JP4096123B2 - アルカジエニル基を側鎖として有する化合物、及びこれを用いた液晶組成物 - Google Patents
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Description
本発明は表示素子用液晶材料として有用な新規液晶化合物に関する。詳しくは、低い粘性、他の液晶化合物との良好な相溶性を持ち、加えて適切な大きさの屈折率異方性値(Δn)を有し、液晶表示素子に使用した場合急峻な電気光学特性を得ることができる新規液晶化合物、これを含有する液晶組成物、及び液晶表示素子に関する。
背景技術
従来、スーパー・ツイスティッド・ネマチック素子(以下、STN素子と略記することがある。)に好適に用いることのできる液晶化合物として、側鎖にアルケニル基を持つ化合物が種々合成され、そのうちの幾つかは実用的に用いられている。例えば、Mol.Cryst.Liq.Cryst.,122,241(1985)及び特開平61−83136号に下記(s−1)〜(s−3)式で示される化合物が、特願平6−92740号に下記(s−4)及び(s−5)式で示される化合物が、DE19520246A1に下記(s−6)及び(s−7)式で示される化合物が開示されている。さらに、二重結合にフッ素原子が直結した下記の(s−8)及び(s−9)式で示される化合物が特表平6−500343号に、下記の(s−10)式で示される化合物が特表平4−502627号に開示されている。
しかし、(s−1)〜(s−7)式で示される化合物は、いずれもスメクチック相を生じやすいため、液晶組成物中に大量に使用しにくい場合がある。さらに、(s−4)〜(s−7)式で示される化合物は粘性が高く、(s−8)〜(s−10)で示される化合物は化学的安定性(特に熱安定性)が十分でない場合がある等の更に改良すべき点がある。特に、電気光学的特性の急峻性の改善が依然として求められている。
発明の開示
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討した結果、分子の一方の末端にアルカジエニル基を、他方の末端にアルケニル基を有する化合物が極めて大きな弾性定数比(K33/K11)、非常に低い粘性、広いネマチック相温度範囲、高い化学的安定性、適切な大きさの屈折率異方性値(Δn)及び誘電率異方性値(Δε)を持つことを見いだした。さらに、該化合物を含有する液晶組成物を用いると、急峻な電気光学特性、短い応答時間、広い動作温度範囲、及び低い駆動電圧を有する液晶表示素子を作製できること、従って上記化合物は液晶表示素子、特に現在広く使用されているSTN(超捻れネマチック)素子用液晶組成物に好適であることを見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
従って、本発明の目的とするところは、低い粘性、他の液晶化合物との良好な相溶解性、適切な大きさの屈折率異方性値(Δn)、適切な大きさの誘電率異方性値(Δε)及び急峻な電気光学特性を有する液晶化合物を提供することにある。本発明の他の目的は、この化合物を用いた液晶組成物を提供することにある。更に他の目的は、液晶表示素子を提供することにある。
本発明において「液晶化合物」という用語は、液晶相を示す化合物のほか、それ自体が液晶相を示さなくとも、液晶組成物に混合したときに液晶として好適な特性を示す化合物を示すものとする。
アルカジエニル基を側鎖に有する下記(s−11)式で示される化合物が特願平7−310039号に、アルケニル基を両末端に同時に有する下記(s−12)式で示される化合物がDE414647A1に開示されている。しかし、アルカジエニル基を分子の一方の末端に、アルケニル基を分子の他方の末端に有する化合物の具体的記載はない。また、特表平4−502627号には、末端基がハロゲン原子等の極性基であるもののみが開示されており、上記アルカジエニル基と、アルケニル基とを同時に持つ化合物は開示されていない。
本発明の特徴を下記〔1〕〜〔15〕に示す。
〔1〕下記一般式(1)
(式中、R1は1個以上の水素原子がフッ素、塩素原子、又はシアノ基で置換されてもよい炭素数4〜10のアルカジエニル基を示す。;R2は1個以上の水素原子がフッ素、塩素原子、又はシアノ基で置換されてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を示す。;該アルカジエニル基、又はアルケニル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−、−CH=CH−又は−C≡C−で置換されてもよい。;環A1、A2、A3、A4は、それぞれ独立して、1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されてもよい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、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;Z1、Z2、Z3は、それぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)4−、−(CH2)3−O−、−O−(CH2)3−、−(CH2)2−CH=CH−、−CH=CH−(CH2)2−、−CF2O−、−OCF2−、−CR=CH−、−CH=CR−又は−CF=CF−を示し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を示す。;p、qは、それぞれ独立して、0又は1を示す。;また、式中の各元素は、それぞれの同位体で置換されてもよい。)で表される化合物。
〔2〕 R1が1,3−アルカジエニル基、R2がアルケニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔3〕 R1が1,4−アルカジエニル基、R2がアルケニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔4〕 R1が1,5−アルカジエニル基、R2がアルケニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔5〕 R1が1,6−アルカジエニル基、R2がアルケニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔6〕 R1が3,7−アルカジエニル基、R2がアルケニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔7〕 R1、R2がアルカジエニル基である前記〔1〕に記載の化合物。
〔8〕 前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする2成分以上からなる液晶組成物。
〔9〕 第一成分として、前記〔1〕〜〔7〕に記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、下記一般式(2)、(3)又は(4)
(式中、R3は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されてもよい。;Y1はフッ素原子、塩素原子、OCF3、OCF2H、CF3、CF2H、CFH2、OCF2CF2H又はOCF2CFHCF3を示す。;L1及びL2は、それぞれ独立して、水素原子、又はフッ素原子を示す。;Z4及びZ5は、それぞれ独立して1,2−エチレン基、1,4−ブチレン基、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−又は単結合を示す。;環Dはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;環Eはトランス−1,4−シクロヘキシレン又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
〔10〕 第一成分として、前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、下記一般式(5)又は(6)
