JP6318528B2 - Liquid crystal / polymer composite material, optical element, method for manufacturing optical element, and method for manufacturing liquid crystal / polymer composite material - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示材料として有用な液晶・ポリマー複合材料、光学素子、及び光学素子の製造方法、並びに、液晶・ポリマー複合材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal / polymer composite material useful as a liquid crystal display material , an optical element, a method for producing an optical element, and a method for producing a liquid crystal / polymer composite material .
現在、市場ではネマチック液晶と呼ばれる液晶材料は、テレビ、モニター、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などのフラットパネルディスプレイにおいて一般的に利用されている。
しかし、ネマチック液晶は、応答速度が約十数ミリ秒と遅いため、改善が望まれている。これに対しスメクチック液晶を用いた強誘電性液晶(FLC)は、数百マイクロ秒の高速応答が可能である。
Currently, a liquid crystal material called a nematic liquid crystal in the market is generally used in flat panel displays such as televisions, monitors, mobile phones, smartphones, and tablet terminals.
However, nematic liquid crystals have a response speed as low as about a dozen milliseconds, so improvement is desired. On the other hand, a ferroelectric liquid crystal (FLC) using a smectic liquid crystal can respond at a high speed of several hundred microseconds.
FLCの内、FLCとモノマーの混合物からなるPolymer Stabilized V shaped−FLC(PSV−FLC)素子は、強誘電性液晶内に微細なポリマーネットワークを形成したものであり、FLCの特長である高速応答性のほかに中間表示が可能であり、また耐衝撃性も従来のFLCに比較して向上している(例えば、特許文献1〜2参照。)。 Polymer Stabilized V-shaped-FLC (PSV-FLC) element, which is composed of a mixture of FLC and monomer, forms a fine polymer network in ferroelectric liquid crystal, and is a high-speed response characteristic of FLC. In addition to the above, intermediate display is possible, and the impact resistance is improved as compared with the conventional FLC (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に記載の液晶表示装置は、一対の基板間に強誘電性液晶層を介在し、双方の基板の内面にそれぞれ強誘電性液晶層に対し電圧印加する電極部を配設してなる液晶表示装置であって、前記強誘電性液晶層は、所定の液晶性アクリレートモノマーを含有した強誘電性液晶組成物に対し、カイラルスメクチックC相を示す状態で周波数2kHz〜4kHzの交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記液晶性アクリレートモノマーにて高分子化せしめた構成であることを特徴とする装置である。 The liquid crystal display device described in Patent Document 1 includes a ferroelectric liquid crystal layer interposed between a pair of substrates, and electrode portions for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal layer are disposed on the inner surfaces of both substrates. In the liquid crystal display device, the ferroelectric liquid crystal layer applies an alternating electric field having a frequency of 2 kHz to 4 kHz to a ferroelectric liquid crystal composition containing a predetermined liquid crystal acrylate monomer while exhibiting a chiral smectic C phase. In addition, the apparatus is characterized in that it is polymerized with the liquid crystalline acrylate monomer by irradiation with ultraviolet rays or electron beams.
特許文献2に記載の液晶表示素子は、液晶性(メタ)アクリレートと、非液晶性(メタ)アクリレートと、強誘電性液晶を含有した高分子安定化液晶組成物に両極性のパルス波を印加しながら紫外線露光で前記アクリレートを硬化させて得られる素子である。 The liquid crystal display element described in Patent Document 2 applies a bipolar pulse wave to a polymer-stabilized liquid crystal composition containing liquid crystalline (meth) acrylate, non-liquid crystalline (meth) acrylate, and ferroelectric liquid crystal. It is an element obtained by curing the acrylate by UV exposure.
しかしながら、これらの素子は、FLC、FLCと重合性モノマーの複合材料および複合材料中の重合性モノマーを重合後の相系列が、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相を示すため、重合性モノマーの重合後の素子における、電圧印加時の透過率が、ネマチック液晶を用いた素子に比較して低く、市場の要望に対し不足していた。 However, in these devices, FLC, a composite material of FLC and a polymerizable monomer, and a phase sequence after polymerization of the polymerizable monomer in the composite material are liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase. Therefore, the transmittance of the device after polymerization of the polymerizable monomer at the time of voltage application is lower than that of the device using nematic liquid crystal, which is insufficient for market demand.
本発明が解決しようとする課題は、重合性モノマーの重合後は、従来よりもチルト角が向上し、素子の電圧印加時の透過率が向上する液晶複合材料を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal composite material in which the tilt angle is improved after polymerization of the polymerizable monomer and the transmittance at the time of voltage application of the device is improved.
本発明者は、PSV−FLCにおいて、FLCの相変化とモノマー添加後の相変化に着目し、透過率を向上する方法を見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has focused on the phase change of FLC and the phase change after the addition of the monomer in PSV-FLC, found a method for improving the transmittance, and has completed the present invention.
[1]液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料中の、重合性モノマーを重合させることによって得られる液晶・ポリマー複合材料であって、
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料。
[1] A liquid crystal / polymer composite material obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer,
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase shows the phase sequence of,
A liquid crystal / polymer composite material characterized by showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase .
[2]前記[1]に記載の液晶・ポリマー複合材料を含有することを特徴とする光学素子。
[3]前記[2]に記載の光学素子の製造方法であって、
前記液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で前記重合性モノマーを重合して液晶・ポリマー複合材料を得る工程を含む光学素子の製造方法。
[ 2 ] An optical element comprising the liquid crystal / polymer composite material according to [ 1 ].
[ 3 ] The method of manufacturing an optical element according to [2],
Method for manufacturing an optical element comprising the step of said liquid crystal monomers composite obtain chiral smectic C phase by polymerizing the polymerizable monomer in the temperature range showing the liquid crystal-polymer composite.
[4]前記[3]に記載の光学素子の製造方法であって、
前記光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有し、
重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめて前記液晶層とする工程を含む、光学素子の製造方法。
[5]前記[4]に記載の光学素子の製造方法であって、
重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックC相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめて前記液晶層とする工程を含む、光学素子の製造方法。
[6]液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料中の、重合性モノマーを重合させることによって得られる、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示す液晶・ポリマー複合材料の製造方法であって、
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
前記液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射する工程を含むことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。
[7]液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料中の、重合性モノマーを重合させることによって得られる、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示す液晶・ポリマー複合材料の製造方法であって、
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
前記液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱する工程を含むことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。
[ 4 ] The method of manufacturing an optical element according to [3],
The optical element has a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates , and has an electrode portion for applying a voltage to the liquid crystal layer on the inner surface of at least one substrate ,
By applying an alternating electric field in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase to a liquid crystal composition containing a polymerizable monomer, the polymerizable monomer is increased by irradiating ultraviolet rays or electron beams. A method for producing an optical element , comprising a step of molecularizing the liquid crystal layer .
[ 5 ] The method of manufacturing an optical element according to [4],
A liquid crystal composition containing a polymerizable monomer is applied with an alternating electric field in a state showing a chiral smectic C phase, irradiated with ultraviolet rays or an electron beam, and then heated to polymerize the polymerizable monomer. The manufacturing method of an optical element including the process used as the said liquid-crystal layer .
[ 6 ] A liquid crystal showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer. A method for producing a polymer composite material, comprising:
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase Shows the phase sequence of
A method for producing a liquid crystal / polymer composite material comprising a step of irradiating the liquid crystal / monomer composite material with ultraviolet rays or an electron beam.
[ 7 ] Liquid crystal showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer. A method for producing a polymer composite material, comprising:
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase Shows the phase sequence of
A method for producing a liquid crystal / polymer composite material comprising a step of heating the liquid crystal / monomer composite material after being irradiated with ultraviolet rays or an electron beam.
本発明によれば、FLCが液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、FLCと重合性モノマーの複合材料が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、前記複合材料中の重合性モノマーを重合させた後は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すことにより、重合性モノマーの重合後は、従来よりもチルト角が向上し、素子の電圧印加時の透過率が向上する。 According to the present invention, FLC shows a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the composite material of FLC and polymerizable monomer is liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase. After the polymerization of the polymerizable monomer in the composite material, the phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase is shown. In addition, the tilt angle is improved, and the transmittance of the element when a voltage is applied is improved.
[液晶・モノマー複合材料]
本発明の液晶・モノマー複合材料は、液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料であって、液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示す材料である。
以下、本発明の液晶・モノマー複合材料の好ましい形態について詳細に説明する。
[Liquid Crystal / Monomer Composite Material]
The liquid crystal / monomer composite material of the present invention is a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer, and the liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, When the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, it is a material showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase.
Hereinafter, preferred embodiments of the liquid crystal / monomer composite material of the present invention will be described in detail.
<液晶組成物>
本発明に用いられる液晶組成物は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すものであれば特に限定されない。
<Liquid crystal composition>
The liquid crystal composition used in the present invention exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase. When a polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase- There is no particular limitation as long as it shows a phase sequence of a chiral smectic C phase.
本発明に用いられる液晶組成物は、下記一般式(i)で表される化合物を2種以上複数種含有することが好ましい。 The liquid crystal composition used in the present invention preferably contains two or more compounds represented by the following general formula (i).
(式中、Ri1、及びRii1はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜20の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメチル基、又はイソシアネート基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−S−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、シクロへキシレン基、又は−Si(CH3)2−によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ri1、及びRii1の有する−CH2−のうち、Ai1又はAi3から原子数4以上離れた場所に位置する−CH2−は、1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。さらに前記アルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよい。Ai1、Ai2及びAi3はそれぞれ独立的に、2,3−ジフルオロベンゼン−1,4−ジイル基、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン-2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、フルオレン−2,7−ジイル基、又はピリミジン−2,5−ジイル基を表し、
該1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基及びフルオレン−2,7−ジイル基は置換基として1個以上のF、CF3、OCF3、CH3、CN、またはこれらの複数の基を有していても良く、
Z1及びZ2はそれぞれ独立して、−O−、−CO−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−OCO−、−CH2CH2−、−O−CH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2CF2−、又は単結合を表す。a及びbはそれぞれ独立的に0〜2を表す。a、bが2の場合、複数存在するA1、A2は同一でも異なっていてもよい。)
(In the formula, R i1 and R ii1 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group. Represents a group, a difluoromethyl group, or an isocyanate group, and one or non-adjacent two or more —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH═CH—, —C≡C—, —O. —, —CO—, —COO—, —OCO—, —S—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, a cyclohexylene group, or —Si (CH 3 ). 2 - may be substituted by, one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted by a fluorine atom each independently, -CH 2 having the R i1, and R ii1 - out of, or a i1 or a i3 -CH 2 positioned away atom number of 4 or more - are 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene group, dialkylsilylene group Furthermore, one or more hydrogen atoms of the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a CN group, and A i1 , A i2 and A i3 are each independently 2, 3-difluorobenzene-1,4-diyl group, 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenyl group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3-dioxane -2,5-diyl group, tetrahydrothiopyran-2,5-diyl group, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, pyridine-2 5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, phenanthrene-2,7-diyl group, 9, 10-dihydrophenanthrene-2,7-diyl group, 1,2,3,4,4a, 9,10a-octahydrophenanthrene-2,7-diyl group, fluorene-2,7-diyl group, or pyrimidine-2 , Represents a 5-diyl group,
The 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, phenanthrene-2,7-diyl group, 9,10-dihydrophenanthrene-2,7-diyl group, 1,2,3,4,4a, 9,10a-octahydrophenanthrene-2,7-diyl group and fluorene-2,7-diyl group are substituents. And may have one or more of F, CF 3 , OCF 3 , CH 3 , CN, or a plurality of these groups,
Z 1 and Z 2 are each independently —O—, —CO—, —COO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —O—CH 2. -, - CH 2 O -, - CH = CH -, - C≡C -, - CF 2 CF 2 -, or a single bond. a and b each independently represent 0-2. When a and b are 2, a plurality of A 1 and A 2 may be the same or different. )
前記一般式(i)で表される化合物を2種以上複数種組み合わせることにより、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示す液晶組成物が得られる。 By combining two or more compounds represented by the general formula (i), a liquid crystal composition showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase can be obtained.
前記一般式(i)で表される化合物としては、下記一般式(X)で表される化合物、下記一般式(i−1)で表される化合物、下記一般式(i−2)で表される化合物、下記一般式(i−3)で表される化合物、下記一般式(i−4)で表される化合物、及び下記一般式(i−5)で表される化合物で表される化合物からなる群から選ばれる2種以上が好ましい。 Examples of the compound represented by the general formula (i) include a compound represented by the following general formula (X), a compound represented by the following general formula (i-1), and a compound represented by the following general formula (i-2). A compound represented by the following general formula (i-3), a compound represented by the following general formula (i-4), and a compound represented by the following general formula (i-5) Two or more selected from the group consisting of compounds are preferred.
(式(X)中、R101及びR102は各々独立に炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロへキシレン基、または−Si(CH3)2−によって置換されていてもよく、R101及びR102の有する−CH2−のうち、A1a又はA3aから原子数4以上離れた場所に位置する−CH2−は、1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。さらに前記アルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子又はCN基で置き換えられていてもよい。
A1aは1,4−フェニレン基を表し、A2a及びA3aは各々独立に1つまたは2つの水素原子がF、CF3、OCF3、あるいはCN、若しくはこれらの複数の基で置き換えられてもよい、1,4−フェニレン基、又は、1,4−シクロヘキシレン基を表し、m1、及びn1は0又は1の整数を示し、m1+n1=0〜2である。)
(In Formula (X), R 101 and R 102 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and one or two or more adjacent non-adjacent alkyl groups in the alkyl group. —CH 2 — represents —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, — CH 1 —CH—, —C≡C—, a cyclohexylene group, or —Si (CH 3 ) 2 — may be substituted, and among the —CH 2 — of R 101 and R 102 , A 1a or —CH 2 — located at a position 4 or more away from A 3a is 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene group, It may be substituted with a dialkylsilylene group, and one or more hydrogen atoms of the alkyl group It may be replaced with a fluorine atom or a CN group.
A 1a represents a 1,4-phenylene group, and A 2a and A 3a each independently represent one or two hydrogen atoms replaced with F, CF 3 , OCF 3 , CN, or a plurality of these groups And represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, m 1 and n 1 represent an integer of 0 or 1, and m 1 + n 1 = 0-2. )
(式中、Ri1及びRii1はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数1〜20の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、又はシクロへキシレン基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ri1、及びRii1の有する−CH2−のうち、1,4−シクロへキシレン基、又は、1,4−フェニレン基から原子数4以上離れた場所に位置する−CH2−は、1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。Z1及びZ2は前記一般式(i)におけるものと同様である。) (Wherein R i1 and R ii1 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and one or non-adjacent 2 in the alkyl group) Two or more —CH 2 — are each independently substituted with —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, or a cyclohexylene group. In addition, one or two or more hydrogen atoms in the alkyl group may be each independently substituted with a fluorine atom, and among the —CH 2 — of R i1 and R ii1 , 1, 4 —Cyclohexylene group or —CH 2 — located at a position 4 or more away from the 1,4-phenylene group is 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 1,4 -Bicyclo (2,2,2) octylene group, di Good .Z 1 and Z 2 may be substituted in Rukirushiriren groups are the same as those in formula (i).)
