm in film thickness) manufactured by Restek Corporation, BP-1 (30 m in length, 0.32 mm in inner diameter, 0.25 μm in film thickness) manufactured by SGE International Pty. Ltd. A capillary column CBP1-M50-025 (length 50 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Shimadzu Corporation may be used for the purpose of preventing overlapping of compound peaks.

組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフィ(FID)で分析する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を1とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合(質量%)は、ピークの面積比から算出することができる。   The proportion of the liquid crystal compound contained in the composition may be calculated by the following method. The mixture of liquid crystalline compounds is analyzed by gas chromatography (FID). The area ratio of peaks in the gas chromatogram corresponds to the proportion of the liquid crystal compound. When the capillary column described above is used, the correction coefficient of each liquid crystal compound may be regarded as 1. Therefore, the ratio (mass%) of the liquid crystal compound can be calculated from the area ratio of the peaks.

測定試料:組成物および素子の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物(15質量%)を母液晶(85質量%)に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。(外挿値)={(試料の測定値)−0.85×(母液晶の測定値)}/0.15。この割合でスメクチック相(または結晶)が25℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を10質量%:90質量%、5質量%:95質量%、1質量%:99質量%の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。   Measurement sample: When measuring the characteristics of the composition and the device, the composition was used as it was as a sample. When measuring the properties of the compound, a sample for measurement was prepared by mixing this compound (15% by mass) with the mother liquid crystal (85% by mass). The characteristic values of the compound were calculated by extrapolation from the values obtained by the measurement. (Extrapolated value) = {(measured value of sample) −0.85 × (measured value of base liquid crystal)} / 0.15. When a smectic phase (or crystal) precipitates at 25 ° C. in this proportion, the proportion of the compound and the base liquid crystal is 10 mass%: 90 mass%, 5 mass%: 95 mass%, 1 mass%: 99 mass% in this order. changed. The values of the upper limit temperature, the optical anisotropy, the viscosity, and the dielectric anisotropy of the compound were determined by this extrapolation method.

下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は質量%で示した。

Figure 2019073675
The following mother liquid crystals were used. The proportions of the component compounds are indicated by mass%.
Figure 2019073675

測定方法:特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;JEITAという)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521B)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスター(TFT)を取り付けなかった。   Measurement method: The measurement of the characteristics was performed by the following method. Many of these are the methods described in the JEITA standard (JEITA ED-2521B), which is deliberately enacted by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), or a modified method thereof. Met. A thin film transistor (TFT) was not attached to the TN device used for the measurement.

(1)ネマチック相の上限温度(NI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。 (1) Upper limit temperature of nematic phase (NI; ° C.): The sample was placed on a hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarization microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when part of the sample changed from the nematic phase to the isotropic liquid. The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "upper limit temperature".

(2)ネマチック相の下限温度(T;℃):ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Tを<−20℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。 (2) Minimum Temperature of a Nematic Phase (T C; ° C.): A sample having a nematic phase was put in a glass bottle, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃, and -40 ℃ for 10 days in a freezer After storage, the liquid crystal phase was observed. For example, the sample remained in the -20 ° C. in a nematic phase, when changed to -30 ° C. At crystals or a smectic phase was described as <-20 ° C. The T C. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "lower limit temperature".

(3)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s):測定には東京計器株式会社製のE型回転粘度計を用いた。 (3) Viscosity (bulk viscosity; ;; measured at 20 ° C .; mPa · s): For measurement, an E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. was used.

(4)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s):測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が0°であり、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5μmであるTN素子に試料を入れた。この素子に16Vから19.5Vの範囲で0.5V毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、測定(6)に記載された方法で測定した。 (4) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s): Measurement was performed according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) I obeyed. The sample was placed in a TN device having a twist angle of 0 ° and a distance between two glass substrates (cell gap) of 5 μm. The device was applied stepwise in steps of 0.5 V in the range of 16 V to 19.5 V. After 0.2 seconds of no application, application was repeated under the condition of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds). The peak current and peak time of transient current generated by this application were measured. These measurements and M. The rotational viscosity was obtained from the paper of Imai et al., Calculation formula (8) on page 40. The dielectric anisotropy required for this calculation was measured by the method described in the measurement (6).

(5)光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計によって行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率n‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率n⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。 (5) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.): Measurement was performed using an Abbe refractometer with a polarizing plate attached to the ocular, using light of wavelength 589 nm. After rubbing the surface of the main prism in one direction, a sample was dropped on the main prism. The refractive index n‖ was measured when the polarization direction was parallel to the rubbing direction. The refractive index n⊥ was measured when the polarization direction was perpendicular to the rubbing direction. The value of optical anisotropy was calculated from the formula of Δn = n‖-n⊥.

(6)誘電率異方性(Δε;25℃で測定):2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(10V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。 (6) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.): A sample was placed in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 9 μm and the twist angle is 80 degrees. Sine waves (10 V, 1 kHz) were applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (‖) in the major axis direction of liquid crystal molecules was measured. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (⊥) in the minor axis direction of liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation of Δε = ε‖−ε⊥.

(7)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が0.45/Δn(μm)であり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧(32Hz、矩形波)は0Vから10Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が90%になったときの電圧で表した。 (7) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V): An LCD-5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measurement. The light source was a halogen lamp. The sample was placed in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 0.45 / Δn (μm) and the twist angle is 80 degrees. The voltage (32 Hz, rectangular wave) applied to this element was gradually increased by 0.02 V from 0 V to 10 V. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. A voltage-transmittance curve was created in which the transmittance was 100% when the light amount was maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The threshold voltage was represented by the voltage at 90% transmittance.

(8)電圧保持率(VHR−1;25℃で測定;%):測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmであった。この素子は試料を注入したあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率で表した。 (8) Voltage holding ratio (VHR-1; measured at 25 ° C .;%): The TN device used for measurement had a polyimide alignment film, and the distance between two glass substrates (cell gap) was 5 μm. . The element was sealed with an adhesive that cures with ultraviolet light after injecting the sample. A pulse voltage (60 microseconds at 5 V) was applied to the TN device to charge it. The decaying voltage was measured with a high-speed voltmeter for 16.7 milliseconds, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. The area B was the area when it did not decay. The voltage holding ratio was expressed as a percentage of the area A to the area B.

(9)電圧保持率(VHR−2;80℃で測定;%):25℃の代わりに、80℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をVHR−2で表した。 (9) Voltage holding ratio (VHR-2; measured at 80 ° C .;%): The voltage holding ratio was measured in the same procedure as described above except that measurement was performed at 80 ° C. instead of 25 ° C. The obtained value was expressed as VHR-2.

(10)電圧保持率(VHR−3;25℃で測定;%):紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは5μmであった。この素子に試料を注入し、光を20分間照射した。光源は超高圧水銀ランプUSH−500D(ウシオ電機製)であり、素子と光源の間隔は20cmであった。VHR−3の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−3を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。VHR−3は90%以上が好ましく、95%以上がさらに好ましい。 (10) Voltage holding ratio (VHR-3; measured at 25 ° C .;%): After irradiation with ultraviolet light, the voltage holding ratio was measured to evaluate the stability to ultraviolet light. The TN device used for the measurement had a polyimide alignment film, and the cell gap was 5 μm. A sample was injected into the device and irradiated with light for 20 minutes. The light source was an ultra-high pressure mercury lamp USH-500D (manufactured by Ushio Inc.), and the distance between the element and the light source was 20 cm. In the measurement of VHR-3, the decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds. Compositions with large VHR-3 have high stability to ultraviolet light. 90% or more is preferable and 95% or more of VHR-3 is more preferable.