(式中、R4及びR5は、それぞれ独立して、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されても良い。;Y2は−CN基、又は−C≡C−CNを示す。;環Fはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;環Gはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレン又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;環Mはトランス−1,4−シクロヘキシレン又は1,4−フェニレンを示す。Z6は1,2−エチレン基、−COO−又は単結合を示す。;L3、L4及びL5は、それぞれ独立して、水素原子、又はフッ素原子を示す。;b、c及びdは、それぞれ独立して、0又は1を示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
〔11〕 第一成分として、前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)又は(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第三成分として、下記一般式(7)、(8)又は(9)
(式中、R6及びR7は、それぞれ独立して、1個以上の水素がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されても良い。;I、J及びKは、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、又は水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;Z7及びZ8は、それぞれ独立して、−C≡C−、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−又は単結合を示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
〔12〕 第一成分として、前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、前記一般式(5)又は(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第三成分として、前記一般式(7)、(8)又は(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
〔13〕 第一成分として、前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)又は(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第三成分として、前記一般式(5)又は(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第四成分として、前記一般式(7)、(8)又は(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
〔14〕 前記〔8〕〜〔13〕のいずれかに記載の液晶組成物に加えて、更に少なくとも1種の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
〔15〕 前記〔8〕〜〔14〕のいずれかに記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
本発明の一般式(1)で示される化合物は、分子の一端にアルカジエニル基を持ち、他端にアルケニル基を持つので、優れた液晶性を示す。この化合物を液晶表示素子に用いると、下記利点がある。
(1)本発明化合物は他の液晶化合物あるいは液晶組成物に対する相溶解性が高く、例えば実用面から要求される−20℃においてもネマチック相を損なわない。
(2)本発明化合物は低い粘性を示し、液晶組成物を調製する際,多量に使用しても組成物全体の粘度を増大させない。また、粘度の温度依存性、特に低温での温度依存性が、従来の液晶化合物を使用した液晶組成物と比較して極めて小さい。本発明液晶化合物を使用することで、高速応答性を持つ液晶組成物を調製できる。
(3)本発明化合物は化学的に非常に安定で、これを使用した液晶組成物の比抵抗値、電圧保持率は非常に高い。紫外光、加熱といった外的要因に対する安定性も著しく高く、実用液晶組成物の構成要素として満足できる化学的安定性を示す。
(4)従来の液晶化合物を使用した液晶組成物と比較し、本発明化合物を使用した液晶組成物は著しく大きい弾性定数比(K33/K11)を有し、急峻な電気光学特性を有し、該定数比の温度依存性、特に低温領域での温度依存性が極めて小さい。
発明の実施のための最良の形態
本発明の一般式(1)で示される化合物は、液晶表示素子を製造する際に使用する液晶組成物の成分として有用な化合物である。
一般式(1)で示される化合物の定義は前述の通りである。この一般式(1)で示される化合物のR1、R2等を適宜選択することにより、所望の物性を有する液晶化合物、又は液晶組成物を得ることができる。
特に大きな弾性定数比(K33/K11)を持つ液晶組成物を得るためには、一般式(1)中のR1は1,3−アルカジエニル基、1,4−アルカジエニル基、1,5−アルカジエニル基、1,6−アルカジエニル基、又は3,7−アルカジエニル基で、R2は1−アルケニル基、2−アルケニル基、又は3−アルケニル基が好ましい。また、R2はアルカジエニル基であってもよいが、その場合好ましい基は1,3−アルカジエニル基、1,4−アルカジエニル基、1,5−アルカジエニル基、1,6−アルカジエニル基、又は3,7−アルカジエニル基である。
低い粘性を持つ液晶組成物を得るためには、環A1、A2、A3及びA4は1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、又はハロゲン原子で置換されてもよい1,4−フェニレンが好ましい。
R1又はR2が1−アルカジエニル基あるいは1−アルケニル基である場合において、環A1、A2、A3及びA4が1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイルである一般式(1)の化合物は、良好な化学的安定性を持つ。
低い粘性を持つ液晶組成物を得るためには、Z1、Z2及びZ3は、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−(CH2)2−CH=CH−、−CH=CH−(CH2)2−、−CF2O−、−OCF2−又は−CF=CF−が好ましく、特に単結合、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−又は−CF=CF−が好適である。
また、屈折率異方性値(Δn)を持つ液晶組成物を得るためには、Z1、Z2及びZ3は−CH=CH−、−C≡C−、−(CH2)2−CH=CH−、−CH=CH−(CH2)2−、−CR=CH−、−CH=CR−又は−CF=CF−であることが好ましい。
本発明の化合物は特にSTN用液晶組成物に用いて好適な化合物であるが、他の用途にも好適に活用できる。例えばツイスティッドネマチック(TN)型、ゲストホストモード(GH)型、ポリマー分散型液晶表示素子用の液晶化合物として好適に使用することができる。また、動的散乱モード型、アクティブマトリックス(AM)型、強誘電性型、及び反強誘電性型表示素子用の液晶化合物としても好適に使用することができる。
一般式(1)で示される化合物を用いて液晶組成物を製造する場合は、該化合物の少なくとも1種を0.1〜99.9重量%、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは3〜20重量%を組成物中に含有させることが好ましい。このように調製された液晶組成物は種々の優良な特性を有する。
液晶組成物は、一般式(1)で示される化合物を少なくとも1種含有する第一成分に加え、液晶組成物の目的に応じて一般式(2)〜(9)で示される化合物群から任意に選択される少なくとも1種の化合物を混合することにより得ることができる。
薄層トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス(AM)型表示素子の製造に用いる液晶組成物は、誘電率異方性値(Δε)が正であり、かつ熱的安定性や化学的安定性に優れており、電圧保持率が高い(あるいは比抵抗値が大きい)といった高信頼性が要求される。上記要求を満たす液晶組成物を調製する場合に、一般式(2)〜(4)で示される化合物は非常に好適な化合物である。