前記一般式(X)で表される化合物、前記一般式(i−1)で表される化合物、前記一般式(i−2)で表される化合物、前記一般式(i−3)で表される化合物、前記一般式(i−4)で表される化合物、及び前記一般式(i−5)で表される化合物からなる群から選ばれる2種以上複数種組み合わせることにより、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示す液晶組成物が得られる。ここで、「2種以上複数種組み合わせる」とは、前記一般式(X)で表される化合物から2種以上用いてもよく、前記一般式(i−1)〜(i−5)から選ばれる一般式で表される化合物から2種以上用いてもよく、前記一般式(X)、及び前記一般式(i−1)〜(i−5)で表される化合物から混合して2種以上用いてもよいことを意味する。 A compound represented by the general formula (X), a compound represented by the general formula (i-1), a compound represented by the general formula (i-2), and a compound represented by the general formula (i-3). A combination of two or more selected from the group consisting of the compound represented by formula (i-4), and the compound represented by formula (i-5). A liquid crystal composition showing a phase sequence of chiral nematic phase-chiral smectic C phase is obtained. Here, “a combination of two or more types” may be used in a combination of two or more compounds represented by the general formula (X), and is selected from the general formulas (i-1) to (i-5). Two or more of the compounds represented by the general formula may be used, and two of the compounds represented by the general formula (X) and the compounds represented by the general formulas (i-1) to (i-5) are mixed. This means that the above may be used.
一般式(X)で表される化合物の具体例としては、一般式(X−a)から(X−c)で表される。 Specific examples of the compound represented by the general formula (X) are represented by the general formulas (Xa) to (Xc).
(一般式(X−a)から(X−c)中、R101及びR102は、前記一般式(X)におけるものと同様なものを表し、
X81からX96は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はメチル基を表す。)
(In the general formulas (Xa) to (Xc), R 101 and R 102 represent the same as those in the general formula (X),
X 81 to X 96 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a methyl group. )
一般式(X−a)から一般式(X−c)で表される化合物の具体例を以下の(X−1)から(X−17)に挙げることができる。 Specific examples of the compounds represented by the general formula (Xa) to the general formula (Xc) can be given in the following (X-1) to (X-17).
これらの中でも前記一般式(X−1)、前記一般式(X−2)、前記一般式(X−4)、前記一般式(X−6)、前記一般式(X−9)で表される化合物を用いることが好ましい。
前記一般式(X−1)で表される化合物としては、下記式(X−1−1)〜(X−1−7)で表される化合物が挙げられる。
Among these, it is represented by the general formula (X-1), the general formula (X-2), the general formula (X-4), the general formula (X-6), or the general formula (X-9). It is preferable to use a compound.
Examples of the compound represented by the general formula (X-1) include compounds represented by the following formulas (X-1-1) to (X-1-7).
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.)
(式中、R3及びR4はそれぞれ独立して炭素原子数6〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 3 and R 4 each independently represents a linear or branched alkyl group having 6 to 12 carbon atoms.)
(式中、R5、及びR9はそれぞれ独立して炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R7は炭素原子数2〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R6及びR8はそれぞれ独立して炭素原子数1〜4直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (Wherein R 5 and R 9 each independently represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and R 7 is a linear or branched group having 2 to 12 carbon atoms. Represents a chain alkyl group, and R 6 and R 8 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
(式中、R10及びR11はそれぞれ独立して炭素原子数6〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R12は炭素原子数2〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (Wherein R 10 and R 11 each independently represent a linear or branched alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 12 is a linear or branched chain having 2 to 12 carbon atoms. Represents an alkyl group.
前記一般式(X−2)で表される化合物としては、下記式(X−2−1)〜(X−2−2)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula (X-2) include compounds represented by the following formulas (X-2-1) to (X-2-2).
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。)
前記一般式(X−4)で表される化合物としては、下記式(X−4−1)〜(X−4−2)で表される化合物が挙げられる。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.)
Examples of the compound represented by the general formula (X-4) include compounds represented by the following formulas (X-4-1) to (X-4-2).
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.)
前記一般式(X−6)で表される化合物において、R101は、炭素原子数1から18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数4から12の直鎖状のアルキル基がより好ましい。
前記一般式(X−6)で表される化合物において、R102は、炭素原子数1から18の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数4から12の分岐鎖状のアルコキシ基がより好ましい。
前記一般式(X−6)で表される化合物としては、下記式(X−6−1)〜(X−6−2)で表される化合物が挙げられる。
In the compound represented by the general formula (X-6), R 101 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and a linear chain having 4 to 12 carbon atoms. An alkyl group is more preferred.
In the compound represented by the general formula (X-6), R 102 is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and a branched chain having 4 to 12 carbon atoms. An alkoxy group is more preferable.
Examples of the compound represented by the general formula (X-6) include compounds represented by the following formulas (X-6-1) to (X-6-2).
(式中、R13は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。)
前記一般式(X−9)で表される化合物において、R101は、炭素原子数1から18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、炭素原子数4から12の直鎖状のアルキル基またはアルコキシ基がより好ましい。R102は、炭素原子数1から18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、炭素原子数4から12の分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基がより好ましい。
前記一般式(X−9)で表される化合物としては、下記式(X−9−1)〜(X−9−4)で表される化合物が挙げられる。
(In the formula, R 13 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.)
In the compound represented by the general formula (X-9), R 101 is preferably a linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and a straight chain having 4 to 12 carbon atoms. A chain alkyl group or an alkoxy group is more preferable. R 102 is preferably a linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a branched alkyl group or alkoxy group having 4 to 12 carbon atoms.
Examples of the compound represented by the general formula (X-9) include compounds represented by the following formulas (X-9-1) to (X-9-4).
(式中、R13は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 13 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.)
また、前記一般式(i)で表される化合物は、下記一般式(i−1)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, the compound represented by the said general formula (i) also includes the compound represented by the following general formula (i-1).
(式中、Ri1及びRii1はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数1〜20の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、又はシクロへキシレン基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ri1、及びRii1の有する−CH2−のうち、1,4−シクロへキシレン基、又は、1,4−フェニレン基から原子数4以上離れた場所に位置する−CH2−は、1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。Z1及びZ2はそれぞれ独立して、−O−、−CO−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−OCO−、−CH2CH2−、−O−CH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2CF2−、又は単結合を表す。)
前記一般式(i−1)で表される化合物は、具体的には式(i−1.1)から式(i−1.6)で表される化合物が好ましい。
(Wherein R i1 and R ii1 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and one or non-adjacent 2 in the alkyl group) Two or more —CH 2 — are each independently substituted with —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, or a cyclohexylene group. In addition, one or two or more hydrogen atoms in the alkyl group may be each independently substituted with a fluorine atom, and among the —CH 2 — of R i1 and R ii1 , 1, 4 —Cyclohexylene group or —CH 2 — located at a position 4 or more away from the 1,4-phenylene group is 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 1,4 -Bicyclo (2,2,2) octylene group, di Good .Z 1 and Z 2 may be substituted in Rukirushiriren groups are each independently, -O -, - CO -, - COO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - OCO -, - CH 2 (CH 2 —, —O—CH 2 —, —CH 2 O—, —CH═CH—, —C≡C—, —CF 2 CF 2 —, or a single bond)
Specifically, the compound represented by the general formula (i-1) is preferably a compound represented by the formula (i-1.1) to the formula (i-1.6).
(式中、R21は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R22はそれぞれ独立して炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (Wherein R 21 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 22 is independently a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. Represents a group.)
前記一般式(i−1)で表される化合物は、下記一般式(i−1−7)で表される化合物であることも好ましい。 The compound represented by the general formula (i-1) is also preferably a compound represented by the following general formula (i-1-7).
(式中、Ri1、Z1、及びZ2は前記一般式(i)におけるものと同様である。Rii2aは炭素原子数3〜8の直鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよく、Rii2bは水素原子、又は炭素原子数2〜12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよい。) (In the formula, R i1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i). R ii2a represents a linear alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and in the alkyl group, And two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently replaced by —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—. R ii2b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one or non-adjacent two or more —CH in the alkyl group 2- may be each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-.
前記一般式(i−1−7)で表される化合物は、下記一般式(i−1−7−1)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-1-7) is preferably a compound represented by the following general formula (i-1-7-1).
(式中、Ri1、Rii2b、は前記一般式(i−1−7)におけるものと同様であり、ni1は3〜7の整数を表す。) (In the formula, R i1 and R ii2b are the same as those in the general formula (i-1-7), and n i1 represents an integer of 3 to 7).
前記一般式(i−1−7−1)で表される化合物は、具体的には式(i−1−7−1.1)から式(i−1−7−1.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-1-7-1) is specifically represented by the formula (i-1-7-1.1) to the formula (i-1-7-1.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R23は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ni1は前記一般式(i−1−7−1)におけるものと同様なものを表し、R24は単結合又は炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 23 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and n i1 represents the same as in general formula (i-1-7-1). R 24 represents a single bond or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)
また、前記一般式(i−1−7)で表される化合物は、下記一般式(i−1−7−2)で表される化合物であることも好ましい。 Moreover, it is also preferable that the compound represented by the said general formula (i-1-7) is a compound represented by the following general formula (i-1-7-2).
(式中、Ri1、及びRii2bは前記一般式(i−1−7)におけるものと同様である。ni2は3〜8の整数を表す。) (In the formula, R i1 and R ii2b are the same as those in the general formula (i-1-7). N i2 represents an integer of 3 to 8.)
前記一般式(i−1−7−2)で表される化合物は、具体的には式(i−1−7−2.1)から式(i−1−7−2.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-1-7-2) is specifically represented by the formula (i-1-7-2.1) to the formula (i-1-7-2.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R23及びR24は前記一般式(i−1−7−1.1)〜(i−1−7−1.4)におけるものと同様なものを表し、ni2は(i−1−7−2)におけるものと同様なものを表わす。 (Wherein R 23 and R 24 represent the same as those in the general formulas (i-1-7-1.1) to (i-1-7-1.4), and n i2 represents (i The same thing as in -1-7-2) is represented.
また、前記一般式(i)で表される化合物としては、下記一般式(i−2)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i), the compound represented by the following general formula (i-2) is also mentioned.
(式中、Ri1、Rii1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 , R ii1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i-1).)
前記一般式(i−2)で表される化合物は、具体的には式(i−2.1)から式(i−2.8)で表される化合物であることが好ましい。 Specifically, the compound represented by the general formula (i-2) is preferably a compound represented by the formula (i-2.1) to the formula (i-2.8).
(式中、R25は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R26は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 25 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 26 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. )
前記一般式(i−2)で表される化合物は、下記一般式(i−2−9)で表される化合物であることも好ましい。 The compound represented by the general formula (i-2) is also preferably a compound represented by the following general formula (i-2-9).
(式中、Ri1、Z1、及びZ2は前記一般式(i)におけるものと同様である。Rii2aは炭素原子数3〜8の直鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよく、Rii2bは水素原子、又は炭素原子数2〜12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよい。) (In the formula, R i1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i). R ii2a represents a linear alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and in the alkyl group, And two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently replaced by —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—. R ii2b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one or non-adjacent two or more —CH in the alkyl group 2- may be each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-.
前記一般式(i−2−9)で表される化合物は、下記一般式(i−2−9−1)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-2-9) is preferably a compound represented by the following general formula (i-2-9-1).
(式中、Ri1、及び、Rii2bは前記一般式(i−2−9)におけるものと同様であり、ni1は3〜7の整数を表す。) (Wherein R i1 and R ii2b are the same as those in the general formula (i-2-9), and n i1 represents an integer of 3 to 7)
前記一般式(i−2−9−1)で表される化合物は、具体的には式(i−2−9−1.1)から式(i−2−9−1.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-2-9-1) is specifically represented by the formula (i-2-9-1.1) to the formula (i-2-9-1.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R27は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R28は単結合、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ni1は前記一般式(i−2−9−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R 27 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 28 represents a single bond or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. And n i1 is the same as that in the general formula (i-2-9-1).)
前記一般式(i−2−9)で表される化合物は、下記一般式(i−2−9−2)で表される化合物も好ましい。 The compound represented by the general formula (i-2-9) is also preferably a compound represented by the following general formula (i-2-9-2).
(式中、Ri1、及びRii2bは前記一般式(i−2−9)におけるものと同様であり、ni2は3〜8の整数を表す。) (In the formula, R i1 and R ii2b are the same as those in the general formula (i-2-9), and n i2 represents an integer of 3 to 8.)
前記一般式(i−2−9−2)で表される化合物は、具体的には式(i−2−9−2.1)から式(i−2−9−2.5)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-2-9-2) is specifically represented by the formula (i-2-9-2.1) to the formula (i-2-9-2.5). It is preferable that it is a compound.
(式中、R27及び、R28は前記一般式(i−2−9−1.1)〜一般式(i−2−9−1.4)におけるものと同様であり、ni2は前記一般式(i−2−9−2)におけるものと同様である。) (Wherein R 27 and R 28 are the same as those in formulas (i-2-9-1.1) to (i-2-9-1.4), and n i2 is (Same as in general formula (i-2-9-2).)
また、前記一般式(i)で表される化合物としては、一般式(i−3)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i), the compound represented by general formula (i-3) is also mentioned.
(式中、Ri1、Rii1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 , R ii1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i-1).)
前記一般式(i−3)で表される化合物において、Zi1及びZi2は単結合が好ましい。
前記一般式(i−3)で表される化合物は、下記一般式(i−3−1)で表される化合物であることが好ましい。
In the compound represented by the general formula (i-3), Z i1 and Z i2 are preferably single bonds.
The compound represented by the general formula (i-3) is preferably a compound represented by the following general formula (i-3-1).
(式中、Ri1、及びRii1は前記一般式(i−3)におけるものと同様である。)
前記一般式(i−3−1)で表される化合物は、下記一般式(i−3−1.1)〜(i−3−1.4)で表される化合物であることが好ましい。
(In the formula, R i1 and R ii1 are the same as those in the general formula (i-3).)
The compound represented by the general formula (i-3-1) is preferably a compound represented by the following general formulas (i-3-1.1) to (i-3-1.4).
(式中、R31は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R32は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 31 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 32 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. )
前記一般式(i−3)で表される化合物は、下記一般式(i−3−5)で表される化合物であることも好ましい。 The compound represented by the general formula (i-3) is also preferably a compound represented by the following general formula (i-3-5).
(式中、Ri1、Z1、Z2は前記一般式(i)におけるものと同様である。Rii2aは炭素原子数3〜8の直鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよく、Rii2bは水素原子、又は炭素原子数2〜12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−、又は−OCO−によって置換されていてもよい。) (In the formula, R i1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i). R ii2a represents a linear alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and in the alkyl group, One or two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently replaced by —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—. R ii2b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one or non-adjacent two or more —CH 2 in the alkyl group. -May be each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-.
前記一般式(i−3−5)で表される化合物は、下記一般式(i−3−5−1)で表される化合物が好ましい。 The compound represented by the general formula (i-3-5) is preferably a compound represented by the following general formula (i-3-5-1).
(式中、Rii2b、及びRi1は前記一般式(i−3−5)におけるものと同様である。ni1は3〜7の整数である。) (In the formula, R ii2b and R i1 are the same as those in the general formula (i-3-5). N i1 is an integer of 3 to 7. )
前記一般式(i−3−5−1)で表される化合物は、具体的には式(i−3−5−1.1)から式(i−3−5−1.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-3-5-1) is specifically represented by the formula (i-3-5-1.1) to the formula (i-3-5-1.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R34は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R35は単結合、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。ni1は前記一般式(i−3−5−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R 34 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 35 represents a single bond or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. N i1 is the same as that in the general formula (i-3-5-1).)
前記一般式(i−3−5)で表される化合物は、下記一般式(i−3−5−2)で表される化合物も好ましい。 The compound represented by the general formula (i-3-5) is also preferably a compound represented by the following general formula (i-3-5-2).
(式中、Rii2b、及びRi1は前記一般式(i−3−5)におけるものと同様である。ni2は4〜8の整数である。) (In the formula, R ii2b and R i1 are the same as those in the general formula (i-3-5). N i2 is an integer of 4 to 8.)
前記一般式(i−3−5−2)で表される化合物は、具体的には式(i−3−5−2.1)から式(i−3−5−2.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (i-3-5-2) is specifically represented by the formula (i-3-5-2.1) to the formula (i-3-5-2.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R34及びR35は前記一般式(i−3−5−1.1)〜一般式(i−3−5−1.4)におけるものと同様でありni2は前記一般式(i−3−5−2)におけるものと同様である。) Wherein R 34 and R 35 are the same as those in the general formula (i-3-5-1.1) to general formula (i-3-5-1.4), and n i2 is the general formula (Same as in (i-3-5-2).)