(11)電圧保持率(VHR−4;25℃で測定;%):試料を注入したTN素子を80℃の恒温槽内で500時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。VHR−4の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−4を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。 (11) Voltage holding ratio (VHR-4; measured at 25 ° C .;%): The TN device injected with the sample is heated in a thermostatic chamber at 80 ° C. for 500 hours, and then the voltage holding ratio is measured and stability to heat Was evaluated. In the measurement of VHR-4, the decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds. Compositions having large VHR-4 have great stability to heat.

(12)応答時間(τ;25℃で測定;ms):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が3.5μmであり、配向膜を有しないFFS素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子に、30Vの電圧を印加しながら78mW/cm(405nm)の紫外線を359秒間(28J)照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製、紫外硬化用マルチメタルランプM04−L41を用いた。この素子に矩形波(120Hz)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。矩形波の最大電圧は透過率が90%になるように設定した。矩形波の最低電圧は透過率が0%になる2.5Vに設定した。応答時間は透過率90%から10%に変化するのに要した時間(立ち下がり時間;fall time;ミリ秒)で表した。 (12) Response time (τ; measured at 25 ° C .; ms): For measurement, LCD Evaluation System Model LCD-5100 made by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The light source was a halogen lamp. The low pass filter (Low-pass filter) was set to 5 kHz. The sample was placed in an FFS device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 3.5 μm and the alignment film was not provided. The device was sealed with a UV curable adhesive. The device was irradiated with ultraviolet light of 78 mW / cm 2 (405 nm) for 359 seconds (28 J) while applying a voltage of 30 V. For irradiation with ultraviolet light, a multi-metal lamp M04-L41 for ultraviolet curing was used, manufactured by Eye Graphics Co., Ltd. A rectangular wave (120 Hz) was applied to this element. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. It was considered that the transmittance was 100% when the light amount was maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The maximum voltage of the square wave was set so that the transmittance was 90%. The lowest voltage of the rectangular wave was set to 2.5 V at which the transmittance was 0%. The response time is represented by the time (fall time; milliseconds) taken to change from 90% transmittance to 10% transmittance.

(13)弾性定数(K;25℃で測定;pN):測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のHP4284A型LCRメータを用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである水平配向素子に試料を入れた。この素子に0ボルトから20ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)の値を「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.99)からK11およびK33の値を得た。次に同171頁にある式(3.18)に、先ほど求めたK11およびK33の値を用いてK22を算出した。弾性定数Kは、このようにして求めたK11、K22、およびK33の平均値で表した。 (13) Elastic constant (K; measured at 25 ° C .; pN): For measurement, HP4284A LCR meter manufactured by Yokogawa-Hewlett-Packard Co. was used. The sample was placed in a horizontal alignment device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. A charge of 0 to 20 volts was applied to the device, and the capacitance and the applied voltage were measured. Fitting the measured capacitance (C) and applied voltage (V) values using the formula (2.98) and formula (2.101) on page 75 of “Liquid Crystal Device Handbook” (Nippon Kogyo Shimbun Ltd.) And the values of K11 and K33 were obtained from equation (2.99). Next, K22 was calculated using the values of K11 and K33 previously obtained in the equation (3.18) on page 171 in the same. The elastic constant K was represented by the average value of K11, K22, and K33 thus determined.

(14)比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm):電極を備えた容器に試料1.0mLを入れた。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。 (14) Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C .; Ω cm): 1.0 mL of a sample was placed in a container equipped with an electrode. A direct current voltage (10 V) was applied to the container, and a direct current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following equation. (Specific resistance) = {(voltage) × (electric capacity of container)} / {(direct current) × (dielectric constant of vacuum)}.

(15)プレチルト角
プレチルト角の測定には、分光エリプソメータM−2000U(J. A. Woollam Co., Inc. 製)を使用した。
(15) Pretilt Angle For measurement of the pretilt angle, a spectral ellipsometer M-2000U (manufactured by JA Woollam Co., Inc.) was used.

(16)配向安定性(液晶配向軸安定性)
液晶表示素子の電極側の液晶配向軸の変化を評価した。ストレス印加前の電極側の液晶配向角度φ(before)を測定し、その後、素子に矩形波4.5V、60Hzを20分間印加した後、1秒間ショートし、1秒後および5分後に再び電極側の液晶配向角度φ(after)を測定した。これらの値から、1秒後および5分後の液晶配向角度の変化Δφ(deg.)を次の式を用いて算出した。
Δφ(deg.)=φ(after)−φ(before)
これらの測定はJ. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, J. F. Elman, E. Montbach, D. Bryant, and P. J. Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600 を参考に行った。Δφが小さいほうが液晶配向軸の変化率が小さく、液晶配向軸の安定性が良いといえる。
(16) Alignment stability (liquid crystal alignment axis stability)
The change of the liquid crystal alignment axis on the electrode side of the liquid crystal display element was evaluated. Measure the liquid crystal orientation angle φ (before) on the electrode side before applying stress, then apply a rectangular wave 4.5 V, 60 Hz for 20 minutes to the device, then short for 1 second, and after 1 second and 5 minutes again The liquid crystal alignment angle φ (after) of the side was measured. From these values, the change Δφ (deg.) Of the liquid crystal alignment angle after 1 second and 5 minutes was calculated using the following equation.
Δφ (deg.) = Φ (after) −φ (before)
These measurements were made with reference to J. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, JF Elman, E. Montbach, D. Bryant, and PJ Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600 . The smaller the Δφ, the smaller the change rate of the liquid crystal alignment axis, and the better the stability of the liquid crystal alignment axis.

[合成例1]化合物(2−39−1)の合成
まず、化合物(T−4)の合成を説明する。この化合物は、第6工程で反応に用いた。

Figure 2019073675
Synthesis Example 1 Synthesis of Compound (2-39-1) First, the synthesis of compound (T-4) will be described. This compound was used in the reaction in the sixth step.
Figure 2019073675

第1工程
パラホルムアルデヒド(30.0g)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)(56.0g)、および水(600ml)を反応器に入れ、室温で15分間撹拌した。そこへ化合物(T−1)(50.0g)のTHF(1200ml)溶液を滴下し、室温で72時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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−2)(43.2g;65%)を得た。
Step 1 Paraformaldehyde (30.0 g), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) (56.0 g), and water (600 ml) were charged into a reactor and stirred at room temperature for 15 minutes . The THF (1200 ml) solution of compound (T-1) (50.0 g) was dripped there, and it stirred at room temperature for 72 hours. The reaction mixture was poured into water and extracted with ethyl acetate. The extract 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 = 4: 1) to give compound (T-2) (43.2 g; 65%).