一般式(2)〜(4)で示される化合物の中で好ましいものとして以下の化合物(2−1)〜(2−9)、(3−1)〜(3−69)及び(4−1)〜(4−24)を挙げることができる。
(R3、Y1は前記と同一の意味を示す。)
一般式(2)〜(4)で示される化合物は、TFT用の液晶組成物を調製する場合、液晶組成物の全重量に対して1〜99重量%の範囲で使用できるが、好ましくは10〜97重量%、より好ましくは40〜95重量%である。また、目的により一般式(7)〜(9)で示される化合物を含有させてもよい。一般式(2)〜(4)で示される化合物は、一般式(5)及び(6)で示される化合物に比べ、液晶組成物のしきい値電圧を小さくする作用が小さい。従って、STN表示方式、TN表示方式用の液晶組成物を調製する場合は、一般式(2)〜(4)で示される化合物を50重量%以上含有させると、液晶組成物のしきい値電圧が高くなり、好ましくない場合がある。
一般式(5)及び(6)で示される化合物は誘電率異方性値(Δε)が正でその値が大きいので、特に液晶組成物のしきい値電圧を小さくする目的で使用される。また、屈折率異方性値(Δn)の調整、透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的にも使用される。一般式(5)及び(6)で示される化合物は、STN表示方式、TN表示方式用の液晶組成物に用いると、その電気光学特性の急峻性を改良することができる。
以下にSTN、TN表示方式用の液晶組成物の製造に好ましく用いることのできる化合物として(5−1)〜(5−40)及び(6−1)〜(6−3)式で示されるものを挙げることができる。
(R4、R5、Y2は前記と同一の意味を示す。)
一般式(5)及び(6)で示される化合物の液晶組成物中の含有量を増加させると、液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、粘度が上昇する。したがって、要求される粘度範囲内で液晶化合物を多量に使用する事により、しきい値電圧を低くすることができる。該化合物をSTN表示方式、又はTN表示方式用の液晶組成物に用いる場合は0.1〜99.9重量%の範囲で使用できるが、10〜97重量%が好ましく、40〜95重量%がより好ましい。
一般式(7)〜(9)で示される化合物は、誘電率異方性値(Δε)の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。一般式(7)で示される化合物は主として粘度調整、又は屈折率異方性値(Δn)の調整の目的で液晶組成物に配合される。また、一般式(8)及び(9)で示される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的、又は屈折率異方性値(Δn)の調整の目的で液晶組成物に配合される。一般式(7)〜(9)で示される化合物のうち、好ましいものとして以下の(7−1)〜(7−11)、(8−1)〜(8−18)及び(9−1)〜(9−6)式で示される化合物を挙げることができる。
(R6、R7は前記と同一の意味を示す。)
一般式(7)〜(9)式で示される化合物の使用量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が大きくなり、粘度が小さくなる。したがって、液晶組成物のしきい値電圧の要求値を満足している限り、液晶組成物に多量に含有させることができる。TFT用の液晶組成物を調製する場合には、上記化合物の含有量は40重量%以下が好ましく、より好ましくは35重量%以下である。また、STN表示方式、又はTN表示方式用の液晶組成物を調整する場合、上記化合物の含有量は70重量%以下が好ましく、より好ましくは60重量%以下である。
OCB(Optically Compensated Birefringence)モード用液晶組成物等の特別な場合を除き、通常、液晶組成物にらせん構造を誘起し、必要なねじれ角を調整し、又はreverse twistを防ぐ為に液晶組成物中に光学活性化合物を添加する。このような目的には従来知られている光学活性化合物を使用することができる。好ましくは以下の式(Op−1)〜(Op−8)で示される光学活性化合物を挙げることができる。
本発明においては、通常液晶組成物にこれらの光学活性化合物を添加し、ねじれのピッチ(pitch)を調整する。ねじれのピッチは、TFT用、及びTN用の液晶組成物であれば40〜200μmの範囲が、STN用の液晶組成物であれば6〜20μmの範囲が好ましい。また、双安定TN(Bistable TN)モード用の場合は、1.5〜4μmの範囲が好ましい。また、ピッチの温度依存性を改善する等の目的で2種以上の光学活性化合物を添加しても良い。
本発明の液晶組成物は、慣用な方法で調製される。一般には、上記種々の成分等を高い温度で互いに溶解させる方法が採用される。
また、本発明の液晶組成物は、二色性色素を添加してゲストホスト(GH)モード用の液晶組成物としても使用できる。二色性色素としては、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、又はテトラジン系等が例示できる。あるいは、ネマチック液晶をマイクロカプセル化したものを用いたNCAP用の液晶組成物としても使用できる。また、液晶中に三次元網目状高分子を作製したポリマーネットワーク液晶表示素子(PNLCD)に代表されるポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)用の液晶組成物としても使用できる。その他、複屈折制御(ECB)モードや動的散乱(DS)モード用の液晶組成物としても使用できる。
一般式(1)で示される本発明の化合物は通常の有機合成化学的手法、例えばオーガニック・シンセシス、オーガニック・リアクションズ及び実験化学講座等の成書に記載の手法を適切に組み合わせて合成できる。
アルカジエニル基部位の導入は特開平5−286873号、特願平7−310039号等に開示された方法等を用いて好適に達成できる。
より具体的には下記反応経路により合成することができる。
(ただし、上記反応経路においてA1、A2、A3、A4、p、q、Z1、Z2、Z3、R2は前記と同一の意味を示し、l、m及びnは整数を示す。)
特公平7−2653号、特公平7−2654号、特開平5−286873号、及び特願平7−310039号等の方法に準じて、アルデヒド体(T−1)を製造する。ついで、製造したアルデヒド体(T−1)にアルケニルハライドのホスホウニウム塩(T−5)と塩基(例えば、t−BuOK、NaH等)から調製したイリドを作用させてシスオレフィン(T−2)を製造する。
シスオレフィン(T−2)に過酸化物(例えばメタクロロ過安息香酸(T−6)、BuOOH、過酸化水素水、過ギ酸等)を作用させてエポキシド(T−3)に変換した後、このエポキシド(T−3)に臭素化剤(例えばジブロモトリフェニルホスホラン(T−7))を作用させてanti/anti−テトラブロミド(T−4)とし、次いで還元的に脱臭素反応を行い本発明の化合物(1)を製造することができる。
アルケニル基は特公平7−2653号、特公平7−2654号、特開平5−286873号、特願平7−310039号等に記載された方法で好適に導入できる。
更に下記反応経路によっても合成することができる。
(但し、上記式中においてA1、A2、A3、A4、p、q、Z1、Z2、Z3、R1は前記と同一の意味を示し、l、m及びnは整数を示す。)
特公平7−2653号、特公平7−2654号、特開平5−286873号、又は特願平7−310039号等の方法に準じアルデヒド体(T−8)を製造する。このアルデヒド体にアルキルハライドのホスホウニウム塩(T−9)と塩基(例えば、t−BuOK、NaH等)から調製したイリドを作用させ、シスオレフィン(T−10)を製造する。シスオレフィン(T−10)に過酸化物(例えばメタクロロ過安息香酸(T−6)、BuOOH、過酸化水素水、過ギ酸等)を作用させてエポキシド(T−11)に変換した後、これに臭素化剤(例えばジブロモトリフェニルホスホラン)を作用させてanti−ジブロミド(T−12)とし、次いでこれに還元的に脱臭素反応を行い本発明の化合物(1)を合成することができる。
【実施例】
次に実施例によりこの発明を更に詳細に説明する。
実施例1