また、前記一般式(i)で表される化合物としては、一般式(i−4)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i), the compound represented by general formula (i-4) is also mentioned.
(式中、Ri1、Rii1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−3)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 , R ii1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i-3).)
前記一般式(i−4)で表される化合物において、Z1及びZ2は単結合又は−CH2O−が好ましい。
前記一般式(i−4)で表される化合物は、下記一般式(i−4−1)で表される化合物が好ましい。
In the compound represented by the general formula (i-4), Z 1 and Z 2 are preferably a single bond or —CH 2 O—.
The compound represented by the general formula (i-4) is preferably a compound represented by the following general formula (i-4-1).
(式中、Ri1及びRii1は前記一般式(i−4)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 and R ii1 are the same as those in the general formula (i-4).)
前記一般式(i−4−1)で表される化合物は、下記一般式(i−4−1.1)で表される化合物が好ましい。
(式中、Ri1は前記一般式(i−4)におけるものと同様である。Rii1aは、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す。)
具体的には式(i−4−1.1.1)から式(i−4−1.1.3)で表される化合物であることが好ましい。
(In the formula, R i1 is the same as that in the general formula (i-4). R ii1a represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.)
Specifically, a compound represented by the formula (i-4-1.1.1) to the formula (i-4-1.1.3) is preferable.
(式中、R36は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R37は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 36 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 37 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. )
また、前記一般式(i−4)で表される化合物は、下記一般式(i−4−2)で表される化合物が好ましい。 Moreover, the compound represented by the said general formula (i-4) has a preferable compound represented by the following general formula (i-4-2).
(式中、Ri1及びRii1は前記一般式(i−4)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 and R ii1 are the same as those in the general formula (i-4).)
前記一般式(i−4−2)で表される化合物は、具体的には式(i−4−2.1)から式(i−4−2.4)で表される化合物が好ましい。 Specifically, the compound represented by the general formula (i-4-2) is preferably a compound represented by the formula (i-4-2.1) to the formula (i-4-2.4).
(式中、R41は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R42は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 41 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 42 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. )
また、前記一般式(i−4)で表される化合物としては、下記一般式(i−4−7)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i-4), the compound represented by the following general formula (i-4-7) is also mentioned.
(式中、Ri1、Rii2a、Rii2b、Ri1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−3−5)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 , R ii2a , R ii2b , R i1 , Z 1 , and Z 2 are the same as those in the general formula (i-3-5).)
前記一般式(i−4−7)で表される化合物は、下記一般式(i−4−7−1)で表される化合物が好ましい。 The compound represented by the general formula (i-4-7) is preferably a compound represented by the following general formula (i-4-7-1).
(式中、Rii1b、及びRi1は前記一般式(i−4−7)におけるものと同様である。ni1は3〜7の整数である。) (In the formula, R ii1b and R i1 are the same as those in the general formula (i-4-7). N i1 is an integer of 3 to 7. )
前記一般式(i−4−7−1)で表される化合物は、具体的には式(i−4−7−1.1)から式(i−4−7−1.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compounds represented by the general formula (i-4-7-1) are specifically represented by the formulas (i-4-7-1.1) to (i-4-7-1.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R43は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R44は単結合、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ni1は前記一般式(i−4−7−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R 43 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 44 is a single bond or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. And n i1 is the same as that in the general formula (i-4-7-1).)
また、前記一般式(i)で表される化合物としては、一般式(i−5)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i), the compound represented by general formula (i-5) is also mentioned.
(式中、Ri1、Rii1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R i1 , R ii1 , Z 1 and Z 2 are the same as those in the general formula (i-1).)
前記一般式(i−5)で表される化合物において、Z1及びZ2は単結合が好ましい。
前記一般式(i−5)で表される化合物は、下記一般式(i−5−1)で表される化合物であることが好ましい。
In the compound represented by the general formula (i-5), Z 1 and Z 2 are preferably single bonds.
The compound represented by the general formula (i-5) is preferably a compound represented by the following general formula (i-5-1).
前記一般式(i−5−1)で表される化合物は、具体的には式(i−5−1.1)から式(i−5−1.4)で表される化合物が好ましい。 Specifically, the compound represented by the general formula (i-5-1) is preferably a compound represented by the formula (i-5-1.1) to the formula (i-5-1.4).
(式中、R45は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R46は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 45 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 46 represents a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. )
また、前記一般式(i−5)で表される化合物としては、下記一般式(i−5−8)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, as a compound represented by the said general formula (i-5), the compound represented by the following general formula (i-5-8) is also mentioned.
(式中、Rii2a、Rii2b、Ri1、Z1、及びZ2は前記一般式(i−4−7)におけるものと同様である。) (In the formula, R ii2a , R ii2b , R i1 , Z 1 , and Z 2 are the same as those in the general formula (i-4-7).)
前記一般式(i−5−8)で表される化合物は、下記一般式(i−5−8−1)で表される化合物が好ましい。 The compound represented by the general formula (i-5-8) is preferably a compound represented by the following general formula (i-5-8-1).
(式中、Rii1b、Ri1、及びni1は前記一般式(i−4−7−1)におけるものと同様である。) (In the formula, R ii1b , R i1 , and n i1 are the same as those in the general formula (i-4-7-1).)
前記一般式(i−5−8−1)で表される化合物は、具体的には式(i−5−8−1.1)から式(i−5−8−1.4)で表される化合物であることが好ましい。 The compounds represented by the general formula (i-5-8-1) are specifically represented by the formulas (i-5-8-1.1) to (i-5-8-1.4). It is preferable that it is a compound.
(式中、R47は炭素原子数3〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、R48は単結合、炭素原子数1〜13の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。) (In the formula, R 47 represents a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 48 is a single bond or a linear or branched alkyl group having 1 to 13 carbon atoms. Represents.)
また、本発明に用いられる液晶組成物は、更に、光学活性物質を有する化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
光学活性物質を有する化合物としては、不斉原子をもつ化合物、軸不斉をもつ化合物、面不斉をもつ化合物、アトロプ異性体のいずれでもよく、重合性基を有するものでも、重合性基を有しないものでもよい。
不斉原子をもつ化合物において、不斉原子は不斉炭素原子であると立体反転が起こりにくく好ましいが、ヘテロ原子が不斉原子となっていてもよい。不斉原子は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていてもよい。
かかる化合物として具体的には下記一般式(ii)で表される化合物が挙げられる。
The liquid crystal composition used in the present invention preferably further contains one or more compounds having an optically active substance.
The compound having an optically active substance may be any of a compound having an asymmetric atom, a compound having axial asymmetry, a compound having surface asymmetry, and an atropisomer, and a compound having a polymerizable group may have a polymerizable group. You may not have it.
In a compound having an asymmetric atom, it is preferable that the asymmetric atom is an asymmetric carbon atom because steric inversion hardly occurs, but a hetero atom may be an asymmetric atom. The asymmetric atom may be introduced into a part of the chain structure or may be introduced into a part of the cyclic structure.
Specific examples of such a compound include compounds represented by the following general formula (ii).
(式(ii)中、R1及びR2は各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、臭素原子で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
R1及びR2のうちいずれか一方又は両方が不斉原子をもつ基であり、
Zは各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を表し、
A1及びA2は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、臭素原子、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
mは1、2、3、4又は5である。)で表される光学活性化合物が好ましい。
(In the formula (ii), R 1 and R 2 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrogen atom or a fluorine atom, and one or two of the alkyl groups When two or more non-adjacent —CH 2 — groups are —O—, —S—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, — O—CO—O—, —S—CO—, —CO—S—, —O—SO 2 —, —SO 2 —O—, —CH═CH—, —C≡C—, cyclopropylene group or — Si (CH 3 ) 2 — may be substituted, and one or more hydrogen atoms of the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a bromine atom, or may have a polymerizable group. The group may comprise a fused or spirocyclic system and the alkyl group is one or more heterogeneous May be those containing one or more aromatic or aliphatic rings can contain child, and these cyclic alkyl group, an alkoxy group, it may be optionally substituted with halogen,
Either one or both of R 1 and R 2 is a group having an asymmetric atom,
Z is each independently —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CO—N (R a ) —, —N ( R a ) —CO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 S—, —SCF 2 — , -CH 2 CH 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CH = CH -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF = CF—, —C≡C—, —CH═CH—CO—O—, —O—CO—CH═CH— or a single bond, —CO—N (R a ) — or —N (R a ) R a in —CO— represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
A 1 and A 2 are each independently a phenylene group, cyclohexylene group, dioxolanediyl group, cyclohexenylene group, bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidinediyl group, naphthalenediyl group, decahydronaphthalenediyl group, Represents a cyclic group selected from a tetrahydronaphthalenediyl group or an indanediyl group, wherein the phenylene group, naphthalenediyl group, tetrahydronaphthalenediyl group, or indanediyl group has one or more —CH═ groups in the ring. May be replaced by a nitrogen atom, the cyclohexylene group, dioxolanediyl group, cyclohexenylene group, bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidinediyl group, decahydronaphthalenediyl group, tetrahydronaphthalenediyl group, or Indandiyl group is 1 in the ring Or two non-adjacent -CH 2 - groups may be replaced by -O- and / or -S-, 1 or more hydrogen atoms of the cyclic group, a fluorine atom, a bromine atom , NO 2 group, or one or two or more hydrogen atoms may be replaced with fluorine atoms, substituted with alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms, alkoxy groups, alkylcarbonyl groups or alkoxycarbonyl groups You may,
m is 1, 2, 3, 4 or 5. ) Is preferred.
上記一般式(ii)においてR1及びR2の両方がカイラルな基である、ジカイラル化合物がより好ましい。ジカイラル化合物の具体例として、下記一般式(ii−a1)から(ii−a11)で表される化合物が挙げられる。 A dichiral compound in which both R 1 and R 2 in the general formula (ii) are chiral groups is more preferable. Specific examples of the dichiral compound include compounds represented by the following general formulas (ii-a1) to (ii-a11).
一般式(ii−a1)から(ii−a11)において、R3は、各々独立に炭素原子数1〜10の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、臭素原子で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよい。重合性基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。
また、X3及びX4は、各々独立にハロゲン原子、フェニル基(該フェニル基の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよい。)、メチル基、メトキシ基、−CF3、又は−OCF3であることが好ましい。また、分子内に複数存在するX3、X4は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式(ii−a3)及び(ii−a8)において、*を付した位置が不斉原子となるためには、X4はX3と異なる基が選択される。
A1、Z、A2、mは、前記一般式(ii)におけるものと同様である。
また、mが2〜5の場合、複数存在するZ、A2は同一であっても異なっていてもよい。
また、n3は0〜20の整数である。
一般式(ii−a4)及び(ii−a9)におけるR5は、水素原子又はメチル基を表す。
一般式(ii−a5)及び(ii−a10)におけるQは、メチレン基、イソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基などの二価の炭化水素基が挙げられる。
一般式(ii−a11)におけるkは、0〜5の整数である。
In the general formulas (ii-a1) to (ii-a11), each R 3 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and one or two of the alkyl groups When two or more non-adjacent —CH 2 — groups are —O—, —S—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, — O—CO—O—, —S—CO—, —CO—S—, —O—SO 2 —, —SO 2 —O—, —CH═CH—, —C≡C—, cyclopropylene group or — It may be replaced with Si (CH 3 ) 2 —, and one or more hydrogen atoms of the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a bromine atom, or may have a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include a vinyl group, an allyl group, and a (meth) acryloyl group.
X 3 and X 4 are each independently a halogen atom or a phenyl group (one or more arbitrary hydrogen atoms of the phenyl group are a halogen atom, a methyl group, a methoxy group, —CF 3 , —OCF 3 And may be a methyl group, a methoxy group, —CF 3 , or —OCF 3 . Further, a plurality of X 3 and X 4 existing in the molecule may be the same or different. However, in general formulas (ii-a3) and (ii-a8), a group different from X 3 is selected for X 4 so that the position marked with * becomes an asymmetric atom.
A 1 , Z, A 2 and m are the same as those in the general formula (ii).
When m is 2 to 5, a plurality of Z and A 2 may be the same or different.
Moreover, n 3 is an integer of 0 to 20.
R 5 in the general formulas (ii-a4) and (ii-a9) represents a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of Q in the general formulas (ii-a5) and (ii-a10) include divalent hydrocarbon groups such as a methylene group, an isopropylidene group, and a cyclohexylidene group.
K in general formula (ii-a11) is an integer of 0-5.
より好ましい例示として、R3=C4H9,C6H13,C8H17などの炭素原子数4〜8の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基が挙げられる。また、X3としてはCH3が好ましい。 More preferable examples include linear or branched alkyl groups having 4 to 8 carbon atoms such as R 3 = C 4 H 9 , C 6 H 13 , C 8 H 17 and the like. X 3 is preferably CH 3 .
一般式(ii)及び(ii−a1)〜(ii−a11)における部分構造式、−A1−(Z−A2)m−は、より好ましくは、 More preferably, the partial structural formulas in the general formulas (ii) and (ii-a1) to (ii-a11), -A 1- (ZA 2 ) m- ,
(式中、環A、B、Cは、各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基又はナフタレンジイル基であり、これらの基においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Zの定義は式(ii)におけるものと同じである。)であり、さらに好ましくは、 (In the formula, rings A, B and C are each independently a phenylene group, a cyclohexylene group or a naphthalenediyl group, and in these groups, any one or two or more arbitrary hydrogen atoms of the benzene ring are halogen atoms. An atom, a methyl group, a methoxy group, —CF 3 , —OCF 3 may be substituted, and any one or more carbon atoms of the benzene ring may be substituted with a nitrogen atom. Is the same as in formula (ii)), more preferably
(ただし、これらの式においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Zの定義は式(ii)におけるのと同じである。)が挙げられる。信頼性の面では、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環よりもベンゼン環やシクロヘキサン環の方が好ましい。誘電率異方性を大きくするという面では、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環を有する化合物を使うことが良いが、その場合には化合物の持つ分極性が比較的大きく、ベンゼン環やシクロヘキサン環等の炭化水素環である場合には、化合物の持つ分極性が低い。このため、光学活性物質を有する化合物の分極性に応じて、適切な含有量を選択することが好ましい。
より好ましい例示として、下記一般式(ii−a6−1)で表される化合物が挙げられる。
(However, in these formulas, any one or two or more arbitrary hydrogen atoms of the benzene ring may be substituted with a halogen atom, a methyl group, a methoxy group, —CF 3 , —OCF 3 , Any one or more of the carbon atoms may be substituted with a nitrogen atom, the definition of Z being the same as in formula (ii)). In terms of reliability, a benzene ring or a cyclohexane ring is preferable to a heterocyclic ring such as a pyridine ring or a pyrimidine ring. In terms of increasing the dielectric anisotropy, it is preferable to use a compound having a heterocyclic ring such as a pyridine ring or a pyrimidine ring. In this case, the polarizability of the compound is relatively large, and the benzene ring or cyclohexane ring In the case of a hydrocarbon ring such as a compound, the polarizability of the compound is low. For this reason, it is preferable to select an appropriate content according to the polarizability of the compound having an optically active substance.
More preferable examples include compounds represented by the following general formula (ii-a6-1).
(式中、R3、X3、Z、及びn3は前記一般式(ii−a6)におけるものと同様である。) (In the formula, R 3 , X 3 , Z, and n 3 are the same as those in the general formula (ii-a6).)