第2工程
化合物(T−2)(30.0g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(23.3g)、ピリジニウム p−トルエンスルホナート(PPTS)(5.80g)を反応器に入れ50℃で10時間撹拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、ジクロロメタンで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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=2:1)で精製して、化合物(T−3)(39.5g;80%)を得た。
Second step: Compound (T-2) (30.0 g), 3,4-dihydro-2H-pyran (23.3 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (5.80 g) are placed in a reactor 50 Stir at <RTIgt; C </ RTI> for 10 hours. After filtering off insolubles, the reaction mixture was poured into water and extracted with dichloromethane. The extract 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 = 2: 1) to give compound (T-3) (39.5 g; 80%).

第3工程
化合物(T−3)(39.5g)、THF(400ml)、および水(400ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへ水酸化リチウム一水和物(15.4g)を加え、室温に戻しつつ12時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、6N塩酸(60ml)をゆっくりと加え酸性にした後、酢酸エチルで抽出した。抽出液を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮して化合物(T−4)(32.6g;95%)を得た。
Step 3 Compound (T-3) (39.5 g), THF (400 ml), and water (400 ml) were charged into a reactor and cooled to 0 ° C. Lithium hydroxide monohydrate (15.4 g) was added there, and it stirred for 12 hours, returning to room temperature. The reaction mixture was poured into water, acidified with 6N hydrochloric acid (60 ml) slowly, and extracted with ethyl acetate. The extract was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure to give compound (T-4) (32.6 g; 95%).

次に、化合物(T−5)から化合物(2−39−1)を合成する方法を説明する。

Figure 2019073675
Next, the method to synthesize | combine a compound (2-39-1) from a compound (T-5) is demonstrated.
Figure 2019073675

第4工程
化合物(T−5)(20.0g)およびTHF(200ml)を反応器に入れ、−70℃に冷却し、リチウムジイソプロピルアミド(LDA)(1.10M;THF溶液;68.0ml)をゆっくりと滴下し、1時間撹拌した。そこへクロロギ酸メチル(7.00g)をゆっくりと加え、室温に戻しつつ4時間撹拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、トルエンで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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:ヘプタン=9:1)で精製して、化合物(T−6)(19.4g;82%)を得た。
Step 4 Compound (T-5) (20.0 g) and THF (200 ml) were put in a reactor, cooled to -70 ° C., and lithium diisopropylamide (LDA) (1.10 M; THF solution; 68.0 ml) Was slowly added dropwise and stirred for 1 hour. Methyl chloroformate (7.00 g) was slowly added thereto, and the mixture was stirred for 4 hours while returning to room temperature. After filtering off insolubles, the reaction mixture was poured into water and extracted with toluene. The extract was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: heptane = 9: 1) to give compound (T-6) (19.4 g; 82%).

第5工程
水素化リチウムアルミニウム(1.93g)およびTHF(200ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへ、化合物(T−6)(19.4g)のTHF(100ml)溶液をゆっくりと加え、室温に戻しつつ3時間撹拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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−7)(6.0g;38%)を得た。
Step 5 Lithium aluminum hydride (1.93 g) and THF (200 ml) were charged into the reactor and cooled to 0 ° C. Thereto was slowly added a solution of compound (T-6) (19.4 g) in THF (100 ml), and the mixture was stirred for 3 hours while returning to room temperature. After filtering off insolubles, the reaction mixture was poured into water and extracted with ethyl acetate. The extract was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 1: 1) to give compound (T-7) (6.0 g; 38%).

第6工程
化合物(T−7)(2.0g)、化合物(T−4)(2.63g)、DMAP(0.78g)、およびジクロロメタン(100ml)を反応器に入れ、0℃に冷却した。そこへDCC(2.92g)のジクロロメタン(60ml)溶液をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ12時間撹拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、ジクロロメタンで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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)(2.83g;68%)を得た。
Step 6 Compound (T-7) (2.0 g), Compound (T-4) (2.63 g), DMAP (0.78 g), and dichloromethane (100 ml) were placed in a reactor and cooled to 0 ° C. . The dichloromethane (60 ml) solution of DCC (2.92g) was dripped slowly there, and it stirred for 12 hours, returning to room temperature. After filtering off insolubles, the reaction mixture was poured into water and extracted with dichloromethane. The extract 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 give compound (T-8) (2.83 g; 68%).

第7工程
化合物(T−8)(2.83g)、ピリジニウム p−トルエンスルホナート(PPTS)(1.09g)、THF(50ml)およびメタノール(50ml)を反応器に入れ、50℃で8時間撹拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。抽出液を水で洗浄し、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(2−39−1)(1.47g;70%)を得た。
Step 7 Compound (T-8) (2.83 g), pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS) (1.09 g), THF (50 ml) and methanol (50 ml) were charged into a reactor, and kept at 50 ° C. for 8 hours It stirred. After filtering off insolubles, the reaction mixture was poured into water and extracted with ethyl acetate. The extract was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, and the residue is purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 1: 1) to give compound (2-39-1) (1.47 g; 70%) The

化合物(2−39−1)のH−NMR(ppm;CDCl3):6.24(s,2H)、5.82(s,2H)、4.35−4.31(m,6H)、4.22−4.19(m,2H)、2.36(s,2H)、1.97−1.91(s,1H)、1.82−1.63(m,8H)、1.43−1.18(m,7H)、1.15−0.79(m,16H). 1 H-NMR (ppm; CDCl 3 ) of compound (2-39-1): 6.24 (s, 2H), 5.82 (s, 2H), 4.35 to 4.31 (m, 6H) , 4.22 to 4.19 (m, 2H), 2.36 (s, 2H), 1.97 to 1.91 (s, 1H), 1.82 to 1.63 (m, 8H), 1 43-1.18 (m, 7H), 1.15 to 0.79 (m, 16H).

組成物の実施例を以下に示す。成分化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号によって表した。表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号化された化合物の後にあるかっこ内の番号は、化合物が属する化学式を表す。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、添加物を含まない液晶組成物の質量に基づいた質量百分率(質量%)である。最後に、組成物の特性値をまとめた。   Examples of compositions are given below. Component compounds are represented by symbols based on the definition of Table 3 below. In Table 3, the configuration for 1,4-cyclohexylene is trans. The number in parenthesis after the symbolized compound represents the chemical formula to which the compound belongs. The symbol (-) means other liquid crystal compounds. The proportion (percentage) of the liquid crystal compound is a mass percentage (mass%) based on the mass of the liquid crystal composition not including the additive. Finally, the characteristic values of the composition were summarized.

Figure 2019073675
Figure 2019073675

素子の実施例
1.原料
配向膜を有しない素子に、第一添加物(極性化合物)や第二添加物(重合性化合物)を添加した組成物を注入した。電圧を印加しながら紫外線を照射したあと、この素子における液晶分子の垂直配向を検討した。液晶分子が充分に配向したか否かは、光漏れテストによって判断した。垂直配向が達成された場合には、光漏れが観察されないからである。最初に原料を説明する。原料は、組成物(M1)から(M13)、極性化合物(PC−1)から(PC−31)、重合性化合物(RM−1)から(RM−8)の中から適宜選択した。組成物は以下のとおりであった。
Device Example 1. The composition which added the 1st additive (polar compound) and the 2nd additive (polymerizable compound) was inject | poured into the element which does not have a raw material orientation film. After irradiation with ultraviolet light while applying a voltage, the vertical alignment of liquid crystal molecules in this device was examined. It was judged by a light leak test whether or not the liquid crystal molecules were sufficiently aligned. If vertical alignment is achieved, no light leakage is observed. I will explain the ingredients first. The raw materials were appropriately selected from compositions (M1) to (M13), polar compounds (PC-1) to (PC-31), and polymerizable compounds (RM-1) to (RM-8). The composition was as follows.