4’−(1,5−ヘキサジエニル)−4−(3−ブテニル)ビシクロヘキサン((1)において、R1が1,5−ヘキサジエニル、R2が3−ブテニル、p=q=0、環A3=環A4が1,4−シクロヘキシレン及びZ3が単結合である化合物)を下記に示す合成スキームに従って製造した。
ホスホニウム塩(T−14)0.5mol、t−BuOK0.52mol、THF500mlの混合物を0℃以下で2時間撹拌し赤黄色溶液を得た。この溶液を0℃以下に保ちながら、シクロヘキサノン誘導体(T−13)0.5molのTHF300ml溶液を滴下し、室温で1時間撹拌した。減圧下溶媒を留去後、ヘプタン1Lを加え析出した結晶を濾別除去した。得られた濾液から溶媒を除去したのち残留物をカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製し(T−15)で示される化合物0.41molを得た。
上記操作で得られた化合物(T−15)0.4mol、エタノール200ml、トルエン500ml、5%パラジウム炭素の混合物を水素雰囲気下において17時間撹拌したのち触媒を濾別除去した。得られた濾液を濃縮し残留物を得た。この残留物をヘキサンを用いて再結晶し、(T−16)で示される化合物0.21molを得た。
上記操作で得られた化合物(T−16)0.2mol、ギ酸20ml、トルエン100mlの混合物を1時間還流後、室温まで冷却した。反応混合物を十分水洗後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた有機層を減圧下溶媒を除去したのち、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製しアルデヒド(T−17)0.17molを得た。
ホスホニウム塩(T−18)0.17mol、t−BuOK0.18mol及びTHF200mlの混合物を1時間撹拌したのち、アルデヒド(T−17)0.15molのTHF100ml溶液を10℃以下で滴下し室温で2時間撹拌した。得られた反応混合物の溶媒を減圧下除去したのち、ヘプタン500mlを加え、析出した結晶を濾別除去した。濾液から溶媒を除去して得た残留物をカラムクロマトグラフィー(トルエン/ヘプタン)で精製しエステル(T−19)0.12molを得た。
エステル(T−19)0.12mol及びトルエン200mlの混合物を−60℃以下に冷却し、撹拌しつつ水素化ジイソブチルアルミニウム(トルエン溶液/0.13mol相当)を滴下したのち、メタノール50mlを加えた。次いで、徐々に室温に戻した後、3M塩酸200mlに投入した。この溶液の不溶物を濾別(セライト使用)除去し、得られた有機層を十分水洗したのち、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた有機層の溶媒を減圧下除去して得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製しアルデヒド(T−20)0.10molを得た。
ホスホニウム塩(T−21)100mmol、t−BuOK110mmol、THF90mlの混合物を1時間撹拌したのち、アルデヒド(T−20)100mmolのTHF40ml溶液を0℃以下で滴下し、次いで室温で2時間撹拌した。減圧下溶媒を除去後、ヘプタン300mlを加え、析出した結晶を濾別除去した。濾液から溶媒を除去し、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製し(T−22)(96mmol)を得た。
上記操作で得られた化合物(T−22)90mmol、塩化メチレン150ml、炭酸カリウム0.6mol、メタクロロ過安息香酸99mmolの混合物を室温で一晩撹拌した。その後、水200mlを加え十分撹拌し、分離した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。有機層の溶媒を除去し粗製の(T−23)88mmolを得た。
上記操作で得られた化合物(T−23)88mmol、ジブロモトリフェニルホスホラン180mmol、トルエン170mlの混合物を3時間撹拌したのち、室温まで冷却し、次いで水300mlを加えよく撹拌した。分離した有機層を順次飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で十分洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下溶媒を除去し、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン)で精製し、更にベンゼン/エタノールの混合溶媒を用いて4回再結晶し、ジブロミド(T−24)29mmolを得た。
ジブロミド(T−24)25mmol、酢酸70ml、亜鉛100mmolの混合物を室温で一晩撹拌したのち、水200ml、ヘプタン150mlを加え十分撹拌した。分離した有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で十分洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を除去し残留物をカラムクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製し、更にベンゼン/エタノールの混合溶媒から再結晶し標題化合物16mmolを得た。各スペクトルデータはよくその構造を支持した。
実施例2
4−(4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 24重量%
4−(4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 36重量%
4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 25重量%
4’−(4−ペンチルシクロヘキシル)−4−シアノビフェニル 15重量%
からなる液晶組成物B1を調製した。B1の透明点(NI点)、誘電率異方性値(Δε)、屈折率異方性値(Δn)、及び粘度(η)は、それぞれ71.7℃、11.0、0.137、27.3mPa・sであった。尚、粘度(η)は20℃で、屈折率異方性値(Δn)及び誘電率異方性値(Δε)は25℃で測定した。
B1の85重量%に実施例1で製造した4’−(1,5−ヘキサジエニル)−4−(3−ブテニル)ビシクロヘキサン(一般式(1)において、R1が1,5−ヘキサジエニル、R2が3−ブテニル、p=q=0、環A3=環A4が1,4−シクロヘキシレン、Z3が単結合である化合物)の15重量%を混合し液晶組成物A1を調製した。A1の誘電率異方性値(Δε)、屈折率異方性値(Δn)、及び粘度(η)は、それぞれ、9.6、0.124、及び19.2mPa・sであった。尚、粘度(η)は20℃で、屈折率異方性値(Δn)及び誘電率異方性値(Δε)は25℃で測定した。
実施例3
実施例1に準じて以下の表1〜表10に示す化合物を製造した。製造した化合物の一部については、実施例2と同様にして作製したB1の85重量%に、製造した本発明の化合物を15重量%混合して液晶組成物を作製した。更に、作製した液晶組成物の誘電率異方性値(Δε)、屈折率異方性値(Δn)、及び粘度(η)を該当する表に付記した。尚、粘度(η)は20℃で、屈折率異方性値(Δn)及び誘電率異方性値(Δε)は25℃で測定した。
表1、2及び3に一般式(1)で示される化合物のうちp=q=0であるものを示した。
表4、5及び6に一般式(1)で示される化合物のうちp=0、q=1であるものを示した。
表7、8、9及び10に一般式(1)で示される化合物のうち、p=1、q=1であるものを示した。
以下、本発明の一般式(1)で示される化合物を用いて調製した液晶組成物を実施例4〜29に示す。ただし、以下の実施例で用いる化合物は、表11に示される定義によって記号化して標記する。また、下記の部分構造式
において、例えばトランス−1,4−シクロヘキシレンの水素原子が、Q1、Q2,Q3の位置で重水素原子によって置換された場合には、記号H[1D,2D,3D]と表現し、またQ5、Q6、Q7の位置で重水素原子によって置換された場合は、記号H[5D,6D,7D]と表現し、[ ]内の番号で重水素置換位置を示す。
尚、粘度ηは20℃で測定し、屈折率異方性値Δn、誘電率異方性値Δε、しきい値電圧Vth、ねじれのピッチ長Pは各25℃で測定した。また、%は重量基準である。
実施例4
V2V−HH−2V 8.0%
1V2−BEB(F,F)−C 5.0%