一般式(X)で表される化合物群を主成分としたホスト液晶組成物に、一般式(ii)で表されるカイラルカイラル化合物を添加することによりホスト液晶組成物は強誘電性を示すようになる。大きな自発分極を得るためにはカイラル化合物の濃度を高めればよく、自発分極、相転移温度、相系列等の必要な物性を得ることを目的に、カイラルカイラル化合物の添加量で調整することができる。結晶化を抑制するためには、添加量に上限があるが、カイラルカイラル化合物の光学活性基がホスト液晶の末端基構造が異なる化合物を用いることで結晶化温度が下がり好ましくなる。強誘電性相の安定性(上限温度)を高めるためには、結晶化を抑制する効果を保つ範囲で環の数が3環の化合物を用いると良い。平行配向セルに於いて、良好な配向を得るためにはカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くする、特に、ネマチック相とスメクチック相の転移の際のカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くすることが重要で、螺旋が解けた状態でスメクチックA相へ相転移させると良好な一軸配向が得られる。
一般式(ii)で表されるカイラル化合物群(以下、(ii)群という。)の添加量が増え、ネマチック相とスメクチック相の転移の際のカイラルネマチック相の螺旋ピッチが配向を乱す程度まで短くなった場合には、(ii)群の化合物により誘起されるカイラルネマチック相の螺旋の掌性(センス)と逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を(ii)群に加えて用いてカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くすることが好ましい。このときのカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した(ii)群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した(ii)群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。
By adding the chiral chiral compound represented by the general formula (ii) to the host liquid crystal composition containing the compound group represented by the general formula (X) as a main component, the host liquid crystal composition exhibits ferroelectricity. become. In order to obtain a large spontaneous polarization, the concentration of the chiral compound may be increased, and the amount of the chiral chiral compound can be adjusted for the purpose of obtaining necessary physical properties such as spontaneous polarization, phase transition temperature, and phase sequence. . In order to suppress crystallization, the addition amount has an upper limit, but the use of a compound in which the optically active group of the chiral chiral compound is different in the terminal group structure of the host liquid crystal is preferable because the crystallization temperature is lowered. In order to increase the stability (maximum temperature) of the ferroelectric phase, it is preferable to use a compound having three rings so long as the effect of suppressing crystallization is maintained. In order to obtain good orientation in parallel alignment cells, it is important to increase the helical pitch of the chiral nematic phase, especially to increase the helical pitch of the chiral nematic phase during the transition between the nematic phase and the smectic phase. When the phase is changed to the smectic A phase in a state where the helix is broken, a good uniaxial orientation can be obtained.
The amount of addition of the chiral compound group represented by the general formula (ii) (hereinafter referred to as (ii) group) increases, and the helical pitch of the chiral nematic phase at the time of transition between the nematic phase and the smectic phase disturbs the orientation. In the case of shortening, (ii) a chiral compound having an effect of inducing a sense opposite to the chirality (sense) of the spiral of the chiral nematic phase induced by the compound of the group (ii) is used in addition to the group (ii). It is preferable to increase the helical pitch of the chiral nematic phase. There is no restriction | limiting in particular in the use of the chiral compound at this time, Although a well-known and usual chiral compound can be used, the compound (ii) used and the same polarity of the spontaneous polarization or the value of spontaneous polarization was used ( A compound that is sufficiently smaller than the group ii) is preferable because it can suppress a decrease due to cancellation of spontaneous polarization.
また、強誘電性相において、表面安定化効果を用いて配向を行う場合には、強誘電性相における螺旋ピッチが長いことが好ましく、この場合には、(ii)群の化合物により誘起される強誘電性相の螺旋の掌性(センス)と逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を(ii)群に加えて用いて強誘電性相の螺旋ピッチを長くすることが好ましい。このときのカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した(ii)群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した(ii)群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。表面安定化効果を用いず、単に、高分子安定化効果を用いる場合には、特に、このように逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を(ii)群に加える必要はない。
比較的厚セル厚(3μm以上)で使用する場合で、高分子安定化プロセス、あるいは、高分子安定化された後の状態で、液晶分子の運動性を高め、高分子安定化プロセスを容易に行わせたり、あるいは、高分子安定化後のグレースケールの発現を容易にするために、短い螺旋ピッチが必要な場合には、強誘電性相の螺旋ピッチが短い化合物を添加することが好ましい。添加の際に用いるカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した(ii)群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した(ii)群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。添加物としてはカイラルネマチック液晶で誘起する螺旋ピッチが十分長いか、あるいは、(ii)群で誘起される螺旋ピッチをキャンセルできるカイラル化合物を選ぶことがさらに好ましい。
従って、本発明の液晶組成物において、前記一般式(ii)で表される化合物の含有量は、上述の(ii)群に関する記載を考慮して決めることが重要であるが、本発明の液晶組成物の総質量に対して、1〜35質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%が特に好ましい。
Further, in the ferroelectric phase, when the orientation is performed using the surface stabilization effect, it is preferable that the helical pitch in the ferroelectric phase is long. In this case, the ferroelectric phase is induced by the group (ii) compound. It is preferable to increase the helical pitch of the ferroelectric phase by using, in addition to the group (ii), a chiral compound that has an effect of inducing sense opposite to the palmarity (sense) of the spiral of the ferroelectric phase. There is no restriction | limiting in particular in the use of the chiral compound at this time, Although a well-known and usual chiral compound can be used, the compound (ii) used and the same polarity of the spontaneous polarization or the value of spontaneous polarization was used ( A compound that is sufficiently smaller than the group ii) is preferable because it can suppress a decrease due to cancellation of spontaneous polarization. When the polymer stabilizing effect is simply used without using the surface stabilizing effect, it is not particularly necessary to add a chiral compound having such an effect of inducing reverse sense to the group (ii).
When used in a relatively thick cell thickness (3 μm or more), the polymer stabilization process or the state after the polymer stabilization is improved, the mobility of the liquid crystal molecules is increased and the polymer stabilization process is facilitated. When a short helical pitch is required to facilitate the development of the gray scale after stabilization or polymer stabilization, it is preferable to add a compound having a short helical pitch of the ferroelectric phase. There is no particular limitation on the use of the chiral compound used for the addition, and a known and commonly used chiral compound can be used. However, the compound having the same polarity of spontaneous polarization as the group (ii) used, or the value of spontaneous polarization is used. A compound that is sufficiently smaller than the group (ii) is preferable because a decrease due to cancellation of spontaneous polarization can be suppressed. As the additive, it is more preferable to select a chiral compound that has a sufficiently long helical pitch induced in the chiral nematic liquid crystal or that can cancel the helical pitch induced in the group (ii).
Therefore, in the liquid crystal composition of the present invention, it is important that the content of the compound represented by the general formula (ii) is determined in consideration of the description regarding the group (ii) described above. 1-35 mass% is preferable with respect to the total mass of a composition, 5-30 mass% is more preferable, and 5-20 mass% is especially preferable.
<重合性モノマー>
本発明の液晶・モノマー複合材料を用いた高分子安定化強誘電性液晶表示素子は駆動電圧が低く、透過率が高く、且つ一軸配向性の向上による高いコントラストの表示がTFT駆動により安定して得ることができ、強誘電性液晶単体の表示素子では不可能な中間調の表示を可能にして、熱的及び力学的安定性に優れる特徴を有する。
前記強誘電性液晶組成物は、交流電圧を印加しながら、その中に含まれるラジカル重合性化合物が熱、又は紫外線等の活性エネルギー線により重合し、それに伴い液晶組成物と相分離、又は液晶組成物中に分散した状態で、透明性高分子物質と液晶組成物からなる高分子安定化液晶表示素子である。
この素子は、一対の電極層を有する基板間に配向制御膜と液晶層とを有する液晶素子において、液晶層が少なくとも液晶性高分子前駆体(重合性液晶)を含有する光硬化性組成物の光硬化物及び強誘電性液晶材料を含有しており、且つ一対の電極層間に於いて、重合性液晶のメソゲン基の配向方向と、強誘電性液晶材料の配向方向が配向制御膜の配向方向に揃い一軸配向になるように高分子安定化させた液晶表示素子である。そして、該液晶表示素子は、液晶層中に重合性液晶による光硬化物を分散させ、液晶性骨格を有する高分子鎖による強誘電性液晶材料の配向安定化効果により、電圧を印加していない状態では、液晶性モノマーの液晶骨格の長軸方向と強誘電性液晶材料の配向方向、あるいは強誘電性液晶分子の平均化された配向方向のなす方向が一様な方向の配向状態を実現させたものであり、電圧を印加すると強誘電性液晶の自発分極により強誘電性液晶材料の配向方向が液晶性高分子前駆体の液晶骨格の配向方向ではなくなり、電圧の変化によって 強誘電性液晶材料の配向方向、あるいは平均化された配向方向と液晶性モノマーの液晶骨格の配向方向のなす角度が連続的に変化する性質が付与されたものである。
例えば、二枚の偏光板の間に該素子を配置して、印加する電圧を変化させることにより透過光量を連続的に制御することができ、強誘電性液晶単体の素子で行われる面積階調等の特別な手段を用いることなく、印加電圧に比例した中間調の表示を可能にしたものである。
<Polymerizable monomer>
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal display device using the liquid crystal / monomer composite material of the present invention has low driving voltage, high transmittance, and high contrast display due to the improvement of uniaxial orientation. It is possible to obtain a halftone display, which is impossible with a display element composed of a single ferroelectric liquid crystal, and has excellent thermal and mechanical stability.
In the ferroelectric liquid crystal composition, while an alternating voltage is applied, a radical polymerizable compound contained therein is polymerized by heat or active energy rays such as ultraviolet rays, and accordingly, phase separation from the liquid crystal composition or liquid crystal A polymer-stabilized liquid crystal display device comprising a transparent polymer substance and a liquid crystal composition in a state dispersed in the composition.
This element is a liquid crystal element having an alignment control film and a liquid crystal layer between a substrate having a pair of electrode layers, wherein the liquid crystal layer contains at least a liquid crystalline polymer precursor (polymerizable liquid crystal). It contains a photocured material and a ferroelectric liquid crystal material, and the orientation direction of the mesogenic group of the polymerizable liquid crystal and the orientation direction of the ferroelectric liquid crystal material are the orientation direction of the orientation control film between the pair of electrode layers. The liquid crystal display element is a polymer stabilized so as to be aligned in a uniaxial orientation. In the liquid crystal display element, a photocured product of a polymerizable liquid crystal is dispersed in a liquid crystal layer, and no voltage is applied due to the alignment stabilization effect of a ferroelectric liquid crystal material by a polymer chain having a liquid crystal skeleton. In this state, an alignment state in which the major axis direction of the liquid crystal skeleton of the liquid crystalline monomer and the alignment direction of the ferroelectric liquid crystal material or the averaged alignment direction of the ferroelectric liquid crystal molecules is uniform is realized. When a voltage is applied, the orientation direction of the ferroelectric liquid crystal material is not the orientation direction of the liquid crystal skeleton of the liquid crystalline polymer precursor due to the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal. Or the average orientation direction and the angle formed by the orientation direction of the liquid crystal skeleton of the liquid crystalline monomer are continuously changed.
For example, by arranging the element between two polarizing plates and changing the applied voltage, the amount of transmitted light can be controlled continuously, such as area gradation performed by a single element of ferroelectric liquid crystal. A halftone display proportional to the applied voltage can be displayed without using any special means.
上述の一軸配向は、一軸配向が得られるようにラビング配向処理したポリイミド等の高分子配向膜を用いる方法、無機配向膜を用いる方法、光配向膜による方法、電界や磁場等の外場により方法、配向膜と前記外場を併用した方法等によりメソゲン基や高分子主鎖の長軸を揃えて配向させた状態に紫外線を露光して高分子安定化させることにより得られる。
高分子安定化液晶の場合は、高分子架橋構造が示す空隙の大きさを、光散乱が起きないように該平均空隙間隔が可視光の波長領域の範囲である約500nm付近から1500nm付近から避けるように液晶中に形成させることが重要になる。500nm以下にするには、スピノーダル分解による相分離過程を利用する方法、UV重合速度を速くして作製する方法(UV重合プロセスによる方法や高分子前駆体組成の調整による方法)、低分子液晶と相溶した状態で相分離が殆ど起こらせないで重合させる方法等が挙げられ、これらの手法を有効に用いて光散乱が起こらない微細な網目状高分子を形成させることが好ましい。又、液晶セル基板表面に凹凸のポリマー層を形成させたり、ポリマー突起を形成させたり、微細なファイバー状のポリマーを形成させて散乱を起こさないようにすることも好ましい。
モノマーが、低分子液晶に相溶している場合は低分子液晶中に分散した状態で網目状高分子を形成させることが可能で分子レベルの微細な構造を得られることができより好ましい。
しかしながら、本発明に用いられる重合性モノマーを液晶相中で重合させると重合ミクロ相分離が極小的に起こる場合は、配向のオーダーは高くはないが液晶分子ダイレクターに沿うように網目状の高分子が形成されることが電子顕微鏡等で観察される。これは、重合性モノマーが液晶に接すると液晶分子ダイレクター方向へ該モノマー分子長軸が揃う傾向があり、該重合性モノマーの高分子化により液晶の配向が固定化されるためである。しかし、該重合性モノマーの濃度が高くなると重合ミクロ相分離で起こるスピノダル分解やバイノーダル分解による相分離構造が液晶の配向を無視して形成されるため、目的の液晶の配向を固定化させることはできなくなる。上述の方法は低分子液晶の配向を乱すおそれがある場合があり、この場合は、所望の安定化させる配向が得られるように電界、配向膜の配向規制力、磁場外場などを活用して目的の高分子安定化液晶素子が得られるように前記外場を調整して作製することもできる。更には、複数の重合性液晶による共重合体でメソゲン基の自己組織化の性質や水素結合基等を基にした自己組織化を応用して規則性のある周期構造を形成させても良い。所望の特性を得るのに必要であれば微粒子状の高分子を低分子液晶中に分散させた構造であっても良い。
The uniaxial orientation described above is a method using a polymer orientation film such as polyimide that has been rubbed so as to obtain a uniaxial orientation, a method using an inorganic orientation film, a method using a photo-alignment film, and a method using an external field such as an electric field or a magnetic field. The polymer is stabilized by exposing the ultraviolet light to a state in which the long axis of the mesogenic group or polymer main chain is aligned by a method using an alignment film and the external field in combination.
In the case of polymer-stabilized liquid crystals, the size of the voids indicated by the polymer cross-linked structure is avoided from about 500 nm to about 1500 nm, where the average gap interval is in the visible light wavelength range, so that light scattering does not occur. Thus, it is important to form it in the liquid crystal. In order to reduce the thickness to 500 nm or less, a method using a phase separation process by spinodal decomposition, a method in which a UV polymerization rate is increased (a method by a UV polymerization process or a method by adjusting a polymer precursor composition), a low molecular liquid crystal, Examples include a method of polymerizing in a compatible state with almost no phase separation, and it is preferable to use these techniques effectively to form a fine network polymer that does not cause light scattering. Further, it is also preferable to form a polymer layer with an unevenness on the surface of the liquid crystal cell substrate, to form a polymer protrusion, or to form a fine fiber polymer so as not to cause scattering.
When the monomer is compatible with the low-molecular liquid crystal, it is more preferable that the network polymer can be formed in a dispersed state in the low-molecular liquid crystal and a fine structure at the molecular level can be obtained.