組成物(M1)
5−HXB(F,F)−F (1−1) 3%
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 6%
3−BB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−4) 4%
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 4%
3−HBB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−7) 5%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−14) 2%
3−HH−V (3−1) 22%
3−HH−V1 (3−1) 10%
5−HB−O2 (3−2) 5%
3−HHEH−3 (3−4) 3%
3−HBB−2 (3−6) 7%
5−B(F)BB−3 (3−7) 3%
3−HB−CL (4−1) 3%
3−HHB−OCF3 (4−3) 3%
3−HGB(F,F)−F (4−6) 3%
3−HB(F)B(F,F)−F (4−9) 5%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 6%
NI=77.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=5.8;Vth=1.88V;η=13.7mPa・s;γ1=61.3mPa・s.
Composition (M1)
5-HXB (F, F)-F (1-1) 3%
3-HHXB (F, F)-F (1-2) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 6%
3-BB (2F, 3F) XB (F, F)-F (1-4) 4%
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 4%
3-HBB (2F, 3F) XB (F, F)-F (1-7) 5%
5-BB (F) B (F, F) X B (F) B (F, F)-F (1-14) 2%
3-HH-V (3-1) 22%
3-HH-V1 (3-1) 10%
5-HB-O2 (3-2) 5%
3-HHEH-3 (3-4) 3%
3-HBB-2 (3-6) 7%
5-B (F) BB-3 (3-7) 3%
3-HB-CL (4-1) 3%
3-HHB-OCF3 (4-3) 3%
3-HGB (F, F)-F (4-6) 3%
3-HB (F) B (F, F)-F (4-9) 5%
3-HBBB (F, F)-F (4-14) 6%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.101; Δε = 5.8; Vth = 1.88 V; = 1 = 13.7 mPa · s; γ1 = 61.3 mPa · s.

組成物(M2)
5−HXB(F,F)−F (1−1) 6%
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
2−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 10%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V (3−1) 10%
4−HH−V1 (3−1) 8%
5−HB−O2 (3−2) 7%
4−HHEH−3 (3−4) 3%
V2−BB(F)B−1 (3−8) 3%
5−HB−CL (4−1) 5%
V−HB(F)B(F,F)−F (4−9) 5%
3−HHB(F)B(F,F)−F (4−15) 7%
1O1−HBBH−3 (−) 5%
NI=78.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.095;Δε=3.4;Vth=1.50V;η=8.4mPa・s;γ1=54.2mPa・s.
Composition (M2)
5-HXB (F, F)-F (1-1) 6%
3-HHXB (F, F)-F (1-2) 6%
2-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 10%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V (3-1) 10%
4-HH-V1 (3-1) 8%
5-HB-O2 (3-2) 7%
4-HHEH-3 (3-4) 3%
V2-BB (F) B-1 (3-8) 3%
5-HB-CL (4-1) 5%
V-HB (F) B (F, F)-F (4-9) 5%
3-HHB (F) B (F, F)-F (4-15) 7%
1O1-HBBH-3 (-) 5%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.095; Δε = 3.4; Vth = 1.50 V; == 8.4 mPa · s; γ1 = 54.2 mPa · s.

組成物(M3)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 7%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 10%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 6%
3−HBB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−7) 5%
2−HH−3 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 20%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 5%
V2−B2BB−1 (3−9) 3%
3−HHEBH−3 (3−11) 5%
3−HHEBH−5 (3−11) 5%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 5%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 5%
2−HHB(F)B(F,F)−F (4−15) 3%
NI=90.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.088;Δε=5.4;Vth=1.69V;η=13.7mPa・s;γ1=60.6mPa・s.
Composition (M3)
3-HHXB (F, F)-F (1-2) 7%
3-BB (F, F) XB (F, F)-F (1-4) 10%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 6%
3-HBB (2F, 3F) XB (F, F)-F (1-7) 5%
2-HH-3 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 20%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 5%
V2-B2BB-1 (3-9) 3%
3-HHEBH-3 (3-11) 5%
3-HHEBH-5 (3-11) 5%
3-HHEB (F, F)-F (4-5) 5%
5-HBEB (F, F)-F (4-10) 5%
2-HHB (F) B (F, F)-F (4-15) 3%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.088; Δε = 5.4; Vth = 1.69 V; = 1 = 13.7 mPa · s; γ1 = 60.6 mPa · s.

組成物(M4)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 12%
3−HBBXB(F,F)−F (1−7) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 5%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 4%
2−HH−3 (3−1) 6%
3−HH−5 (3−1) 6%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−VFF (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 7%
V−HHB−1 (3−5) 6%
V−HBB−2 (3−6) 5%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 5%
4−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.107;Δε=7.0;Vth=1.55V;η=11.6mPa・s;γ1=55.6mPa・s.
Composition (M4)
3-BB (F, F) XB (F, F)-F (1-4) 12%
3-HBBXB (F, F)-F (1-7) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (1-10) 5%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (1-10) 4%
2-HH-3 (3-1) 6%
3-HH-5 (3-1) 6%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-VFF (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 7%
V-HHB-1 (3-5) 6%
V-HBB-2 (3-6) 5%
3-HBBB (F, F)-F (4-14) 5%
4-HBBB (F, F)-F (4-14) 4%
Tc <-20 ° C; Δn = 0.107; Δε = 7.0; Vth = 1.55 V; = 1 = 11.6 mPa · s;

組成物(M5)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 8%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 5%
3−HHB−O1 (3−5) 2%
V−HHB−1 (3−5) 5%
2−BB(F)B−3 (3−8) 6%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 5%
4−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
F3−HH−V (−) 15%
NI=82.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.104;Δε=5.7;Vth=1.43V;η=11.8mPa・s;γ1=62.1mPa・s.
Composition (M5)
3-HHXB (F, F)-F (1-2) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F)-F (1-4) 8%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (1-10) 6%
5-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (1-10) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 5%
3-HHB-O1 (3-5) 2%
V-HHB-1 (3-5) 5%
2-BB (F) B-3 (3-8) 6%
3-HBBB (F, F)-F (4-14) 5%
4-HBBB (F, F)-F (4-14) 4%
F3-HH-V (-) 15%
Tc <-20 ° C; Δn = 0.104; Δε = 5.7; Vth = 1.43 V;