3−HB−C 25.0%
1−BTB−3 5.0%
2−BTB−1 10.0%
3−HH−4 3.0%
3−HHB−1 11.0%
3−HHB−3 9.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
3−HB(F)TB−2 6.0%
3−HB(F)TB−3 6.0%
TNI=91.9 (℃)
η= 13.6 (mPa・s)
Δn= 0.165
Δε= 7.1
Vth:2.09 (V)
実施例5
V2V−HH−2V 10.0%
V2−HB−C 12.0%
1V2−HB−C 12.0%
3−HB−C 15.0%
3−H[1D,2D,3D]H−C 9.0%
3−HB(F)−C 5.0%
2−BTB−1 2.0%
3−HH−4 2.0%
3−HH−VFF 2.0%
2−H[1D,2D,3D]HB−C 3.0%
3−HHB−C 6.0%
3−HB(F)TB−2 8.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 5.0%
3−H2BTB−4 4.0%
TNI=90.4 (℃)
η= 10.8 (mPa・s)
Δn= 0.157
Δε= 8.8
Vth=1.98 (V)
実施例6
V2V−HHB−2V 8.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 15.0%
4O1−BEB(F)−C 13.0%
5O1−BEB(F)−C 13.0%
2−HHB(F)−C 15.0%
3−HHB(F)−C 15.0%
3−HB(F)TB−2 4.0%
3−HB(F)TB−3 4.0%
3−HB(F)TB−4 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
実施例7
V2V−HHB−2V 8.0%
5−PyB−F 4.0%
3−PyB(F)−F 4.0%
2−BB−C 5.0%
4−BB−C 4.0%
5−BB−C 5.0%
2−PyB−2 2.0%
3−PyB−2 2.0%
4−PyB−2 2.0%
6−PyB−O5 3.0%
6−PyB−O6 3.0%
6−PyB−O7 3.0%
6−PyB−O8 3.0%
3−PyBB−F 6.0%
4−PyBB−F 6.0%
5−PyBB−F 6.0%
3−HHB−1 6.0%
2−H2BTB−2 4.0%
2−H2BTB−3 4.0%
2−H2BTB−4 5.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 5.0%
3−H2BTB−4 5.0%
実施例8
V2V−HH−V2F 5.0%
V2V−HH−V2V 5.0%
3−DB−C 10.0%
4−DB−C 10.0%
2−BEB−C 12.0%
3−BEB−C 4.0%
3−PyB(F)−F 6.0%
4−HEB−O2 4.0%
5−HEB−O1 6.0%
3−HEB−O2 5.0%
5−HEB−O2 4.0%
5−HEB−5 5.0%
4−HEB−5 5.0%
1O−BEB−2 4.0%
3−HHB−1 6.0%
3−HHEBB−C 3.0%
3−HBEBB−C 3.0%
5−HBEBB−C 3.0%
実施例9
V2V−HH−2V 5.0%
3−HB−C 18.0%
7−HB−C 3.0%
1O1−HB−C 10.0%
3−HB(F)−C 10.0%
2−PyB−2 2.0%
3−PyB−2 2.0%
4−PyB−2 2.0%
1O1−HH−3 2.0%
2−BTB−O1 7.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 8.0%
3−H2BTB−2 3.0%
3−H2BTB−3 3.0%
2−PyBH−3 4.0%
3−PyBH−3 3.0%
3−PyBB−2 3.0%
TNI=81.3 (℃)
η= 17.0 (mPa・s)
Δn= 0.142
Δε= 8.1
Vth=1.75 (V)
実施例10
VV−HH−V 7.0%
V2V−HHB−2V 10.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 12.0%
5O1−BEB(F)−C 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 10.0%
3−HH−EMe 3.0%
3−HB−O2 18.0%
7−HEB−F 2.0%
3−HHEB−F 2.0%
5−HHEB−F 2.0%
3−HBEB−F 4.0%
2O1−HBEB(F)−C 2.0%
3−HB(F)EB(F)−C 2.0%
3−HBEB(F,F)−C 2.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 3.0%
3−HEBEB−F 2.0%
3−HEBEB−1 2.0%
実施例11
V2V−HH−V 8.0%
V2V−HH−2V 8.0%
V2V−HHB−2V 10.0%
5−BEB(F)−C 5.0%
V−HB−C 11.0%
5−PyB−C 6.0%
4−BB−3 11.0%
5−HH−V 5.0%
V−HHB−1 7.0%
V2−HHB−1 5.0%
3−HHB−1 9.0%
1V2−HBB−2 10.0%
3−HHEBH−3 5.0%
実施例12
V2V−HHB−2V 8.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 12.0%
5O1−BEB(F)−C 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 16.0%
3−HB−O2 10.0%
3−HH−4 3.0%
3−HHB−F 3.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HBEB−F 4.0%
3−HHEB−F 7.0%
5−HHEB−F 7.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
3−HB(F)TB−2 5.0%
実施例13
V2V−HH−V 5.0%
V2V−HHB−2V 5.0%
2−BEB−C 12.0%
3−BEB−C 4.0%
4−BEB−C 6.0%
3−HB−C 28.0%
3−HEB−O4 7.0%
4−HEB−O2 8.0%
5−HEB−O1 8.0%
3−HEB−O2 6.0%
5−HEB−O2 5.0%
3−HHB−1 2.0%
3−HHB−O1 4.0%
実施例14
V2V−HH−V2F 5.0%
V2V−HHB−2V 13.0%
2−BEB−C 10.0%
5−BB−C 12.0%
7−BB−C 7.0%
1−BTB−3 7.0%
2−BTB−1 10.0%
1O−BEB−2 10.0%
1O−BEB−5 7.0%
2−HHB−1 4.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−O1 4.0%
実施例15
V2V−HH−2V 15.0%
V2V−HHB−2V 15.0%
1V2−BEB(F,F)−C 8.0%
3−HB−C 10.0%
V2V−HB−C 14.0%
V2V−HH−3 4.0%
3−HB−O2 4.0%
3−HHB−1 10.0%
3−HB(F)TB−2 4.0%
3−HB(F)TB−3 4.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
実施例16
V2V−HH−V 3.0%
V2V−HHB−2V 5.0%
V2V−HHB−1V 6.0%
5−BTB(F)TB−3 10.0%
V2−HB−TC 10.0%
3−HB−TC 10.0%
3−HB−C 10.0%
5−HB−C 7.0%
5−BB−C 3.0%
2−BTB−1 10.0%
2−BTB−O1 5.0%
3−HH−4 2.0%
3−HHB−1 10.0%
3−H2BTB−2 3.0%
3−H2BTB−3 3.0%
3−HB(F)TB−2 3.0%
実施例17
VV−HH−V 7.0%
V1V−HH−V 5.0%
V2V−HH−V 10.0%
V2V−HH−V2F 5.0%
V2V−HHB−2V 13.0%
V2V−HHH−V 4.0%
V2V−HBB−1V 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 6.0%
3−HB−C 25.0%