However, when polymerization microphase separation occurs minimally when the polymerizable monomer used in the present invention is polymerized in the liquid crystal phase, the order of orientation is not high, but the network-like high height is aligned along the liquid crystal molecular director. The formation of molecules is observed with an electron microscope or the like. This is because when the polymerizable monomer comes into contact with the liquid crystal, the major axis of the monomer molecule tends to be aligned in the direction of the liquid crystal molecule director, and the alignment of the liquid crystal is fixed by the polymerization of the polymerizable monomer. However, when the concentration of the polymerizable monomer is increased, a phase separation structure caused by spinodal decomposition or binodal decomposition that occurs in polymerization microphase separation is formed ignoring the alignment of the liquid crystal. become unable. The above-mentioned method may disturb the orientation of the low-molecular liquid crystal. In this case, the electric field, the orientation regulating force of the orientation film, the external magnetic field, etc. are utilized so as to obtain the desired stabilizing orientation. The external field can also be adjusted so as to obtain the target polymer-stabilized liquid crystal element. Further, a regular periodic structure may be formed by applying a self-organization property based on a self-organization property of a mesogen group or a hydrogen bond group in a copolymer of a plurality of polymerizable liquid crystals. If necessary to obtain desired characteristics, a structure in which fine polymer particles are dispersed in a low-molecular liquid crystal may be used.
液晶が配向膜等で配向させた状態を配向欠陥無く固定化させるためには、少なくとも、ネマチック相から除冷してスメクチック相へ相転移させることが好ましく、用いる液晶セルの基板面が平坦であることがより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相等の液晶相中で該モノマーを網目状、又は分散した状態に重合させる必要がある。更に、該相分離構造形成を避けるためには、モノマーの含有量を少なくして、液晶が配向している状態で液晶分子間に網目状高分子が形成できるよう該高分子前駆体含有量や該前駆体の組成を調整することが好ましく、さらに、光重合の場合は、UV露光時間、UV露光強度、及び温度を調整して網目状の高分子を形成させて液晶配向欠陥が無いようにすることが好ましい。
また、組成物中のモノマーを重合させる際に、所望の液晶配向を得るためには、垂直配向、パラレル配向やアンチパラレル配向のラビング配向処理や光配向処理を施した配向膜、あるいは無機物の形状効果を利用した配向膜を有する液晶セルを用いたり、上下基板が垂直配向膜、又は垂直配向膜と平行配向との組み合わせた液晶セル等を用いたりすることができる。さらには、光、熱、電圧、磁場等の外場を印加して得られる捩れ配向、ベント配向やスプレイ配向、平行配向等や、配向膜単独だけでは得ることが難しい液晶配向状態を作り、該モノマーの高分子化により、それらの配向状態を固定化させて目的の高分子安定化液晶表示素子を得ることができる。
例えば、スメクチック相では外場によりダイレクターを一定方向へ揃えた配向状態を高分子安定化させたり、スイッチングさせて過度的な配向状態を高分子化により固定化させ所望の高分子安定化液晶表示素子を得ることもできる。
このような素子に使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。
以下、本発明に用いられる重合性モノマーについて具体的に説明する。
In order to fix the alignment state of the liquid crystal with the alignment film or the like without alignment defects, it is preferable to remove at least the nematic phase and to make the phase transition to the smectic phase, and the substrate surface of the liquid crystal cell to be used is flat It is more preferable. Further, it is necessary to polymerize the monomer in a network or dispersed state in a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase. Furthermore, in order to avoid the formation of the phase separation structure, the content of the polymer precursor is reduced so that a network polymer can be formed between the liquid crystal molecules while the content of the monomer is reduced and the liquid crystal is aligned. It is preferable to adjust the composition of the precursor. Further, in the case of photopolymerization, the UV exposure time, UV exposure intensity, and temperature are adjusted to form a network polymer so that there are no liquid crystal alignment defects. It is preferable to do.
In addition, in order to obtain a desired liquid crystal alignment when polymerizing the monomers in the composition, an alignment film subjected to vertical alignment, parallel alignment or antiparallel alignment rubbing alignment treatment or photo-alignment treatment, or an inorganic shape It is possible to use a liquid crystal cell having an alignment film utilizing the effect, a liquid crystal cell in which the upper and lower substrates are a vertical alignment film, or a combination of a vertical alignment film and a parallel alignment. Furthermore, a twisted alignment obtained by applying an external field such as light, heat, voltage, magnetic field, bent alignment, splay alignment, parallel alignment, etc., or a liquid crystal alignment state that is difficult to obtain with only an alignment film, By polymerizing the monomers, the alignment state thereof can be fixed, and the target polymer-stabilized liquid crystal display element can be obtained.
For example, in the smectic phase, the alignment state in which the directors are aligned in a certain direction due to the external field is stabilized, or the excessive alignment state is fixed by polymerizing by switching and the desired polymer stabilized liquid crystal display An element can also be obtained.
Examples of the polymerizable compound that can be used in such an element include a photopolymerizable monomer that undergoes polymerization by energy rays such as light, and the structure includes, for example, a plurality of six-membered rings such as biphenyl derivatives and terphenyl derivatives. And polymerizable compounds having a liquid crystal skeleton.
Hereinafter, the polymerizable monomer used in the present invention will be specifically described.
≪重合性化合物(I)≫
本発明に用いられる重合性化合物(I)は、一般式(I−a)
≪Polymerizable compound (I) ≫
The polymerizable compound (I) used in the present invention has the general formula (Ia)
(式(I−a)中、
A1は水素原子又はメチル基を表し、
A2は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
A3及びA6はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から18のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から17のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A4及びA7はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
kは1から40を表し、
B1、B2及びB3は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1から10の直鎖もしくは分岐のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個もしくは2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い)、又は一般式(I−b)
(In the formula (Ia),
A 1 represents a hydrogen atom or a methyl group,
A 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkylene group are each independently an oxygen atom on the assumption that oxygen atoms are not directly bonded to each other). , —CO—, —COO— or —OCO— may be substituted, and one or two or more hydrogen atoms present in the alkylene group are each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group May be)
A 3 and A 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) Each independently may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and one or more hydrogen atoms present in the alkyl group are each independently a halogen atom or carbon. Which may be substituted with an alkyl group of 1 to 17 atoms).
A 4 and A 7 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other). Each independently substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and one or more hydrogen atoms present in the alkyl group are each independently a halogen atom or a carbon atom. Which may be substituted with an alkyl group of the formula 1 to 9),
k represents 1 to 40;
B 1 , B 2 and B 3 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are The oxygen atoms may be independently substituted with oxygen atoms, —CO—, —COO—, or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other), or the general formula (Ib)
(式(I−b)中、A9は水素原子又はメチル基を表し、
A8は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)で表される基を表す。kが2以上の場合、複数存在するB2、B3は、同一であっても異なっていてもよい。ただし、2k+1個あるB1、B2及びB3のうち前記一般式(I−b)で表される基となるものの個数は0〜3個である。)で表される重合性化合物が好ましい。また、該重合性化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から25℃であることが好ましい。
(In formula (Ib), A 9 represents a hydrogen atom or a methyl group,
A 8 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkylene group are each independently an oxygen atom, assuming that oxygen atoms are not directly bonded to each other). , —CO—, —COO— or —OCO— may be substituted, and one or two or more hydrogen atoms present in the alkylene group are each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group Represents a group represented by: When k is 2 or more, a plurality of B 2 and B 3 may be the same or different. However, the number of the groups represented by the general formula (Ib) among B 1 , B 2, and B 3 that are 2k + 1 is 0 to 3. ) Is preferred. Moreover, it is preferable that the glass transition temperature of the polymeric compound of this polymeric compound is -100 degreeC to 25 degreeC.
なお、本願発明において、「アルキレン基」とは、特に断りのない場合、脂肪族直鎖炭化水素の両端の炭素原子から水素原子各1個を除いた二価の基「−(CH2)n−」(ただしnは1以上の整数)を意味するものとし、その水素原子からハロゲン原子もしくはアルキル基への置換、又はメチレン基から酸素原子、−CO−、−COO−もしくは−OCO−への置換がある場合は、その旨を特に断るものとする。また、「アルキレン鎖長」とは、「アルキレン基」の一般式「−(CH2)n−」におけるnをいうものとする。 In the present invention, unless otherwise specified, the “alkylene group” is a divalent group “— (CH 2 ) n, wherein one hydrogen atom is removed from carbon atoms at both ends of an aliphatic linear hydrocarbon. -"(Where n is an integer of 1 or more), and the substitution from a hydrogen atom to a halogen atom or an alkyl group, or from a methylene group to an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO- If there is a substitution, this shall be specifically refused. Further, the “alkylene chain length” refers to n in the general formula “— (CH 2 ) n —” of the “alkylene group”.
非液晶性モノマー(I)は、一般式(I−a)で表されるものの中で複数、主鎖長やアルキル側鎖長の異なるものを含有させても良い。 The non-liquid crystalline monomer (I) may contain a plurality of non-liquid crystalline monomers (Ia) having different main chain lengths or alkyl side chain lengths.
一般式(I−a)で表される重合性化合物(I)の好ましい構造として、下記一般式(I−c) As a preferable structure of the polymerizable compound (I) represented by the general formula (Ia), the following general formula (Ic)
(式(I−c)中、A11及びA19はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、A12及びA18はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
A13及びA16はそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表し、
A14及びA17はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A15は炭素原子数9から16のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表す。)で表される化合物、一般式(I−d)
(In formula (Ic), A 11 and A 19 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and A 12 and A 18 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms ( One or more methylene groups present in the alkylene group are each independently substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other. And one or two or more hydrogen atoms present in the alkylene group may each independently be substituted with a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group).
A 13 and A 16 are each independently a linear alkyl group having 2 to 20 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the linear alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) And may be independently substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO-, or -OCO-).
A 14 and A 17 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) Each independently may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and one or more hydrogen atoms present in the alkyl group are each independently a halogen atom or carbon. Which may be substituted with an alkyl group of 1 to 9 atoms).
A 15 represents an alkylene group having 9 to 16 carbon atoms (in the alkylene group, at least 1 to 5 methylene groups, one of the hydrogen atoms in the methylene group is independently 1 carbon atom) To one or more methylene groups present in the alkylene group are each independently an oxygen atom, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other. , -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted). ), A compound represented by the general formula (Id)
(式(I−d)中、A21及びA22はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、aは、6〜22の整数を表す。)で表される化合物、一般式(I−e) (In Formula (Id), A 21 and A 22 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and a represents an integer of 6 to 22), a general formula (I- e)
(式(I−e)中、A31及びA32はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、b及びcはそれぞれ独立して1〜10の整数を表し、dは1〜10の整数を表し、eは0〜6の整数を表す。)で表される化合物、及び一般式(I−f) (In Formula (Ie), A 31 and A 32 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, b and c each independently represent an integer of 1 to 10, and d is an integer of 1 to 10) And e represents an integer of 0 to 6), and the general formula (If)
(式(I−f)中、A41及びA42はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、m,n,p及びqはそれぞれ独立して1〜10の整数を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中でも、式(I−c)で表される化合物を含むことが好ましい。 (In formula (If), A 41 and A 42 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and m, n, p and q each independently represents an integer of 1 to 10). 1 type or more chosen from the group which consists of a compound to be mentioned. Among these, it is preferable that the compound represented by Formula (Ic) is included.
一般式(I−c)で表される重合性化合物の好ましい構造として、A11及びA19はいずれも水素原子であることが好ましい。これらの置換基A11,A19がメチル基である化合物においても本願発明の効果は発現するが、水素原子である化合物は重合速度がより速くなる点で有利である。 As a preferable structure of the polymerizable compound represented by the general formula (Ic), both A 11 and A 19 are preferably hydrogen atoms. Although the effect of the present invention is exhibited even in a compound in which these substituents A 11 and A 19 are methyl groups, a compound in which a hydrogen atom is used is advantageous in that the polymerization rate becomes faster.
A12及びA18はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基であることが好ましい。二つの重合性官能基間距離は、A12及びA18とA15とで独立的にそれぞれアルキレン基の炭素原子数を変えて調整することができる。一般式(I−c)で表される化合物の特徴は、重合性官能基間の距離(架橋点間の距離)が長いことであるが、この距離があまりに長いと重合速度が極端に遅くなって相分離に悪い影響が出てくるため、重合性官能基間距離には上限がある。一方、A13及びA16の二つの側鎖間距離も主鎖の運動性に影響がある。すなわちA13及びA16の間の距離が短いと側鎖A13及びA16がお互いに干渉するようになり、運動性の低下をきたす。従って、一般式(I−c)で表される化合物において重合性官能基間距離はA12、A18、及びA15の和で決まるが、このうちA12とA18を長くするよりはA15を長くした方が好ましい。 A 12 and A 18 are preferably each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. The distance between the two polymerizable functional groups can be adjusted by independently changing the number of carbon atoms of the alkylene group in A 12 and A 18 and A 15 . The feature of the compound represented by the general formula (Ic) is that the distance between the polymerizable functional groups (distance between the crosslinking points) is long, but if this distance is too long, the polymerization rate becomes extremely slow. Therefore, there is an upper limit on the distance between the polymerizable functional groups. On the other hand, the distance between the two side chains of A 13 and A 16 also affects the mobility of the main chain. That is, if the distance between A 13 and A 16 is short, the side chains A 13 and A 16 will interfere with each other, resulting in a decrease in mobility. Therefore, in the compound represented by the general formula (Ic), the distance between polymerizable functional groups is determined by the sum of A 12 , A 18 , and A 15 , but among these, A 12 and A 18 are made longer than A 12 is made longer. It is preferable to lengthen 15 .
一方、側鎖であるA13,A14,A16,A17においては、これらの側鎖の長さが次のような態様を有することが好ましい。 On the other hand, in the side chains A 13 , A 14 , A 16 and A 17 , it is preferable that the length of these side chains has the following aspect.
一般式(I−c)において、A13とA14は主鎖の同じ炭素原子に結合しているが、これらの長さが異なるとき、長いほうの側鎖をA13と呼ぶものとする(A13の長さとA14の長さが等しい場合は、いずれが一方をA13とする)。同様に、A16の長さとA17の長さが異なるとき、長いほうの側鎖をA16と呼ぶものとする(A16の長さとA17の長さが等しい場合は、いずれが一方をA16とする)。 In the general formula (Ic), A 13 and A 14 are bonded to the same carbon atom of the main chain. When these lengths are different, the longer side chain is referred to as A 13 ( If the length and the length of a 14 of a 13 are equal, one to one and a 13). Similarly, when the length of the length and A 17 of A 16 are different, if the length and the length of A 17 in the longer side chain of is referred to as A 16 (A 16 are equal, either the one and a 16).
このようなA13及びA16は、本願においてはそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)とされているが、
好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数2から18の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数3から15の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
In the present application, such A 13 and A 16 are each independently a linear alkyl group having 2 to 20 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the linear alkyl group are oxygen As the atoms are not directly bonded to each other, each may be independently substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO-, or -OCO-).
Preferably, each independently a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the linear alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other, Each independently may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-).
More preferably, each independently a linear alkyl group having 3 to 15 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the linear alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other). And each may be independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—.
側鎖は主鎖に比べて運動性が高いので、これが存在することは低温での高分子鎖の運動性向上に寄与するが、前述したように二つの側鎖間で空間的な干渉が起こる状況では逆に運動性が低下する。このような側鎖間での空間的な干渉を防ぐためには側鎖間距離を長くすること、及び、側鎖長を必要な範囲内で短くすることが有効である。 Since the side chain has higher mobility than the main chain, its presence contributes to improvement of the mobility of the polymer chain at low temperature, but as mentioned above, spatial interference occurs between the two side chains. On the contrary, motility decreases. In order to prevent such spatial interference between side chains, it is effective to increase the distance between the side chains and to shorten the side chain length within a necessary range.
さらにA14及びA17については、本願においてはそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)とされているが、
好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から7のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
さらに好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から3のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
Furthermore, for A 14 and A 17 , in the present application, each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group have an oxygen atom Each may be independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO—, or —OCO— so that one or two or more hydrogen atoms present in the alkyl group are each independently May be substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms).
Preferably, each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are independently represented as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other). An oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted).
More preferably, they are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are independent as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other). May be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-).
More preferably, they are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group are independent as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other). May be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO-, or -OCO-).