組成物(M6)
3−GB(F,F)XB(F,F)−F (1−3) 5%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 5%
2−dhBB(F,F)XB(F,F)−F (1−8) 4%
3−dhB(F,F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−13) 3%
3−BB(2F,5F)B−3 (3) 3%
2−HH−3 (3−1) 14%
2−HH−5 (3−1) 4%
3−HH−V (3−1) 26%
1V2−HH−3 (3−1) 5%
1V2−BB−1 (3−3) 3%
3−HB(F)HH−2 (3−10) 4%
5−HBB(F)B−2 (3−13) 6%
7−HB(F,F)−F (4−2) 3%
3−HGB(F,F)−F (4−6) 3%
5−GHB(F,F)−F (4−7) 4%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (4−13) 2%
3−HHBB(F,F)−F (4−14) 4%
3−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 2%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.094;Δε=5.9;Vth=1.25V;η=12.8mPa・s;γ1=61.9mPa・s.
Composition (M6)
3-GB (F, F) XB (F, F)-F (1-3) 5%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 5%
2-dhBB (F, F) XB (F, F) -F (1-8) 4%
3-dhB (F, F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F (1-13) 3%
3-BB (2F, 5F) B-3 (3) 3%
2-HH-3 (3-1) 14%
2-HH-5 (3-1) 4%
3-HH-V (3-1) 26%
1V2-HH-3 (3-1) 5%
1V2-BB-1 (3-3) 3%
3-HB (F) HH-2 (3-10) 4%
5-HBB (F) B-2 (3-13) 6%
7-HB (F, F)-F (4-2) 3%
3-HGB (F, F)-F (4-6) 3%
5-GHB (F, F)-F (4-7) 4%
3-BB (F) B (F, F)-CF3 (4-13) 2%
3-HBBB (F, F)-F (4-14) 4%
3-GBB (F) B (F, F)-F (4-16) 2%
NI = 78.3 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.094; Δε = 5.9; Vth = 1.25 V; == 12.8 mPa · s; γ1 = 61.9 mPa · s.

組成物(M7)
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−12) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−14) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−V1 (3−1) 7%
4−HH−V1 (3−1) 6%
5−HB−O2 (3−2) 5%
7−HB−1 (3−2) 5%
VFF−HHB−O1 (3−5) 8%
VFF−HHB−1 (3−5) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (4−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
NI=80.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=4.6;Vth=1.71V;η=11.0mPa・s;γ1=47.2mPa・s.
Composition (M7)
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (1-10) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F)-F (1-12) 3%
5-BB (F) B (F, F) X B (F) B (F, F)-F (1-14) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-V1 (3-1) 7%
4-HH-V1 (3-1) 6%
5-HB-O2 (3-2) 5%
7-HB-1 (3-2) 5%
VFF-HHB-O1 (3-5) 8%
VFF-HHB-1 (3-5) 3%
3-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
3-HBB (F, F)-F (4-8) 5%
5-HBB (F, F)-F (4-8) 4%
3-BB (F) B (F, F)-F (4-12) 3%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.101; Δε = 4.6; Vth = 1.71 V; = 1 = 11.0 mPa · s; γ1 = 47.2 mPa · s.

組成物(M8)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 10%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−9) 6%
5−GB(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−11) 5%
5−HBBH−3 (3) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 10%
1V2−HH−3 (3−1) 8%
3−HH−VFF (3−1) 8%
V2−BB−1 (3−3) 2%
5−HB(F)BH−3 (3−12) 5%
3−HHB(F,F)−F (4−4) 8%
3−GB(F)B(F,F)−F (4−11) 3%
NI=76.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.088;Δε=5.5;Vth=1.81V;η=12.1mPa・s;γ1=60.2mPa・s.
Composition (M8)
3-BB (F, F) XB (F, F)-F (1-4) 10%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-9) 6%
5-GB (F, F) XB (F) B (F, F)-F (1-11) 5%
5-HBBH-3 (3) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 10%
1V2-HH-3 (3-1) 8%
3-HH-VFF (3-1) 8%
V2-BB-1 (3-3) 2%
5-HB (F) BH-3 (3-12) 5%
3-HHB (F, F)-F (4-4) 8%
3-GB (F) B (F, F)-F (4-11) 3%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.088; Δε = 5.5; Vth = 1.81 V; = 1 = 12.1 mPa · s; γ1 = 60.2 mPa · s

組成物(M9)
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 5%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 5%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−9) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−9) 5%
2−HH−5 (3−1) 3%
3−HH−5 (3−1) 5%
3−HH−V (3−1) 24%
4−HH−V (3−1) 5%
1V2−HH−3 (3−1) 5%
3−HHEH−3 (3−4) 5%
5−B(F)BB−2 (3−7) 3%
5−B(F)BB−3 (3−7) 2%
5−HEB(F,F)−F (4) 3%
5−HB−CL (4−1) 5%
3−HHB−OCF3 (4−3) 4%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 4%
3−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
NI=78.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.091;Δε=6.8;Vth=1.52V;η=15.5mPa・s;γ1=59.3mPa・s.
Composition (M9)
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 5%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 5%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-9) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-9) 5%
2-HH-5 (3-1) 3%
3-HH-5 (3-1) 5%
3-HH-V (3-1) 24%
4-HH-V (3-1) 5%
1V2-HH-3 (3-1) 5%
3-HHEH-3 (3-4) 5%
5-B (F) BB-2 (3-7) 3%
5-B (F) BB-3 (3-7) 2%
5-HEB (F, F)-F (4) 3%
5-HB-CL (4-1) 5%
3-HHB-OCF3 (4-3) 4%
3-HHEB (F, F)-F (4-5) 4%
3-HBEB (F, F)-F (4-10) 3%
5-HBEB (F, F)-F (4-10) 3%
3-BB (F) B (F, F)-F (4-12) 3%
Tc <-20 ° C; Δn = 0.091; Δε = 6.8; Vth = 1.52 V; = 1 = 15.5 mPa · s;

組成物(M10)
3−HHXB(F,F)−F (1−2) 9%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 5%
3−HH−V (3−1) 25%
3−HH−V1 (3−1) 10%
5−HB−O2 (3−2) 10%
7−HB−1 (3−2) 5%
V2−BB−1 (3−3) 3%
3−HHB−1 (3−5) 4%
1V−HBB−2 (3−6) 5%
5−HBB(F)B−2 (3−13) 6%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 4%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (4−13) 4%
3−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 3%
4−GBB(F)B(F,F)−F (4−16) 4%
NI=79.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.111;Δε=4.7;Vth=1.86V;η=9.7mPa・s;γ1=49.9mPa・s.
Composition (M10)
3-HHXB (F, F)-F (1-2) 9%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-4) 5%
3-HH-V (3-1) 25%
3-HH-V1 (3-1) 10%
5-HB-O2 (3-2) 10%
7-HB-1 (3-2) 5%
V2-BB-1 (3-3) 3%
3-HHB-1 (3-5) 4%
1V-HBB-2 (3-6) 5%
5-HBB (F) B-2 (3-13) 6%
3-HBB (F, F)-F (4-8) 3%
3-BB (F) B (F, F)-F (4-12) 4%
3-BB (F) B (F, F)-CF3 (4-13) 4%
3-GBB (F) B (F, F)-F (4-16) 3%
4-GBB (F) B (F, F)-F (4-16) 4%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.111; Δε = 4.7; Vth = 1.86 V; == 9.7 mPa · s; γ1 = 49.9 mPa · s.