2−BTB−1 3.0%
5−HH−VFF 3.0%
1−BHH−2VFF 3.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−HHB−1 3.0%
実施例18
V2V−HHB−1V 5.0%
V2V−HVHB−2V 5.0%
V2V−HBB−1V 5.0%
2−HB−C 5.0%
3−HB−C 12.0%
3−HB−O2 15.0%
2−BTB−1 3.0%
3−HHB−1 8.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHEB−F 4.0%
5−HHEB−F 4.0%
2−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F)−F 7.0%
5−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F,F)−F 5.0%
実施例19
V2V−HH−2V 10.0%
2−HHB(F)−F 17.0%
3−HHB(F)−F 17.0%
5−HHB(F)−F 16.0%
2−H2HB(F)−F 10.0%
3−H2HB(F)−F 5.0%
2−HBB(F)−F 6.0%
3−HBB(F)−F 6.0%
5−HBB(F)−F 13.0%
TNI=98.0 (℃)
η= 20.6 (mPa・s)
Δn= 0.094
Δε= 4.5
Vth=2.41 (V)
実施例20
V2V−HHB−2V 7.0%
7−HB(F)−F 5.0%
5−H2B(F)−F 5.0%
3−HB−O2 10.0%
3−HH−4 2.0%
3−HH[5D,6D,7D]−4 3.0%
2−HHB(F)−F 10.0%
3−HHB(F)−F 10.0%
5−HH[5D,6D,7D]B(F)−F 10.0%
3−H2HB(F)−F 5.0%
2−HBB(F)−F 3.0%
3−HBB(F)−F 3.0%
5−HBB(F)−F 6.0%
2−H2BB(F)−F 5.0%
3−H2BB(F)−F 6.0%
3−HHB−1 5.0%
3−HHB−O1 5.0%
実施例21
V2V−HBB−1V 7.0%
7−HB(F,F)−F 3.0%
3−HB−O2 7.0%
2−HHB(F)−F 10.0%
3−HHB(F)−F 10.0%
5−HHB(F)−F 10.0%
2−HBB(F)−F 9.0%
3−HBB(F)−F 9.0%
5−HBB(F)−F 16.0%
2−HBB−F 4.0%
3−HBB(F,F)−F 5.0%
5−HBB(F,F)−F 10.0%
実施例22
V2V−HH−V 5.0%
V2V−HH−2V 5.0%
7−HB(F,F)−F 3.0%
3−H2HB(F,F)−F 12.0%
4−H2HB(F,F)−F 10.0%
5−H2HB(F,F)−F 10.0%
3−HHB(F,F)−F 5.0%
4−HHB(F,F)−F 5.0%
3−HH2B(F,F)−F 15.0%
3−HBB(F,F)−F 12.0%
5−HBB(F,F)−F 12.0%
3−HBCF2OB(F,F)−F 6.0%
実施例23
V2V−HH−2V 7.0%
V2V−HHB−1V 3.0%
7−HB(F,F)−F 5.0%
3−H2HB(F,F)−F 12.0%
3−HHB(F,F)−F 10.0%
4−HHB(F,F)−F 5.0%
3−HBB(F,F)−F 10.0%
3−HHEB(F,F)−F 10.0%
4−HHEB(F,F)−F 3.0%
5−HHEB(F,F)−F 3.0%
2−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HBEB(F,F)−F 5.0%
5−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HDB(F,F)−F 15.0%
3−HHBB(F,F)−F 6.0%
実施例24
V2V−HH−V 3.0%
V2V−HBB−1V 4.0%
3−HB−CL 10.0%
5−HB−CL 4.0%
7−HB−CL 4.0%
1O1−HH−5 2.0%
2−HBB(F)−F 8.0%
3−HBB(F)−F 8.0%
5−HBB(F)−F 14.0%
4−HHB−CL 8.0%
5−HHB−CL 8.0%
3−H2HB(F)−CL 4.0%
3−HBB(F,F)−F 10.0%
5−H2BB(F,F)−F 9.0%
3−HB(F)VB−2 4.0%
実施例25
V2V−HH−V 4.0%
V2V−HHB−2V 4.0%
3−HHB(F,F)−F 9.0%
3−H2HB(F,F)−F 8.0%
4−H2HB(F,F)−F 8.0%
5−H2HB(F,F)−F 4.0%
3−HBB(F,F)−F 21.0%
5−HBB(F,F)−F 20.0%
3−H2BB(F,F)−F 10.0%
5−HHBB(F,F)−F 3.0%
5−HHEBB−F 2.0%
3−HH2BB(F,F)−F 3.0%
1O1−HBBH−4 4.0%
実施例26
V2V−HH−V2F 7.0%
V2V−HHB−2V 5.0%
5−HB−F 12.0%
6−HB−F 2.0%
7−HB−F 7.0%
2−HHB−OCF3 7.0%
3−HHB−OCF3 7.0%
4−HHB−OCF3 7.0%
3−HH2B−OCF3 4.0%
5−HH2B−OCF3 4.0%
3−HHB(F,F)−OCF3 5.0%
3−HBB(F)−F 10.0%
5−HBB(F)−F 10.0%
3−HH2B(F)−F 3.0%
3−HB(F)BH−3 3.0%
5−HBBH−3 3.0%
3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0%
実施例27
V2V−HH−2V 5.0%
5−H4HB(F,F)−F 7.0%
5−H4HB−OCF3 15.0%
3−H4HB(F,F)−CF3 8.0%
5−H4HB(F,F)−CF3 5.0%
3−HB−CL 6.0%
5−HB−CL 4.0%
2−H2BB(F)−F 5.0%
3−H2BB(F)−F 10.0%
5−HVHB(F,F)−F 5.0%
3−HHB−OCF3 5.0%
3−H2HB−OCF3 5.0%
V−HHB(F)−F 5.0%
3−HHB(F)−F 5.0%
5−HHEB−OCF3 2.0%
3−HBEB(F,F)−F 5.0%
5−HH−V2F 3.0%
TNI=71.6 (℃)
η= 21.1 (mPa・s)
Δn= 0.093
Δε= 7.7
Vth=1.81 (V)
実施例28
V2V−HHB−2V 3.0%
V2V−HBB−1V 3.0%
2−HHB(F)−F 2.0%
3−HHB(F)−F 2.0%
5−HHB(F)−F 2.0%
2−HBB(F)−F 6.0%
3−HBB(F)−F 6.0%
5−HBB(F)−F 10.0%
2−H2BB(F)−F 9.0%
3−H2BB(F)−F 9.0%
3−HBB(F,F)−F 25.0%
5−HBB(F,F)−F 19.0%
1O1−HBBH−5 4.0%
実施例29
V2V−HH−V 4.0%
V2V−HHB−2V 3.0%
5−HB−CL 12.0%
3−HH−4 3.0%
3−HB−O2 20.0%
3−H2HB(F,F)−F 8.0%
3−HHB(F,F)−F 8.0%
3−HBB(F,F)−F 6.0%
2−HHB(F)−F 5.0%
3−HHB(F)−F 5.0%
5−HHB(F)−F 5.0%
2−H2HB(F)−F 2.0%
3−H2HB(F)−F 1.0%
5−H2HB(F)−F 2.0%
3−HHBB(F,F)−F 4.0%
3−HBCF2OB−OCF3 4.0%
5−HBCF2OB(F,F)−CF3 4.0%
3−HHB−1 2.0%
3−HHB−O1 2.0%
実施例30
V2V−HH−V 30.0%
V2V−HH−2V 15.0%
V2V−HVH−V 5.0%
1V2−BEB(F,F)−C 5.0%
3−HB−C 25.0%
3−HHB−1 6.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−HHEB−F 5.0%
5−HHEB−F 5.0%
TNI= 72.1 (℃)
Δn= 0.096
Δε= 5.5
Vth= 1.95 (V)
実施例31
V2V−HH−V 10.0%
V2V−HH−2V 10.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 15.0%