このA14及びA17についても、その長さが長すぎることは側鎖間の空間的な干渉を誘起するため好ましくない。この一方でA14及びA17が短い長さを持ったアルキル鎖である場合、高い運動性を持った側鎖になり得ること、及び隣接する主鎖同士の接近を阻害する働きを有することが考えられ、高分子主鎖間の干渉を防ぐ作用があり主鎖の運動性を高めているものと考えられ、アンカリングエネルギーが低温で増加して行くことを抑制することができ、高分子安定化液晶光学素子の低温域における特性を改善する上で有効である。 This A 14 and A 17 also, the possible length too long is not preferable for inducing the spatial interference between side chains. On the other hand, when A 14 and A 17 are alkyl chains having a short length, they can be side chains having high mobility and have a function of inhibiting the proximity of adjacent main chains. It is thought that it has an action to prevent interference between the main chains of the polymer and is considered to increase the mobility of the main chain. It can suppress the anchoring energy from increasing at a low temperature and stabilize the polymer. This is effective for improving the characteristics of the liquid crystal optical element in the low temperature range.
二つの側鎖間に位置するA15は、側鎖間距離を変える意味からも、架橋点間距離を広げてガラス転移温度を下げる意味からも、長い方が好ましい。しかしながらA15が長すぎる場合は一般式(I−c)で表される化合物の分子量が大きくなりすぎ液晶組成物との相溶性が低下してくること、及び重合速度が遅くなりすぎて相分離に悪影響が出ること等の理由から自ずとその長さには上限が設定される。 A 15 located between the two side chains is preferably longer in terms of changing the distance between the side chains and increasing the distance between the crosslinking points to lower the glass transition temperature. However to come formula compatibility with the liquid crystal composition has too high a molecular weight (I-c) compounds represented by is reduced when A 15 is too long, and the polymerization rate slows down too phase separation The length is naturally set to an upper limit because of adverse effects on the length.
よって、本願発明においてA15は、炭素原子数9から16のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であることが好ましい。 Therefore, in the present invention, A 15 represents an alkylene group having 9 to 16 carbon atoms (in the methylene group of at least 1 to 5 carbon atoms present in the alkylene group, one of the hydrogen atoms in the methylene group is Independently substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, wherein one or more methylene groups present in the alkylene group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other. And each may be independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—.
すなわち、本願発明においてA15のアルキレン鎖長は炭素原子数9から16であることが好ましい。A15は構造上の特徴として、アルキレン基中の水素原子が炭素原子数1から10のアルキル基で置換された構造を有する。アルキル基の置換数は1個以上5個以下であるが、1個から3個が好ましく、2個又は3個置換されていることがより好ましい。置換するアルキル基の炭素原子数は、1個から5個が好ましく、1個から3個がより好ましい。 That is, in the present invention, the alkylene chain length of A 15 is preferably 9 to 16 carbon atoms. A 15 has a structure in which a hydrogen atom in an alkylene group is substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a structural feature. The number of substitution of the alkyl group is 1 or more and 5 or less, preferably 1 to 3, and more preferably 2 or 3 substitutions. The number of carbon atoms of the alkyl group to be substituted is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
一般式(I−a)で表される化合物は、Tetrahedron Letters,Vol.30,pp4985、Tetrahedron Letters,Vol.23,No6,pp681−684、及び、Journal of Polymer Science:PartA:Polymer Chemistry,Vol.34,pp217−225等の公知の方法で合成することができる。 The compound represented by the general formula (Ia) is described in Tetrahedron Letters, Vol. 30, pp 4985, Tetrahedron Letters, Vol. 23, No. 6, pp 681-684, and Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 34, pp217-225 and the like.
例えば、一般式(I−c)において、A14及びA17が水素である化合物は、エポキシ基を複数有する化合物と、エポキシ基と反応し得る活性水素を有するアクリル酸やメタクリル酸等の重合性化合物とを反応させ、水酸基を有する重合性化合物を合成し、次に、飽和脂肪酸と反応させることにより得ることができる。
更に、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることにより得ることができる。
For example, in the general formula (I-c), Compound A 14 and A 17 are hydrogen, a compound having a plurality of epoxy groups, polymerizable acrylic acid or methacrylic acid having an active hydrogen reactive with epoxy groups It can be obtained by reacting with a compound to synthesize a polymerizable compound having a hydroxyl group and then reacting with a saturated fatty acid.
Furthermore, by reacting a compound having a plurality of epoxy groups with a saturated fatty acid, synthesizing a compound having a hydroxyl group, and then reacting with a polymerizable compound such as an acrylate chloride having a group capable of reacting with a hydroxyl group. Can be obtained.
またラジカル重合性化合物が、例えば、一般式(I−c)のA14及びA17がアルキル基であり、A12及びA18が炭素原子数1であるメチレン基である場合は、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。 When the radically polymerizable compound is, for example, A 14 and A 17 in the general formula (Ic) are alkyl groups and A 12 and A 18 are methylene groups having 1 carbon atom, an oxetane group is selected. A method of reacting a compound having a plurality of compounds with a fatty acid chloride or a fatty acid capable of reacting with an oxetane group, and further reacting with a polymerizable compound having active hydrogen such as acrylic acid, a compound having one oxetane group, It can be obtained by a method of reacting a polyvalent fatty acid chloride or a fatty acid capable of reacting with an oxetane group, and further reacting with a polymerizable compound having active hydrogen such as acrylic acid.
また、一般式(I−c)のA12及びA18が炭素原子数3であるアルキレン基(プロピレン基;−CH2CH2CH2−)の場合は、オキセタン基の代わりにフラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。更に、一般式(I−c)のA12及びA18が炭素原子数4であるアルキレン基(ブチレン基;−CH2CH2CH2CH2−)の場合は、オキセタン基の代わりにピラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。 In the case where A 12 and A 18 in the general formula (Ic) are an alkylene group having 3 carbon atoms (propylene group; —CH 2 CH 2 CH 2 —), a plurality of furan groups are used instead of the oxetane group. It can obtain by using the compound which has. Further, when A 12 and A 18 in the general formula (Ic) are an alkylene group having 4 carbon atoms (butylene group; —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —), a pyran group is used instead of the oxetane group. It can obtain by using the compound which has two or more.
<重合性液晶化合物(II)>
本発明に用いられる重合性液晶化合物(II)は、下記一般式(II−a)
<Polymerizable liquid crystal compound (II)>
The polymerizable liquid crystal compound (II) used in the present invention has the following general formula (II-a):
(式(II−a)中、R3及びR4はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、C4及びC5はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z3及びZ5はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z4は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC4及びZ4は同じであっても異なっていても良い。)、
(In Formula (II-a), R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and C 4 and C 5 each independently represent a 1,4-phenylene group or 1,4-cyclohexene. Xylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, cyclohexene-1,4-diyl Group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group or indane-2,5-diyl group (these groups Of which 1,4-phenylene group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group and indan-2,5-diyl group are unsubstituted or Fluorine atom as a substituent, methyl 1 group, or two or more of a ru group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group).
Z 3 and Z 5 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkylene group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) Each independently may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and one or more hydrogen atoms present in the alkylene group are each independently a fluorine atom, Which may be substituted with a methyl group or an ethyl group)
Z 4 is a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 O—, —OCH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 O—, -OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 OCO -, - COOCH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 COO -, - OCOCH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C- , -CF 2 O -, - OCF 2 -, - COO- or an -OCO-,
n 2 represents 0, 1 or 2. However, when n 2 represents 2, a plurality of C 4 and Z 4 may be the same or different. ),
一般式(II−b) Formula (II-b)
(式(II−b)中、R5及びR6はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、C6は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C7はベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、
Z6及びZ8はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z7は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、0、1又は2を表す。ただし、n3が2を表す場合、複数あるC6及びZ7は同じであっても異なっていても良い。)、
(In Formula (II-b), R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and C 6 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2, 5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, cyclohexene-1,4-diyl group, decahydronaphthalene-2 , 6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group or indane-2,5-diyl group (among these groups, 1,4-phenylene Group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group and indan-2,5-diyl group are unsubstituted or substituted with fluorine atom, methyl Group, trifluoromethyl Or a trifluoromethoxy group may have one or two or more.) Represent,
C 7 is benzene-1,2,4-triyl group, benzene-1,3,4-triyl group, benzene-1,3,5-triyl group, cyclohexane-1,2,4-triyl group, cyclohexane-1 , 3,4-triyl group or cyclohexane-1,3,5-triyl group,
Z 6 and Z 8 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkylene group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) Each independently may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and one or more hydrogen atoms present in the alkylene group are each independently a fluorine atom, Which may be substituted with a methyl group or an ethyl group)
Z 7 is a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 O—, —OCH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 O—, -OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 OCO -, - COOCH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 COO -, - OCOCH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C- , -CF 2 O -, - OCF 2 -, - COO- or an -OCO-,
n 3 represents 0, 1 or 2. However, when n 3 represents 2, a plurality of C 6 and Z 7 may be the same or different. ),
及び一般式(II−c) And general formula (II-c)
(式(II−c)中、R7は水素原子又はメチル基を表し、6員環T1、T2及びT3はそれぞれ独立的に、 (In the formula (II-c), R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, and the 6-membered rings T 1 , T 2, and T 3 are each independently,
のいずれか(ただしmは1から4の整数を表す。)を表し、
n4は0又は1の整数を表し、
Y0、Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)p1O−、−O(CH2)p1−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH=CHCH2CH2−又は−CH2CH2CH=CH−を表し(ただしp1は1〜20のいずれかの整数を表す。)、Y3は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、
R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。
(Where m represents an integer of 1 to 4),
n 4 represents an integer of 0 or 1,
Y 0, Y 1 and Y 2 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) p1O -, - O (CH 2) p1 -, - COO -, - OCO -, - C ≡C—, —CH═CH—, —CF═CF—, — (CH 2 ) 4 —, —CH═CHCH 2 CH 2 — or —CH 2 CH 2 CH═CH— (where p1 is 1 to 1) 20 represents any integer of 20.), Y 3 represents a single bond, —O—, —COO—, or —OCO—,
R 8 is a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Represents a hydrocarbon group. 1) or more selected from the group consisting of
一般式(II−a)で表される化合物の具体例としては、一般式(II−d)、(II−e)及び(II−f) Specific examples of the compound represented by the general formula (II-a) include general formulas (II-d), (II-e), and (II-f).
(式(II−d)、(II−e)及び(II−f)中、m1は、0又は1を表し、Y11及びY12はそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表し、
Y13及びY14はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、Y15及びY16はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、r及びsはそれぞれ独立して2〜14の整数を表す。式中に存在する1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)のいずれかで表される化合物を用いると、機械的強度や耐熱性に優れた光学異方体が得られるので好ましい。
(In the formulas (II-d), (II-e) and (II-f), m 1 represents 0 or 1, Y 11 and Y 12 are each independently a single bond, —O—, —COO. -Or -OCO-
Y 13 and Y 14 each independently represent —COO— or —OCO—, Y 15 and Y 16 each independently represent —COO— or —OCO—, and r and s each independently represent 2 to 2 An integer of 14 is represented. The 1,4-phenylene group present in the formula is unsubstituted or can have one or more fluorine atoms, methyl groups, trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups as substituents. It is preferable to use a compound represented by any one of (2), since an optically anisotropic body excellent in mechanical strength and heat resistance can be obtained.
更に、一般式(II−a)で表される化合物の具体例を以下の(II−1)から(II−10)に挙げることができる。 Furthermore, specific examples of the compound represented by the general formula (II-a) can be listed in the following (II-1) to (II-10).
(式中、j及びkはそれぞれ独立的に2〜14の整数を表す。) (Wherein j and k each independently represents an integer of 2 to 14)
また、一般式(II−d)、(II−e)、及び(II−f)のいずれかで表される化合物の具体例を以下の(II−11)から(II−19)に挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by any one of the general formulas (II-d), (II-e), and (II-f) are listed in the following (II-11) to (II-19). Can do.
(式中、j及びkはそれぞれ独立的に2〜14の整数を表す。) (Wherein j and k each independently represents an integer of 2 to 14)
また、一般式(II−g)で表される化合物も挙げられる。 Moreover, the compound represented by general formula (II-g) is also mentioned.
(式(II−g)中、Y11及びY12はそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表し、Y15及びY16はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、r及びsはそれぞれ独立して2〜14の整数を表す。Z10は下記式で表される基である。 (In formula (II-g), Y 11 and Y 12 each independently represent a single bond, —O—, —COO— or —OCO—, and Y 15 and Y 16 each independently represent —COO— or represents -OCO-, r and s are .Z 10 represent each independently an integer of 2 to 14 is a group represented by the following formula.
式中に存在する1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)
中でも、下記式(II−g−1)〜(II−g−2)で表される化合物が好ましい。
The 1,4-phenylene group present in the formula is unsubstituted or can have one or more fluorine atoms, methyl groups, trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups as substituents. )
Among these, compounds represented by the following formulas (II-g-1) to (II-g-2) are preferable.
<カイラル性を示す光重合性モノマー>
光重合性モノマー(重合性化合物)としては、上述のようなアカイラルな物質に限らず、カイラルな物質を用いてもよい。カイラル性を示す光重合性モノマーとしては、例えば、下記の一般式(II−x)、又は(II−y)で表される重合性化合物を用いることができる。
<Photopolymerizable monomer exhibiting chirality>
The photopolymerizable monomer (polymerizable compound) is not limited to the above-described achiral substance, and a chiral substance may be used. As the photopolymerizable monomer exhibiting chirality, for example, a polymerizable compound represented by the following general formula (II-x) or (II-y) can be used.
上記式(II−x)、及び式(II−y)において、Xは水素原子又はメチル基を表す。また、n4は0又は1の整数を表し、n5は、0、1又は2の整数を表す。ただし、n5が2を表す場合、複数あるT4及びY4は同じであっても異なっていても良い。
また、6員環T1,T2,T3,T4は、1,4−フェニレン基、trans−1,4−シクロヘキシレン基等の6員環構造を有する置換基を表す。ただし、6員環T1,T2,T3は、これらの置換基にのみ限定されるものではなく、下記構造
In the above formula (II-x) and formula (II-y), X represents a hydrogen atom or a methyl group. N 4 represents an integer of 0 or 1, and n 5 represents an integer of 0, 1 or 2. However, when n 5 represents 2, a plurality of T 4 and Y 4 may be the same or different.
In addition, 6-membered rings T 1 , T 2 , T 3 and T 4 represent substituents having a 6-membered ring structure such as a 1,4-phenylene group and a trans-1,4-cyclohexylene group. However, the 6-membered rings T 1 , T 2 , T 3 are not limited to these substituents, and the following structures
を有する置換基のうち、何れか一種の置換基を有していればよく、互いに同じであっても異なっていても構わない。なお、上記置換基において、mは1〜4の整数を示す。
また、式(II−y)におけるT5は、ベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基などの環式3価基を表す。
As long as it has any one kind of substituent among the substituents having the above, they may be the same as or different from each other. In addition, in the said substituent, m shows the integer of 1-4.
T 5 in the formula (II-y) is benzene-1,2,4-triyl group, benzene-1,3,4-triyl group, benzene-1,3,5-triyl group, cyclohexane-1, It represents a cyclic trivalent group such as a 2,4-triyl group, a cyclohexane-1,3,4-triyl group, or a cyclohexane-1,3,5-triyl group.