組成物(M11)
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−4) 14%
3−dhB(F,F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−13) 7%
3−BB(2F,5F)B−3 (3) 3%
2−HH−5 (3−1) 5%
3−HH−V (3−1) 30%
3−HH−V1 (3−1) 3%
3−HH−VFF (3−1) 10%
3−HHB−1 (3−5) 4%
3−HHB−3 (3−5) 5%
3−HHB−O1 (3−5) 3%
3−HHEBH−3 (3−11) 3%
3−HHEBH−4 (3−11) 4%
3−HHEBH−5 (3−11) 3%
7−HB(F,F)−F (4−2) 6%
NI=82.7℃;Tc<−20℃;Δn=0.085;Δε=5.1;Vth=1.70V;η=8.0mPa・s;γ1=53.9mPa・s.
Composition (M11)
3-BB (F, F) XB (F, F)-F (1-4) 14%
3-dhB (F, F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F (1-13) 7%
3-BB (2F, 5F) B-3 (3) 3%
2-HH-5 (3-1) 5%
3-HH-V (3-1) 30%
3-HH-V1 (3-1) 3%
3-HH-VFF (3-1) 10%
3-HHB-1 (3-5) 4%
3-HHB-3 (3-5) 5%
3-HHB-O1 (3-5) 3%
3-HHEBH-3 (3-11) 3%
3-HHEBH-4 (3-11) 4%
3-HHEBH-5 (3-11) 3%
7-HB (F, F)-F (4-2) 6%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.085; Δε = 5.1; Vth = 1.70 V; == 8.0 mPa · s; γ1 = 53.9 mPa · s

組成物(M12)
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−10) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−12) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F (1−14) 4%
2−HH−5 (3−1) 8%
3−HH−V (3−1) 28%
4−HH−V1 (3−1) 7%
5−HB−O2 (3−2) 2%
7−HB−1 (3−2) 5%
VFF−HHB−O1 (3−5) 8%
VFF−HHB−1 (3−5) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (4) 3%
3−HBB(F,F)−F (4−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (4−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (5−14) 2%
2−BB(2F,3F)B−3 (5−19) 4%
NI=81.9℃;Tc<−20℃;Δn=0.109;Δε=4.8;Vth=1.75V;η=13.3mPa・s;γ1=57.4mPa・s.
Composition (M12)
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-10) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (1-10) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F)-F (1-12) 3%
5-BB (F) B (F, F) X B (F) B (F, F)-F (1-14) 4%
2-HH-5 (3-1) 8%
3-HH-V (3-1) 28%
4-HH-V1 (3-1) 7%
5-HB-O2 (3-2) 2%
7-HB-1 (3-2) 5%
VFF-HHB-O1 (3-5) 8%
VFF-HHB-1 (3-5) 3%
3-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (4) 3%
3-HBB (F, F)-F (4-8) 5%
5-HBB (F, F)-F (4-8) 4%
3-BB (F) B (F, F)-F (4-12) 3%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (5-14) 2%
2-BB (2F, 3F) B-3 (5-19) 4%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.109; Δε = 4.8; Vth = 1.75 V; = 1 = 13.3 mPa · s; γ1 = 57.4 mPa · s.

組成物(M13)
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1−5) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1−6) 4%
3−HBBXB(F,F)−F (1−7) 6%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−9) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (1−9) 5%
3−HH−5 (3−1) 4%
3−HH−V (3−1) 21%
3−HH−V1 (3−1) 3%
4−HH−V (3−1) 4%
1V2−HH−3 (3−1) 6%
5−B(F)BB−2 (3−7) 3%
5−B(F)BB−3 (3−7) 2%
5−HEB(F,F)−F (4) 3%
5−HB−CL (4−1) 2%
3−HHB−OCF3 (4−3) 4%
3−HHEB(F,F)−F (4−5) 4%
3−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (4−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (4−12) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (5−6) 2%
3−HHB(2F,3F)−O2 (5−8) 4%
F3−HH−V (−) 3%
NI=78.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.100;Δε=6.6;Vth=1.50V;η=16.2mPa・s;γ1=61.8mPa・s.
Composition (M13)
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1-5) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1-6) 4%
3-HBBXB (F, F) -F (1-7) 6%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-9) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (1-9) 5%
3-HH-5 (3-1) 4%
3-HH-V (3-1) 21%
3-HH-V1 (3-1) 3%
4-HH-V (3-1) 4%
1V2-HH-3 (3-1) 6%
5-B (F) BB-2 (3-7) 3%
5-B (F) BB-3 (3-7) 2%
5-HEB (F, F)-F (4) 3%
5-HB-CL (4-1) 2%
3-HHB-OCF3 (4-3) 4%
3-HHEB (F, F)-F (4-5) 4%
3-HBEB (F, F)-F (4-10) 3%
5-HBEB (F, F)-F (4-10) 3%
3-BB (F) B (F, F)-F (4-12) 3%
3-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 3%
3-BB (2F, 3F)-O2 (5-6) 2%
3-HHB (2F, 3F) -O2 (5-8) 4%
F3-HH-V (-) 3%
Tc <−20 ° C .; Δn = 0.100; Δε = 6.6; Vth = 1.50 V; = 1 = 16.2 mPa · s; γ1 = 61.8 mPa · s.

第一添加物は、極性化合物(PC−1)から(PC−31)であった。

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675
The first additive was a polar compound (PC-1) to (PC-31).
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

第二添加物は、重合性化合物(RM−1)から(RM−8)であった。

Figure 2019073675
The second additive was a polymerizable compound (RM-1) to (RM-8).
Figure 2019073675

2.液晶分子の垂直配向
実施例1
組成物(M1)に第一添加物である極性化合物(PC−1)を5質量%の割合で添加した。この混合物を100℃のホットステージ上で2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4.0μmである、配向膜を有しない素子に注入した。この素子に電圧を印加しながら超高圧水銀ランプUSH−250−BY(ウシオ電機製)を用いて紫外線を照射(28J)することによって、極性化合物(PC−1)を重合させた。この素子を偏光子と検光子が直交して配置された偏光顕微鏡にセットし、下から素子に光を照射し、光漏れの有無を観察した。液晶分子が充分に配向し、光漏れがなかった場合は、垂直配向が「良好」と判断した。光漏れが観察された場合は、配向が「不良」と判断した。
2. Vertical alignment of liquid crystal molecules Example 1
The first additive polar compound (PC-1) was added to the composition (M1) in a proportion of 5% by mass. This mixture was injected on a hot stage at 100 ° C. into an element having no alignment film, in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 4.0 μm. The polar compound (PC-1) was polymerized by irradiating ultraviolet light (28 J) using an ultra-high pressure mercury lamp USH-250-BY (manufactured by Ushio Inc.) while applying a voltage to this device. This element was set in a polarization microscope in which a polarizer and an analyzer were disposed at right angles, light was irradiated to the element from below, and the presence or absence of light leakage was observed. When the liquid crystal molecules were sufficiently aligned and there was no light leakage, the vertical alignment was judged as "good". If light leakage was observed, the orientation was judged as "poor".

実施例2から31
組成物に重合性基を有する極性化合物を添加して調製した混合物を用いて配向膜を有しない素子を作製した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。結果を表4にまとめた。実施例27では、0.5質量%の割合で重合性化合物(RM-1)をさらに添加した。
Examples 2 to 31
The element which does not have an alignment film was produced using the mixture prepared by adding the polar compound which has a polymeric group to a composition. The presence or absence of light leakage was observed in the same manner as in Example 1. The results are summarized in Table 4. In Example 27, the polymerizable compound (RM-1) was further added in a proportion of 0.5% by mass.