4O1−BEB(F)−C 13.0%
2−HHB(F)−C 15.0%
3−HHB(F)−C 8.0%
3−HB(F)TB−2 4.0%
3−HB(F)TB−3 4.0%
3−HB(F)TB−4 4.0%
3−HHB−1 8.0%
3−HHB−O1 4.0%
TNI= 96.0 (℃)
η = 72.8 (mPa・s)
Δn= 0.138
Δε= 26.4
Vth= 0.95 (V)
実施例32
V2V−HVH−V 8.0%
5−PyB−F 4.0%
3−PyB(F)−F 4.0%
2−BB−C 5.0%
4−BB−C 4.0%
5−BB−C 5.0%
2−PyB−2 2.0%
3−PyB−2 2.0%
4−PyB−2 2.0%
6−PyB−O5 3.0%
6−PyB−O6 3.0%
6−PyB−O7 3.0%
6−PyB−O8 3.0%
3−PyBB−F 6.0%
4−PyBB−F 6.0%
5−PyBB−F 6.0%
3−HHB−1 6.0%
2−H2BTB−2 4.0%
2−H2BTB−3 4.0%
2−H2BTB−4 5.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 5.0%
3−H2BTB−4 5.0%
TNI= 87.1 (℃)
η = 32.3 (mPa・s)
Δn= 0.198
Δε= 6.4
Vth= 2.18 (V)
実施例33
V2V−HH−V 6.0%
V2V−HVH−V 6.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 12.0%
5O1−BEB(F)−C 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 10.0%
3−HH−EMe 10.0%
3−HB−O2 6.0%
7−HEB−F 2.0%
3−HHEB−F 2.0%
5−HHEB−F 2.0%
3−HBEB−F 4.0%
2O1−HBEB(F)−C 2.0%
3−HB(F)EB(F)−C 2.0%
3−HBEB(F,F)−C 2.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 13.0%
3−HEBEB−F 2.0%
3−HEBEB−1 2.0%
TNI=81.1 (℃)
η = 32.6 (mPa・s)
Δn= 0.114
Δε= 23.5
Vth= 0.94 (V)
実施例34
V2V−HH−V 8.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 12.0%
5O1−BEB(F)−C 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 12.0%
3−HB−O2 10.0%
3−HH−4 3.0%
3−HHB−F 3.0%
3−HHB−1 8.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HBEB−F 4.0%
3−HHEB−F 7.0%
5−HHEB−F 7.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−HB(F)TB−2 5.0%
TNI=88.1 (℃)
η = 37.8 (mPa・s)
Δn= 0.132
Δε= 25.5
Vth= 1.06 (V)
実施例35
V2V−HH−2V 6.0%
V2V−HVH−V 6.0%
2−BEB−C 12.0%
3−BEB−C 4.0%
4−BEB−C 6.0%
3−HB−C 16.0%
3−HEB−O4 12.0%
4−HEB−O2 8.0%
5−HEB−O1 8.0%
3−HEB−O2 6.0%
5−HEB−O2 5.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−O1 4.0%
TNI= 65.6 (℃)
η = 20.9 (mPa・s)
Δn= 0.106
Δε= 8.7
Vth= 2.09 (V)
実施例36
V2V−HH−V 4.0%
V2V−HH−2V 4.0%
V2V−HVH−V 4.0%
2−BEB−C 10.0%
5−BB−C 4.0%
7−BB−C 7.0%
1−BTB−3 7.0%
2−BTB−1 10.0%
1O−BEB−2 10.0%
1O−BEB−5 12.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 13.0%
TNI= 66.8 (℃)
η = 15.3 (mPa・s)
Δn= 0.149
Δε= 5.3
Vth= 2.11 (V)
実施例37
V2V−HH−V 12.0%
2−HB−C 5.0%
3−HB−C 12.0%
3−HB−O2 15.0%
2−BTB−1 3.0%
3−HHB−1 8.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 5.0%
3−HHB−3 9.0%
3−HHEB−F 4.0%
5−HHEB−F 4.0%
2−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F,F)−F 5.0%
TNI= 94.8 (℃)
η = 13.4 (mPa・s)
Δn= 0.097
Δε= 4.3
Vth= 2.63 (V)
実施例38
V2V−HVH−V 5.0%
3−BEB(F)−C 8.0%
3−HB−C 8.0%
V−HB−C 8.0%
1V−HB−C 8.0%
3−HB−O2 3.0%
3−HH−2V 14.0%
3−HH−2V1 7.0%
V2−HHB−1 15.0%
3−HHB−1 5.0%
3−HHEB−F 7.0%
3−H2BTB−2 6.0%
3−H2BTB−3 6.0%
TNI= 94.1 (℃)
η = 14.1 (mPa・s)
Δn= 0.124
Δε= 8.4
Vth= 2.13 (V)
実施例39
V2V−HH−V 6.0%
V2V−HH−2V 6.0%
7−HB(F,F)−F 3.0%
3−HB−O2 7.0%
2−HHB(F)−F 10.0%
3−HHB(F)−F 10.0%
5−HHB(F)−F 10.0%
2−HBB(F)−F 9.0%
3−HBB(F)−F 9.0%
5−HBB(F)−F 4.0%
2−HBB−F 4.0%
3−HBB−F 4.0%
5−HBB−F 3.0%
3−HBB(F,F)−F 5.0%
5−HBB(F,F)−F 10.0%
TNI= 82.3 (℃)
η = 19.3 (mPa・s)
Δn= 0.107
Δε= 5.0
Vth= 2.22 (V)
実施例40
V2V−HH−2V 10.0%
V2V−HVH−V 5.0%
3−HHB(F,F)−F 9.0%
3−H2HB(F,F)−F 8.0%
4−H2HB(F,F)−F 8.0%
5−H2HB(F,F)−F 8.0%
3−HBB(F,F)−F 21.0%
5−HBB(F,F)−F 5.0%
3−H2BB(F,F)−F 10.0%
5−HHBB(F,F)−F 3.0%
5−HHEBB−F 2.0%
3−HH2BB(F,F)−F 3.0%
1O1−HBBH−4 4.0%
1O1−HBBH−5 4.0%
TNI=100.1 (℃)
η = 26.1 (mPa・s)
Δn= 0.108
Δε= 7.4
Vth= 1.88 (V)
実施例41
V2V−HH−2V 5.0%
V2V−HVH−V 5.0%
5−HB−F 12.0%
6−HB−F 9.0%
7−HB−F 7.0%
2−HHB−OCF3 7.0%
3−HHB−OCF3 7.0%
4−HHB−OCF3 7.0%
5−HHB−OCF3 5.0%
3−HH2B−OCF3 4.0%
5−HH2B−OCF3 4.0%
3−HHB(F,F)−OCF3 5.0%
3−HBB(F)−F 5.0%
5−HBB(F)−F 5.0%
3−HH2B(F)−F 3.0%
3−HB(F)BH−3 3.0%
5−HBBH−3 3.0%
3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0%
TNI= 82.7 (℃)
η = 11.8 (mPa・s)
Δn= 0.086
Δε= 4.0
Vth= 2.62 (V)
実施例42
V2V−HH−V 6.0%
3−H2HB(F,F)−F 7.0%
5−H2HB(F,F)−F 8.0%
3−HHB(F,F)−F 10.0%