また、式(II−x)及び式(II−y)におけるY1、Y2、及びY4は、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10である直鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基であり、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は、−O−、−S−、−CO−O−又は−O−CO−により置き換えられていてもよく、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2CH2−、又は−CH2CH2CH=CH−を含んでいてもよい。また、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。すなわち、Y1及びY2は、上記したいずれかの構造を有していれば、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
また、Y0及びY3は、単結合、−O−、−OCO−、−COO−を表す。
Z11は、不斉炭素原子を持ちかつ分枝鎖構造を含む炭素原子数3〜20のアルキレン基を表す。
Z21は、炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。
Y 1 , Y 2 , and Y 4 in formula (II-x) and formula (II-y) are each independently a linear or branched chain having 1 to 10 carbon atoms. An alkylene group in which one CH 2 group or two non-adjacent CH 2 groups are represented by —O—, —S—, —CO—O— or —O—CO—. May be substituted, single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO—, —OCO—, —C≡C—, —CH═CH—, —CF = CF -, - (CH 2 ) 4 -, - CH 2 CH 2 CH 2 O -, - OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH = CHCH 2 CH 2 -, or -CH 2 CH 2 CH = CH- May be included. In addition, it may or may not contain an asymmetric carbon atom. That is, Y 1 and Y 2 may be the same or different as long as they have any of the structures described above.
Y 0 and Y 3 represent a single bond, —O—, —OCO—, or —COO—.
Z 11 represents an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms having an asymmetric carbon atom and having a branched chain structure.
Z 21 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms and may or may not contain an asymmetric carbon atom.
本発明に用いられる重合性化合物は、上記の(I)、(II)、(II−x)、(II−y)のいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせで用いてもよい。 The polymerizable compound used in the present invention may be used in any one or a combination of two or more of the above (I), (II), (II-x), and (II-y).
本発明の液晶組成物が重合性化合物を含有する場合の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましい。 As a polymerization method when the liquid crystal composition of the present invention contains a polymerizable compound, radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, or the like can be used, but polymerization is preferably performed by radical polymerization.
ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系;
As the radical polymerization initiator, a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator is preferable. Specifically, the following compounds are preferable.
Diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- ( 2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl- Acetophenone series such as 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone;
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系;
2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;
ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;
2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;
ミヒラーケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;
10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
Benzoins such as benzoin, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether;
Acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide;
Benzyl, methylphenylglyoxyesters;
Benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4' -Benzophenone series such as tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone;
Thioxanthone systems such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone;
Aminobenzophenone series such as Michler's ketone and 4,4'-diethylaminobenzophenone;
10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone and the like are preferable. Of these, benzyldimethyl ketal is most preferred.
本発明においては、重合性液晶化合物(II)のほかに多官能液晶性モノマーを添加することもできる。この多官能液晶性モノマーとしては、重合性官能基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、エチニル基、メルカプト基、マレイミド基、RCH=CHCOO−(ここでRはフッ素、又は炭素原子数1〜18の炭化水素基を表す)が挙げられるが、これらの中でもアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基又はアクリロイルオキシ基が特に好ましく、アクリロイルオキシ基が最も好ましい。 In the present invention, a polyfunctional liquid crystalline monomer may be added in addition to the polymerizable liquid crystal compound (II). As this polyfunctional liquid crystalline monomer, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, acrylamide group, methacrylamide group, epoxy group, vinyl group, vinyloxy group, ethynyl group, mercapto group, maleimide group, RCH = CHCOO- (wherein R represents fluorine or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms) is exemplified, among which acryloyloxy group, methacryloyloxy group, epoxy group, mercapto group, and vinyloxy group are preferable. A methacryloyloxy group or an acryloyloxy group is particularly preferred, and an acryloyloxy group is most preferred.
多官能液晶性モノマーの分子構造としては、2つ以上の環構造を有することを特徴とする液晶骨格、重合性官能基、さらに液晶骨格と重合性官能基を連結する柔軟性基を少なくとも2つ有するものが好ましく、3つの柔軟性基を有するものがさらに好ましい。柔軟性基としては、−(CH2)n−(ここでnは整数を表す)で表されるようなアルキレンスペーサー基や−(Si(CH3)2−O)n−(ここでnは整数を表す)で表されるようなシロキサンスペーサー基を挙げることができ、この中ではアルキレンスペーサー基が好ましい。これらの柔軟性基と液晶骨格、もしくは重合性官能基との結合部分には、−O−、−COO−、−CO−のような結合が介在していても良い。 As the molecular structure of the polyfunctional liquid crystalline monomer, there are at least two liquid crystal skeletons having two or more ring structures, a polymerizable functional group, and a flexible group for connecting the liquid crystal skeleton and the polymerizable functional group. Those having three flexible groups are more preferable. Examples of the flexible group include an alkylene spacer group represented by — (CH 2 ) n — (where n represents an integer) or — (Si (CH 3 ) 2 —O) n — (where n is A siloxane spacer group represented by the formula (4), and an alkylene spacer group is preferred. Bonds such as —O—, —COO—, and —CO— may be present in the bonding portion between these flexible groups and the liquid crystal skeleton or polymerizable functional group.
本発明の液晶・モノマー複合材料は、前記一般式(i)で表される化合物と、前記一般式(ii)で表される光学活性物質を有する化合物と、前記一般式(II)で表される重合性モノマーを含有することが好ましい。
前記一般式(i)で表される化合物と、前記一般式(ii)で表される光学活性物質を有する化合物の合計と、前記一般式(II)で表される重合性モノマーの構成比は、重合性モノマーの構成割合が多すぎると液晶組成物としての特性を損なうため最適な構成比が存在する。具体的には、前記一般式(i)で表される化合物と、前記一般式(ii)で表される光学活性物質を有する化合物の合計が92質量%〜99.9質量%であることが好ましく、92質量%〜99質量%であることがより好ましく、94質量%〜98質量%含有であることが特に好ましい。
The liquid crystal / monomer composite material of the present invention is represented by the compound represented by the general formula (i), the compound having the optically active substance represented by the general formula (ii), and the general formula (II). It is preferable to contain a polymerizable monomer.
The composition ratio of the compound represented by the general formula (i), the total of the compounds having the optically active substance represented by the general formula (ii), and the polymerizable monomer represented by the general formula (II) is When the composition ratio of the polymerizable monomer is too large, the characteristics as the liquid crystal composition are impaired, so that an optimum composition ratio exists. Specifically, the total of the compound represented by the general formula (i) and the compound having the optically active substance represented by the general formula (ii) is 92% by mass to 99.9% by mass. The content is preferably 92% by mass to 99% by mass, and more preferably 94% by mass to 98% by mass.
本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式(i)で表される化合物として、前記一般式(X−1)で表される化合物、及び前記一般式(X−6)で表される化合物を含有することが好ましい。
また、本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式(i)で表される化合物として、前記一般式(i−1)で表される化合物、前記一般式(i−3)で表される化合物、及び前記一般式(i−4)で表される化合物を含有することも好ましい。
また、本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式(i)で表される化合物として、前記一般式(i−1)で表される化合物、前記一般式(i−2)で表される化合物、前記一般式(i−3)で表される化合物、及び前記一般式(i−4)で表される化合物を含有することも好ましい。
本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式(i)で表される化合物を50質量%〜90質量%含有し、前記一般式(ii)で表される光学活性物質を5質量%〜40質量%含有し、前記一般式(II)で表される重合性モノマーを1質量%〜6質量%含有することが好ましい。
本発明に用いられる液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。重合開始剤を含有させる場合の含有量は、重合開始剤以外の材料を98質量%〜99.9質量%含有し、重合開始剤を0.1質量%〜2%質量含有していることが好ましい。
The liquid crystal composition used in the present invention is represented by the compound represented by the general formula (X-1) and the general formula (X-6) as the compound represented by the general formula (i). It is preferable to contain a compound.
The liquid crystal composition used in the present invention is represented by the compound represented by the general formula (i-1) or the general formula (i-3) as the compound represented by the general formula (i). It is also preferable to contain the compound and the compound represented by the said general formula (i-4).
The liquid crystal composition used in the present invention is represented by the compound represented by the general formula (i-1) or the general formula (i-2) as the compound represented by the general formula (i). It is also preferable to contain the compound represented by the said general formula (i-3), and the compound represented by the said general formula (i-4).
The liquid crystal composition used in the present invention contains 50% by mass to 90% by mass of the compound represented by the general formula (i), and 5% by mass of the optically active substance represented by the general formula (ii). It is preferable to contain 40% by mass and 1% by mass to 6% by mass of the polymerizable monomer represented by the general formula (II).
The liquid crystal composition used in the present invention preferably contains a polymerization initiator. When the polymerization initiator is contained, the content other than the polymerization initiator is 98% by mass to 99.9% by mass, and the polymerization initiator is 0.1% by mass to 2% by mass. preferable.
[液晶・ポリマー複合材料]
本発明の液晶・ポリマー複合材料は、上述した液晶・モノマー複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって得られる。重合反応は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で行われることが好ましく、かかる重合反応によって得られた液晶・ポリマー複合材料は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すものであることが好ましい。
重合性モノマーの添加により液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示していた液晶・モノマー複合材料が、該複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すようになる理由は明らかにはなっていないが、重合性モノマーが熱、又は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線により重合し、それに伴い液晶組成物と相分離し、液晶組成物の相系列である液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相という液晶組成物の本来有する状態に戻るためと考察される。
[Liquid Crystal / Polymer Composite Material]
The liquid crystal / polymer composite material of the present invention is obtained by polymerizing the polymerizable monomer in the liquid crystal / monomer composite material described above. The polymerization reaction is preferably performed in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase. The liquid crystal / polymer composite material obtained by such a polymerization reaction has a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase. It is preferable that the phase sequence is shown.
By adding a polymerizable monomer, a liquid crystal / monomer composite material showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase is polymerized by polymerizing the polymerizable monomer in the composite material. The reason why the phase sequence of phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase is exhibited is not clear, but the polymerizable monomer is polymerized by heat or active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, Accordingly, it is considered that the liquid crystal composition is phase-separated and returns to the original state of the liquid crystal composition of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, which is a phase sequence of the liquid crystal composition.
[光学素子]
本発明の光学素子は、上述した本発明の液晶・ポリマー複合材料を含有する。該液晶・ポリマー複合材料は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で重合性モノマーを重合して得られたものであることが好ましい。
本発明の光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であることが好ましい。
即ち、本発明の光学素子は、偏光面が互いに直交する二枚の偏光板を配置した一対の基板の少なくとも一方に、一対の画素電極と共通電極を有し、該一対の基板間に液晶層が挟持されていることが好ましい。表示素子中に印加される電界はレイヤーノーマルに水平方向に印加されることが好ましく、このような電界を実現する電極構造として、IPS(In−Plaine Switching)方式などの櫛型構造をもった電極構造が好ましい。S−IPS(Super IPS)、AS−IPS(Advanced Super IPS)、IPS−Pro(IPS−Provectus)など、櫛型電極の構造を屈曲させることによって、レイヤーノーマルの水平方向に印加する横電界の向きを制御することは、駆動電圧の低下、高画質化、高輝度化、超高輝度化などの観点から好ましい。櫛形電極は、金属電極を用いることが可能であるが、電極部分の光の利用効率を上げるためには、ITO、酸化インジウム・ガリウム・亜鉛(IGZO)、グラフェンなどの透明電極を用いることが好ましい。表示素子ないで電界強度の分布を少なくすることは、駆動電圧の低下、応答速度の向上、高コントラスト化、高画質化の観点から好ましい。電界強度の分布を少なくする方法として、一対の基板の両方に、一対の画素電極と共通電極を有する構成とすることもできる。
[Optical element]
The optical element of the present invention contains the above-described liquid crystal / polymer composite material of the present invention. The liquid crystal / polymer composite material is preferably obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase.
The optical element of the present invention is preferably an optical element having a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates and an electrode portion for applying a voltage to the liquid crystal layer on the inner surface of at least one substrate.
That is, the optical element of the present invention has a pair of pixel electrodes and a common electrode on at least one of a pair of substrates on which two polarizing plates whose polarization planes are orthogonal to each other are arranged, and a liquid crystal layer between the pair of substrates. Is preferably sandwiched. The electric field applied in the display element is preferably applied in the horizontal direction in a normal layer. As an electrode structure for realizing such an electric field, an electrode having a comb structure such as an IPS (In-Plane Switching) method. A structure is preferred. The direction of the horizontal electric field applied in the horizontal direction of the layer normal by bending the structure of the comb-shaped electrode such as S-IPS (Super IPS), AS-IPS (Advanced Super IPS), IPS-Pro (IPS-Products), etc. It is preferable from the viewpoint of lowering the drive voltage, improving the image quality, increasing the brightness, and increasing the brightness. The comb electrode can be a metal electrode, but in order to increase the light utilization efficiency of the electrode portion, it is preferable to use a transparent electrode such as ITO, indium gallium oxide zinc (IGZO), graphene or the like. . It is preferable to reduce the distribution of the electric field intensity without a display element from the viewpoints of lowering the driving voltage, improving the response speed, increasing the contrast, and improving the image quality. As a method for reducing the distribution of the electric field strength, a configuration in which a pair of pixel electrodes and a common electrode are provided on both of the pair of substrates can be employed.
更に、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成であることが好ましい。
また、本発明の光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックC相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成であることが好ましい。
Further, the liquid crystal layer applies an alternating electric field to a liquid crystal composition containing a polymerizable monomer in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase, and is irradiated with ultraviolet rays or electron beams. It is preferable that the polymerizable monomer has a high molecular weight.
The optical element of the present invention is an optical element having a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates and having an electrode portion for applying a voltage to the liquid crystal layer on the inner surface of at least one substrate, the liquid crystal layer comprising: A liquid crystal composition containing a polymerizable monomer is applied with an alternating electric field in a state showing a chiral smectic C phase, irradiated with ultraviolet rays or an electron beam, and then heated to polymerize the polymerizable monomer. It is preferable that it is the structure.
光学素子に使用される液晶セルの2枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。 The two substrates of the liquid crystal cell used for the optical element can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon. A transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。 The color filter can be prepared by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method. A method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example. A curable coloring composition for a color filter is applied on the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be created. In addition, a pixel electrode provided with an active element such as a TFT or a thin film diode may be provided on the substrate.
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1〜100μmとなるように調整するのが好ましい。1.5から10μmが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整して表示モードにより550nmの1/2、又は1/4になるようにすることが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。 The said board | substrate is made to oppose so that a transparent electrode layer may become an inner side. In that case, you may adjust the space | interval of a board | substrate through a spacer. At this time, it is preferable to adjust so that the thickness of the light control layer obtained may be set to 1-100 micrometers. More preferably, the thickness is 1.5 to 10 μm. When a polarizing plate is used, the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the cell thickness d is adjusted so that the contrast is maximized. It is preferable to make it 2 or 1/4. In addition, when there are two polarizing plates, the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good. Furthermore, a retardation film for widening the viewing angle can also be used. Examples of the spacer include columnar spacers made of glass particles, plastic particles, alumina particles, a photoresist material, and the like. Thereafter, a sealant such as an epoxy thermosetting composition is screen-printed on the substrates with a liquid crystal inlet provided, the substrates are bonded together, and heated to thermally cure the sealant.
2枚の基板間に本発明の液晶・モノマー複合材料を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。しかし、真空注入法においては滴下痕が発生しない代わりに、注入の跡が残るという課題がある。本願発明においては、ODF法を用いて製造する光学素子に、より好適に使用することができる。ODF法の光学素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の液晶・モノマー複合材料を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって光学素子を製造することができる。本発明の液晶・モノマー複合材料は、ODF工程における液晶・モノマー複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。 As a method of sandwiching the liquid crystal / monomer composite material of the present invention between two substrates, a normal vacuum injection method or an ODF method can be used. However, in the vacuum injection method, there is a problem that an injection mark remains instead of a drop mark. In this invention, it can use more suitably for the optical element manufactured using ODF method. In the optical element manufacturing process of the ODF method, a sealant such as epoxy photothermal combination curing is drawn on a backplane or frontplane substrate using a dispenser in a closed-loop bank shape, and deaerated in it. An optical element can be manufactured by bonding a front plane and a back plane after dropping a predetermined amount of a liquid crystal / monomer composite material. The liquid crystal / monomer composite material of the present invention can be suitably used because the liquid crystal / monomer composite material can be stably dropped in the ODF process.