Figure 2019073675
Figure 2019073675

表4から分かるように、実施例1から31では、組成物や極性化合物の種類を変えたが、光漏れは観察されなかった。この結果は、素子に配向膜がなくても、液晶分子が垂直配向していることを示している。実施例27では、重合性化合物(RM−1)をさらに添加したが、同様な結果が得られた。   As can be seen from Table 4, in Examples 1 to 31, although the types of compositions and polar compounds were changed, no light leakage was observed. This result indicates that the liquid crystal molecules are vertically aligned even if the element does not have an alignment film. In Example 27, the polymerizable compound (RM-1) was further added, but similar results were obtained.

本発明の液晶組成物は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いることができる。   The liquid crystal composition of the present invention can be used for a liquid crystal monitor, a liquid crystal television and the like.

Claims (27)

第一成分として式(1)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物、および第一添加物として式(2)で表される極性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する液晶組成物。
Figure 2019073675

式(1)および式(2)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;Rは、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−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および環Bは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Cおよび環Dは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−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、フルオレン−2,7−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイル、アントラセン−2,6−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイル、または2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数2から12のアルケニル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;ZおよびZは、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;Zは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;XおよびXは、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;aは、1、2、3、または4であり;bは、0、1、2、または3であり、そしてaおよびbの和は4以下であり;cは、0、1、2、3、または4であり;Spは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Pは、式(1a)または式(1b)で表される重合性基であり;
Figure 2019073675

式(1a)および式(1b)において、Sp、Sp、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−NH−、−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;M、M、M、M、M、およびMは、水素、フッ素、塩素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
は、水素、−Sp−X1a、または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Rは、水素または炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;X1aおよびX1bは、−OR、−N(R、−COOH、−SH、−B(OH)、または−Si(Rであり、ここで、Rは水素または炭素数1から10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
Liquid crystal comprising at least one compound selected from compounds represented by Formula (1) as a first component, and at least one compound selected from polar compounds represented by Formula (2) as a first additive Composition.
Figure 2019073675

In the formulas (1) and (2), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; R 2 has 1 to carbons 15 alkyl, in which at least one -CH 2 -may be replaced by -O- or -S-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = CH- or -C 少 な く と も C- may be replaced, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; ring A and ring B are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2- Fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,2, Ring C and ring D are 1,4-cyclohexylene, 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, pyridine-2,5-diyl, fluorene-2,7-diyl, phenanthrene-2,7-diyl, anthracene-2,6-diyl, perhydrocyclopenta [a] phenanthrene-3, 17-diyl or 2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-tetradecahydrocyclopenta [a] fe And in these rings at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or It may be replaced by alkenyloxy having 2 to 12 carbons, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; Z 1 and Z 2 are a single bond, ethylene, vinylene, And Z 3 is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —CO— , -COO-, -OCO-, or -OCOO-, which may be replaced by at least one -C 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; X 1 and X 2 Is hydrogen or fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, carbon in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine 1 to 12 alkoxy or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; a is 1, 2, 3, or 4; b is 0, 1 , 2, or 3, and the sum of a and b is 4 or less; c is 0, 1, 2, 3 or is 4,; Sp 1 is a single bond or 1 carbon atoms 0 is alkylene, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO -, - OCO-, or -OCOO- may be replaced by at least one - CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 1 is A polymerizable group represented by formula (1a) or formula (1b);
Figure 2019073675

In the formulas (1a) and (1b), Sp 2 , Sp 3 , Sp 4 , Sp 5 and Sp 6 each represent a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2- may be replaced by -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = CH -Or -C≡C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , And M 6 is hydrogen, fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 5 carbons, or alkyl having 1 to 5 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine;
R 3 is hydrogen, -Sp 4 -X 1a , or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one -CH 2 -may be replaced by -O- or -S- At least one -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine R 4 is hydrogen or alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O— or —S—, at least one —CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one of hydrogen, be replaced by fluorine or chlorine Ku; X 1a and X 1b are, -OR 5, -N (R 5 ) 2, -COOH, -SH, -B (OH) 2 or -Si (R 5), a 3, wherein, R 5 Is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, at least one -CH 2 -may be replaced by -O-, and at least one -CH 2 CH 2 -is -CH = It may be replaced by CH-, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
第一成分として式(1−1)から式(1−14)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(1−1)から式(1−14)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、およびX14は、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。
The liquid crystal composition according to claim 1, containing at least one compound selected from the compounds represented by formulas (1-1) to (1-14) as the first component.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

In the formulas (1-1) to (1-14), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; X 1 , X 2, X 3, X 4, X 5, X 6, X 7, X 8, X 9, X 10, X 11, X 12, X 13, and X 14 is hydrogen or fluorine; Y 1 is Fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, alkoxy having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or at least one hydrogen is It is a C2-C12 alkenyloxy substituted by fluorine or chlorine.
第一添加物として式(2−1)から式(2−57)で表される極性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1または2に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(2−1)から式(2−57)において、Rは、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−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−CHCH−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;Z、Z、およびZは、単結合、エチレン、ブチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;Sp、Sp、Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−NH−、−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−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;L、L、L、L、L、L、L、L、L、L10、L11、およびL12は、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり;nは、0、1、2、3、4、5、または6である。
The liquid crystal composition according to claim 1 or 2, containing at least one compound selected from polar compounds represented by Formula (2-1) to Formula (2-57) as a first additive.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (2-1) to (2-57), R 2 is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —O— or —S— It may be replaced, at least one -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine ; Z 4, Z 5, and Z 6 is a single bond, ethylene, butylene, vinylene, methyleneoxy or difluoromethyleneoxy,; Sp 2, Sp 3, Sp 4, Sp 5, and Sp 6 is a single bond or alkylene having 1 to 10 carbon atoms, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - NH -, - CO -, - COO -, - OCO-, Other may be replaced by -OCOO-, at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least one hydrogen May be replaced by fluorine or chlorine; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 9 , L 10 , L 11 and L 12 are Hydrogen, fluorine, methyl or ethyl; n is 0, 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
第一成分の割合が5質量%から55質量%の範囲である、請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the proportion of the first component is in the range of 5% by mass to 55% by mass. 第一添加物の割合が0.05質量%から10質量%の範囲である、請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the proportion of the first additive is in the range of 0.05% by mass to 10% by mass. 第二成分として式(3)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(3)において、RおよびRは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Eおよび環Fは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり;dは、1、2、または3である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5, containing at least one compound selected from the compounds represented by Formula (3) as a second component.
Figure 2019073675

In Formula (3), R 6 and R 7 each represent alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Ring E and ring F are 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4; - be a phenylene; Z 7 is a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy,; d is 1, 2 or 3.
第二成分として式(3−1)から式(3−13)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(3−1)から式(3−13)において、RおよびRは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 6, which contains at least one compound selected from compounds represented by formulas (3-1) to (3-13) as a second component. .
Figure 2019073675

In formulas (3-1) to (3-13), R 6 and R 7 each represent alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or at least one of Hydrogen is alkenyl having 2 to 12 carbon atoms replaced with fluorine or chlorine.
第二成分の割合が10質量%から90質量%の範囲である、請求項6または7に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 6 or 7, wherein the proportion of the second component is in the range of 10% by mass to 90% by mass. 第三成分として式(4)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(4)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Gは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;X15およびX16は、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;eは、1、2、3、または4である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 8, comprising at least one compound selected from the compounds represented by formula (4) as a third component.
Figure 2019073675