4−HHB(F,F)−F 5.0%
3−HH2B(F,F)−F 9.0%
5−HH2B(F,F)−F 3.0%
3−HBB(F,F)−F 15.0%
5−HBB(F,F)−F 15.0%
3−HBEB(F,F)−F 2.0%
4−HBEB(F,F)−F 2.0%
5−HBEB(F,F)−F 2.0%
3−HHEB(F,F)−F 10.0%
4−HHEB(F,F)−F 3.0%
5−HHEB(F,F)−F 3.0%
TNI= 80.7 (℃)
η = 28.6 (mPa・s)
Δn= 0.091
Δε= 10.8
Vth= 1.88 (V)
Claims (15)
- 一般式(1)
(式中、R1は1個以上の水素原子がフッ素、塩素原子、又はシアノ基で置換されてもよい炭素数4〜10のアルカジエニル基を示す。;R2は1個以上の水素原子がフッ素、塩素原子、又はシアノ基で置換されてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を示す。;該アルカジエニル基、又はアルケニル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−、−CH=CH−又は−C≡C−で置換されてもよい。;環A1、A2、A3、A4は、それぞれ独立して、1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されてもよい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、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;Z1、Z2、Z3は、それぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)4−、−(CH2)3−O−、−O−(CH2)3−、−(CH2)2−CH=CH−、−CH=CH−(CH2)2−、−CF2O−、−OCF2−、−CR=CH−、−CH=CR−又は−CF=CF−を示し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を示す。;p、qは、それぞれ独立して、0又は1を示す。;また、式中の各元素は、それぞれの同位体で置換されてもよい。)で表される化合物。 - R1が1,3−アルカジエニル基、及びR2がアルケニル基である請求項1記載の化合物。
- R1が1,4−アルカジエニル基、及びR2がアルケニル基である請求項1記載の化合物。
- R1が1,5−アルカジエニル基、及びR2がアルケニル基である請求項1記載の化合物。
- R1が1,6−アルカジエニル基、及びR2がアルケニル基である請求項1記載の化合物。
- R1が3,7−アルカジエニル基、及びR2がアルケニル基である請求項1記載の化合物。
- R1及びR2がアルカジエニル基である請求項1記載の化合物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする2成分以上からなる液晶組成物。
- 第一成分として、請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、一般式(2)、(3)及び(4)
(式中、R3は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されてもよい。;Y1はフッ素原子、塩素原子、OCF3、OCF2H、CF3、CF2H、CFH2、OCF2CF2H又はOCF2CFHCF3を示す。;L1及びL2は、それぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を示す。;Z4及びZ5は、それぞれ独立して1,2−エチレン基、1,4−ブチレン基、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−又は単結合を示す。;環Dはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;環Eはトランス−1,4−シクロヘキシレン又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。 - 第一成分として、請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、一般式(5)及び(6)
(式中、R4及びR5は、それぞれ独立して、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されても良い。;Y2は−CN基、又は−C≡C−CNを示す。;環Fはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;環Gはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレン、又はピリミジン−2,5−ジイルを示す。;環Mはトランス−1,4−シクロヘキシレン又は1,4−フェニレンを示す。Z6は1,2−エチレン基、−COO−又は単結合を示す。;L3、L4及びL5は、それぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を示す。;b、c及びdは、それぞれ独立して0又は1を示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。 - 第一成分として、請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、請求項9に記載の一般式(2)、(3)及び(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第三成分として、一般式(7)、(8)及び(9)
(式中、R6及びR7は、それぞれ独立して、1個以上の水素がフッ素原子で置換されてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、該アルキル基中の相隣接しない1個以上のメチレン基(−CH2−)は、−O−又は−CH=CH−で置換されても良い。;I、J及びKは、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、又は1個以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。;Z7及びZ8は、それぞれ独立して、−C≡C−、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−又は単結合を示す。;また、式中の各元素は、それぞれその同位体で置換されてもよい。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。 - 第一成分として、請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、請求項10に記載の一般式(5)又は(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第三成分として、請求項11に記載の一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
- 第一成分として、請求項1〜7のいずれかに記載の化合物を少なくとも1種含有し、第二成分として、請求項9に記載の一般式(2)、(3)及び(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第三成分として、請求項10に記載の一般式(5)及び(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有し、第四成分として、請求項11に記載の一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物。
- 請求項8〜13のいずれかに記載の液晶組成物に加えて、更に少なくとも1種の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
- 請求項8〜14のいずれかに記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
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