重合性モノマーを重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、活性エネルギー線である紫外線又は電子線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶・モノマー複合材料を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数100Hzから5kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。 As a method for polymerizing the polymerizable monomer, in order to obtain good alignment performance of the liquid crystal, an appropriate polymerization rate is desirable. Therefore, ultraviolet rays or electron beams, which are active energy rays, are irradiated singly or in combination or sequentially. The method of polymerizing by is preferred. When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used. In addition, when the polymerization is performed with the liquid crystal / monomer composite material sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side must be provided with appropriate transparency to the active energy rays. . In addition, it is preferable to apply an alternating electric field to the liquid crystal composition containing a polymerizable monomer in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase, and to irradiate ultraviolet rays or electron beams. The alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 100 Hz to 5 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage. In a horizontal electric field type MVA mode liquid crystal display element, the pretilt angle is preferably controlled from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.
照射時の温度は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15〜35℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2〜100W/cm2が好ましく、2mW/cm2〜50W/cm2がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cm2から500J/cm2が好ましく、100mJ/cm2から200J/cm2がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒がより好ましい。 The temperature at the time of irradiation is preferably in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase. Polymerization is preferably performed at a temperature close to room temperature, that is, typically at a temperature of 15 to 35 ° C. As a lamp for generating ultraviolet rays, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used. Moreover, as a wavelength of the ultraviolet-rays to irradiate, it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not the absorption wavelength range of a liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed. Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ~100W / cm 2 , 2mW / cm 2 ~50W / cm 2 is more preferable. The amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 . When irradiating with ultraviolet rays, the intensity may be changed. The time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiated ultraviolet rays, but is preferably from 10 seconds to 3600 seconds, and more preferably from 10 seconds to 600 seconds.
また、カイラルスメクチックC相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめることが好ましい。加熱温度としては、40℃〜160℃が好ましく、50℃〜140℃がより好ましく、60℃〜120℃が特に好ましい。 Moreover, it is preferable to polymerize the polymerizable monomer by applying an alternating electric field in a state showing a chiral smectic C phase, and by heating after irradiation with ultraviolet rays or electron beams. As heating temperature, 40 to 160 degreeC is preferable, 50 to 140 degreeC is more preferable, and 60 to 120 degreeC is especially preferable.
本発明の光学素子は電圧印加時の透過率を向上させた有用なものである。 The optical element of the present invention is useful with improved transmittance when a voltage is applied.
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。 EXAMPLES The present invention will be described in further detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. Further, “%” in the compositions of the following Examples and Comparative Examples means “% by mass”.
[実施例1]
強誘電性液晶組成物(LC−1)として式(LC−1)で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物(Mo−1)として式(Mo−1)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−1)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−1)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−1)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−1)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。強誘電性液晶組成物(LC−1)や高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−1)のチルト角(θ)は、それぞれ32.6度、27.3度であった。
液晶の一軸配向(ホモジニアス配向)が得られるように、セルギャップ2μmのポリイミド配向膜を塗布したITO付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−1)をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した。セルへ周波数1KHzで8Vの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介した照射強度が5mW/cm2の紫外線を300秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を0%、平行にした時を100%とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表1に示す。
[Example 1]
A composition represented by the formula (LC-1) was prepared as the ferroelectric liquid crystal composition (LC-1). A composition represented by the formula (Mo-1) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-1).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-1) composed of 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-1) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-1) shows a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-1) is A phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase was shown. The tilt angles (θ) of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-1) and the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-1) were 32.6 degrees and 27.3 degrees, respectively.
A parallel rubbing alignment cell with ITO coated with a polyimide alignment film with a cell gap of 2 μm was used so that liquid crystal uniaxial alignment (homogeneous alignment) was obtained.
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-1) was heated above the chiral nematic phase transition and injected into the glass cell by vacuum injection.
After the injection, the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond). While applying a rectangular wave of 8 V at a frequency of 1 KHz to the cell, irradiation with ultraviolet light having an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 through an ultraviolet cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics) was performed for 300 seconds. As a result, the polymerizable compound of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition was polymerized to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
The transmittance was 0% when the two polarizing plates were perpendicular to each other and 100% when they were parallel, and the electro-optical characteristics were measured. The results are shown in Table 1.
実施例1の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。 It was confirmed that the liquid crystal display device of Example 1 can achieve high transmittance.
[比較例1]
強誘電性液晶組成物(LC−2)として式(LC−2)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−2)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−2)を調整した。LC−2の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相を示し、LCM−2の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶材料(LCM−2)を用いて、実施例1と同様に素子を製作し、その透過率(飽和値)を測定した。その結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
A composition represented by the formula (LC-2) was prepared as the ferroelectric liquid crystal composition (LC-2).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-2) comprising 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-2) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared. The phase sequence of LC-2 indicates a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of LCM-2 is liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C. The phase sequence of the phases is shown.
Using a ferroelectric liquid crystal material (LCM-2), an element was fabricated in the same manner as in Example 1, and the transmittance (saturation value) was measured. The results are shown in Table 2.
比較例1の液晶表示装置は、実施例1の液晶表示装置と比較して、低い透過率であった。 The liquid crystal display device of Comparative Example 1 had a lower transmittance than the liquid crystal display device of Example 1.
[実施例2]
強誘電性液晶組成物(LC−3)として式(LC−3)で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物(Mo−1)として式(Mo−1)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−3)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−3)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−3)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−3)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物(LC−3)と高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−3)のチルト角(θ)は、それぞれ33.4度、28.2度であった。
液晶の一軸配向(ホモジニアス配向)が得られるように、セルギャップ2μmのポリイミド配向膜を塗布したITO付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−3)をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した。セルへ周波数1KHzで8Vの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介した照射強度が5mW/cm2の紫外線を300秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を0%、平行にした時を100%とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表3に示す。
[Example 2]
A composition represented by the formula (LC-3) was prepared as a ferroelectric liquid crystal composition (LC-3). A composition represented by the formula (Mo-1) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-1).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-3) comprising 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-3) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-3) indicates a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-3) is: A phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase was shown.
The tilt angles (θ) of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-3) and the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-3) were 33.4 degrees and 28.2 degrees, respectively.
A parallel rubbing alignment cell with ITO coated with a polyimide alignment film with a cell gap of 2 μm was used so that liquid crystal uniaxial alignment (homogeneous alignment) was obtained.
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-3) was heated above the chiral nematic phase transition and injected into the glass cell by vacuum injection.
After the injection, the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond). While applying a rectangular wave of 8 V at a frequency of 1 KHz to the cell, irradiation with ultraviolet light having an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 through an ultraviolet cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics) was performed for 300 seconds. As a result, the polymerizable compound of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition was polymerized to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
The transmittance was 0% when the two polarizing plates were perpendicular to each other and 100% when they were parallel, and the electro-optical characteristics were measured. The results are shown in Table 3.
実施例2の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。 It was confirmed that the liquid crystal display device of Example 2 can achieve high transmittance.
[実施例3]
強誘電性液晶組成物(LC−4)として式(LC−4)で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物(Mo−1)として式(Mo−1)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−4)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−4)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−4)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−4)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物(LC−4)と高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−4)のチルト角(θ)は、それぞれ38.3度、33.1度であった。
液晶の一軸配向(ホモジニアス配向)が得られるように、セルギャップ2μmのポリイミド配向膜を塗布したITO付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−4)をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した。セルへ周波数1KHzで8Vの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介した照射強度が5mW/cm2の紫外線を300秒間照射し、さらに80℃48時間の加熱処理を行った。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を0%、平行にした時を100%とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表4に示す。
[Example 3]
A composition represented by the formula (LC-4) was prepared as a ferroelectric liquid crystal composition (LC-4). A composition represented by the formula (Mo-1) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-1).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-4) comprising 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-4) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-4) shows a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-4) is A phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase was shown.
The tilt angles (θ) of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-4) and the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-4) were 38.3 degrees and 33.1 degrees, respectively.
A parallel rubbing alignment cell with ITO coated with a polyimide alignment film with a cell gap of 2 μm was used so that liquid crystal uniaxial alignment (homogeneous alignment) was obtained.
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-4) was heated above the chiral nematic phase transition and injected into the glass cell by vacuum injection.
After the injection, the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond). While applying a rectangular wave of 8V at a frequency of 1 KHz to the cell, irradiate it with ultraviolet light having an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 through an ultraviolet cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics) for 300 seconds, and further at 80 ° C. for 48 hours. The heat treatment was performed. As a result, the polymerizable compound of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition was polymerized to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
The transmittance was 0% when the two polarizing plates were perpendicular to each other and 100% when they were parallel, and the electro-optical characteristics were measured. The results are shown in Table 4.
実施例3の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。 It was confirmed that the liquid crystal display device of Example 3 can achieve high transmittance.
[比較例2]
強誘電性液晶組成物(LC−5)として式(LC−5)で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物(Mo−1)として式(Mo−1)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)の相系列は、相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相を示し、
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶材料(LCM−5)を用いて、実施例3と同様に素子を製作し、その透過率(飽和値)を測定した。その結果を表5に示す。
[Comparative Example 2]
A composition represented by the formula (LC-5) was prepared as a ferroelectric liquid crystal composition (LC-5). A composition represented by the formula (Mo-1) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-1).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) composed of 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) is a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase,
The phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) was a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase.
Using a ferroelectric liquid crystal material (LCM-5), an element was fabricated in the same manner as in Example 3, and the transmittance (saturation value) was measured. The results are shown in Table 5.
比較例2の液晶表示装置は、実施例3の液晶表示装置と比較して、低い透過率であった。 The liquid crystal display device of Comparative Example 2 had a lower transmittance than the liquid crystal display device of Example 3.
[実施例4]
強誘電性液晶組成物(LC−5)として式(LC−5)で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物(Mo−1)として式(Mo−1)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−1)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)と高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)のチルト角(θ)は、それぞれ37.7度、32.5度であった。
液晶の一軸配向(ホモジニアス配向)が得られるように、セルギャップ2μmのポリイミド配向膜を塗布したITO付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した。セルへ周波数1KHzで8Vの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介した照射強度が5mW/cm2の紫外線を300秒間照射し、さらに80℃48時間の加熱処理を行った。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を0%、平行にした時を100%とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表6に示す。
[Example 4]
A composition represented by the formula (LC-5) was prepared as a ferroelectric liquid crystal composition (LC-5). A composition represented by the formula (Mo-1) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-1).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) composed of 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-1) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) indicates a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) is: A phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase was shown.
The tilt angles (θ) of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) and the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) were 37.7 degrees and 32.5 degrees, respectively.
A parallel rubbing alignment cell with ITO coated with a polyimide alignment film with a cell gap of 2 μm was used so that liquid crystal uniaxial alignment (homogeneous alignment) was obtained.
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) was heated above the chiral nematic phase transition and injected into the glass cell by vacuum injection.
After the injection, the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond). While applying a rectangular wave of 8 V at a frequency of 1 KHz to the cell, irradiation with ultraviolet rays having an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 through an ultraviolet cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics Co., Ltd.) is performed for 300 seconds, and further at 80 ° C. for 48 hours. The heat treatment was performed. As a result, the polymerizable compound of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition was polymerized to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
The transmittance was 0% when the two polarizing plates were perpendicular to each other and 100% when they were parallel, and the electro-optical characteristics were measured. The results are shown in Table 6.
実施例4の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。 It was confirmed that the liquid crystal display device of Example 4 can achieve high transmittance.
[実施例5]
ラジカル重合性組成物(Mo−2)として式(Mo−2)で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−3)94%、ラジカル重合性組成物(Mo−2)6%、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)を調製した。
強誘電性液晶組成物(LC−5)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物(LC−3)と高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−5)のチルト角(θ)は、それぞれ33.4度、27.9度であった。
液晶の一軸配向(ホモジニアス配向)が得られるように、セルギャップ2μmのポリイミド配向膜を塗布したITO付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物(LCM−3)をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した。セルへ周波数1KHzで8Vの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介した照射強度が5mW/cm2の紫外線を300秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を0%、平行にした時を100%とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表7に示す。
[Example 5]
A composition represented by the formula (Mo-2) was prepared as a radical polymerizable composition (Mo-2).
A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) composed of 94% of a ferroelectric liquid crystal composition (LC-3) and 6% of a radical polymerizable composition (Mo-2) was prepared.
The phase sequence of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-5) indicates a liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and the phase sequence of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) is: A phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase was shown.
The tilt angles (θ) of the ferroelectric liquid crystal composition (LC-3) and the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-5) were 33.4 ° and 27.9 °, respectively.
A parallel rubbing alignment cell with ITO coated with a polyimide alignment film with a cell gap of 2 μm was used so that liquid crystal uniaxial alignment (homogeneous alignment) was obtained.
The polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition (LCM-3) was heated above the chiral nematic phase transition and injected into the glass cell by vacuum injection.
After the injection, the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond). While applying a rectangular wave of 8 V at a frequency of 1 KHz to the cell, irradiation with ultraviolet light having an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 through an ultraviolet cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics) was performed for 300 seconds. As a result, the polymerizable compound of the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition was polymerized to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
The transmittance was 0% when the two polarizing plates were perpendicular to each other and 100% when they were parallel, and the electro-optical characteristics were measured. The results are shown in Table 7.
実施例5の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。 It was confirmed that the liquid crystal display device of Example 5 can achieve high transmittance.
Claims (7)
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料。 A liquid crystal / polymer composite material obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer,
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase shows the phase sequence of,
A liquid crystal / polymer composite material characterized by showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase .
前記液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で前記重合性モノマーを重合して液晶・ポリマー複合材料を得る工程を含む光学素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical element according to claim 2,
Method for manufacturing an optical element comprising the step of said liquid crystal monomers composite obtain chiral smectic C phase by polymerizing the polymerizable monomer in the temperature range showing the liquid crystal-polymer composite.
前記光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有し、
重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめて前記液晶層とする工程を含む、光学素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical element according to claim 3,
The optical element has a liquid crystal layer interposed between a pair of substrates , and has an electrode portion for applying a voltage to the liquid crystal layer on the inner surface of at least one substrate ,
By applying an alternating electric field in a temperature range in which the liquid crystal / monomer composite material exhibits a chiral smectic C phase to a liquid crystal composition containing a polymerizable monomer, the polymerizable monomer is increased by irradiating ultraviolet rays or electron beams. A method for producing an optical element , comprising a step of molecularizing the liquid crystal layer .
重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックC相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめて前記液晶層とする工程を含む、光学素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical element according to claim 4,
A liquid crystal composition containing a polymerizable monomer is applied with an alternating electric field in a state showing a chiral smectic C phase, irradiated with ultraviolet rays or an electron beam, and then heated to polymerize the polymerizable monomer. The manufacturing method of an optical element including the process used as the said liquid-crystal layer .
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
前記液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射する工程を含むことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。 Liquid crystal / polymer composite material showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer A manufacturing method of
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase Shows the phase sequence of
A method for producing a liquid crystal / polymer composite material comprising a step of irradiating the liquid crystal / monomer composite material with ultraviolet rays or an electron beam.
前記液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックA相−カイラルスメクチックC相の相系列を示し、
前記液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱する工程を含むことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。 Liquid crystal / polymer composite material showing a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase obtained by polymerizing a polymerizable monomer in a liquid crystal / monomer composite material containing a liquid crystal composition and a polymerizable monomer A manufacturing method of
The liquid crystal composition exhibits a phase sequence of liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic C phase, and when the polymerizable monomer is added to the liquid crystal composition, the liquid phase-chiral nematic phase-chiral smectic A phase-chiral smectic C phase Shows the phase sequence of
A method for producing a liquid crystal / polymer composite material comprising a step of heating the liquid crystal / monomer composite material after being irradiated with ultraviolet rays or an electron beam.
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