In the formula (4), R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 8 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; X 15 and X 16 are hydrogen or fluorine; Y 2 is , Fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine Alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is alkenyloxy having 2 to 12 carbons are replaced by fluorine or chlorine; e is 1, 2, 3, or 4.
第三成分として式(4−1)から式(4−16)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(4−1)から式(4−16)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9, comprising at least one compound selected from the compounds represented by formulas (4-1) to (4-16) as a third component. .
Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (4-1) to (4-16), R 8 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons.
第三成分の割合が5質量%から50質量%の範囲である、請求項9または10に記載の液晶組成物。   11. The liquid crystal composition according to claim 9, wherein the proportion of the third component is in the range of 5% by mass to 50% by mass. 第四成分として式(5)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(5)において、RおよびR10は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Iおよび環Kは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Jは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイル、3,4,5,6−テトラフルオロフルオレン−2,7−ジイル、4,6−ジフルオロジベンゾフラン−3,7−ジイル、または1,1,6,7−テトラフルオロインダン−2,5−ジイルであり;ZおよびZ10は、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり;fは、1、2、または3であり、gは、0または1であり、そしてfとgとの和は3以下である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 11, containing at least one compound selected from the compounds represented by formula (5) as a fourth component.
Figure 2019073675

In the formula (5), R 9 and R 10 are hydrogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons, Ring I and ring K each have 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene and at least one hydrogen replaced with fluorine or chlorine 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,6-diyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, chroman-2,6-diyl, or at least one hydrogen is fluorine or Chlorine substituted chroman-2,6-diyl; ring J is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2- Ro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, 7,8-difluorochroman 2,6-diyl, 3,4,5,6-tetrafluorofluorene-2,7-diyl, 4,6-difluorodibenzofuran-3,7-diyl or 1,1,6,7-tetrafluoroindane Z 9 and Z 10 are a single bond, ethylene, methyleneoxy or carbonyloxy; f is 1, 2 or 3 and g is 0 or 1 , And the sum of f and g is 3 or less.
第四成分として式(5−1)から式(5−33)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(5−1)から式(5−33)において、RおよびR10は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 12, containing at least one compound selected from compounds represented by formulas (5-1) to (5-33) as a fourth component. .
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (5-1) to (5-33), R 9 and R 10 each represents hydrogen, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or carbon It is alkenyloxy of the number 2-12.
第四成分の割合が3質量%から40質量%の範囲である、請求項12または13に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 12 or 13, wherein the proportion of the fourth component is in the range of 3% by mass to 40% by mass. 第二添加物として式(6)で表される重合性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(6)において、環Lおよび環Uは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Tは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z11およびZ12は、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P、P、およびPは、請求項1に記載の式(1a)および(1b)で表される重合性基とは異なる重合性基であり;Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;hは0、1、または2であり;i、j、およびkは、0、1、2、3、または4であり、そしてi、j、およびkの和は、1以上である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 14, containing at least one compound selected from the polymerizable compounds represented by formula (6) as a second additive.
Figure 2019073675

In the formula (6), ring L and ring U are cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxane-2-yl, pyrimidin-2-yl Or pyridin-2-yl, in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine May be substituted by alkyl having 1 to 12 carbon atoms, which is substituted by ring; ring T 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-diy , Naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, carbon number 1 12 alkyl, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; and Z 11 and Z 12 each represent a single bond or carbon alkylene from C 1 10, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - CO -, - COO-, or In may be replaced, and at least one -CH 2 CH 2 is -OCO- - is, -CH = CH -, - C (CH 3) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = C ( CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 2, P 3, and P 4 Is a polymerizable group different from the polymerizable group represented by the formulas (1a) and (1b) according to claim 1; Sp 7 , Sp 8 and Sp 9 each have a single bond or one carbon atom 10 is an alkylene of, in the alkylene, at least one of -CH 2 -, -O -, - COO -, - OCO-, or may be replaced by -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -, I may be replaced by CH = CH— or —C≡C—, and in these groups at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; h is 0, 1 or 2; i , J and k are 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of i, j and k is 1 or more.
式(6)において、P、P、およびPが式(P−1)から式(P−5)で表される重合性基から選択された基である、請求項15に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、M、M10、M11、M12、M13、M14、およびM15は、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。
The compound according to claim 15, wherein in the formula (6), P 2 , P 3 and P 4 are groups selected from the polymerizable groups represented by the formulas (P-1) to (P-5) Liquid crystal composition.
Figure 2019073675

In formulas (P-1) to (P-5), M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 , M 14 and M 15 each represent hydrogen, fluorine or carbon number 1 to 5 alkyl, or alkyl having 1 to 5 carbon atoms in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.
第二添加物として式(6−1)から式(6−28)で表される重合性化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から16のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

式(6−1)から式(6−28)において、P、P、およびPは、式(P−1)から式(P−3)で表される重合性基から選択された基であり、
Figure 2019073675

ここで、M、M、M、M10、M11、M12、M13、およびM14は、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp、Sp、およびSpは、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CHCH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
The second additive according to any one of claims 1 to 16, which contains at least one compound selected from polymerizable compounds represented by formulas (6-1) to (6-28) as a second additive. Liquid crystal composition.
Figure 2019073675

Figure 2019073675

Figure 2019073675

In formulas (6-1) to (6-28), P 2 , P 3 and P 4 are selected from polymerizable groups represented by formulas (P-1) to (P-3) And
Figure 2019073675

Here, M 7 , M 8 , M 9 , M 10 , M 11 , M 12 , M 13 and M 14 are hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine Sp 7 , Sp 8 , and Sp 9 each is a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbons, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is , -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, and at least one -CH 2 CH 2 -is replaced by -CH = CH- or -C≡C- In these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
第二添加物の割合が0.03質量%から10質量%の範囲である、請求項15から17のいずれか1項に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to any one of claims 15 to 17, wherein the proportion of the second additive is in the range of 0.03% by mass to 10% by mass. 請求項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 18. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、TNモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項19に記載の液晶表示素子。   20. The liquid crystal display device according to claim 19, wherein an operation mode of the liquid crystal display device is an IPS mode, a TN mode, an FFS mode, or an FPA mode, and a driving method of the liquid crystal display device is an active matrix method. 請求項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。   A polymer supported alignment type liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 14, wherein a first additive contained in the liquid crystal composition is polymerized. 請求項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。   A polymer supported alignment type liquid crystal display comprising the liquid crystal composition according to any one of claims 15 to 18, wherein the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition are polymerized. element. 請求項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。   The liquid crystal display element which does not have an alignment film which contains the liquid crystal composition of any one of Claim 1 to 14, and in which the 1st additive contained in this liquid crystal composition was superposed | polymerized. 請求項15から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される第一添加物および第二添加物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of claims 15 to 18 and having no alignment film obtained by polymerizing the first additive and the second additive contained in the liquid crystal composition . 請求項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。   Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 18 in a liquid crystal display device. 請求項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。   Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 18 in a polymer supported alignment type liquid crystal display device. 請求項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。   Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 18 in a liquid crystal display device having no alignment film.
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