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JP6729395B2 - Liquid crystal composition and liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal composition and liquid crystal display device Download PDF

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JP6729395B2 JP2016570525A JP2016570525A JP6729395B2 JP 6729395 B2 JP6729395 B2 JP 6729395B2 JP 2016570525 A JP2016570525 A JP 2016570525A JP 2016570525 A JP2016570525 A JP 2016570525A JP 6729395 B2 JP6729395 B2 JP 6729395B2
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Description

本発明は、液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、極性化合物および重合性化合物(またはその重合体)を含み、これらの化合物の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な、誘電率異方性が負の液晶組成物、および液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal composition, a liquid crystal display device containing this composition, and the like. In particular, the present invention relates to a liquid crystal composition containing a polar compound and a polymerizable compound (or a polymer thereof) and capable of achieving vertical alignment of liquid crystal molecules by the action of these compounds and having a negative dielectric anisotropy, and a liquid crystal display device. ..

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

液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するAM素子を得ることができる。2つの特性における関連を下記の表1にまとめる。組成物の特性を市販されているAM素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約70℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−10℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。1ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はさらに好ましい。 The liquid crystal display device contains a liquid crystal composition having a nematic phase. This composition has suitable properties. By improving the characteristics of this composition, an AM device having good characteristics can be obtained. The relationship between the two properties is summarized in Table 1 below. The characteristics of the composition will be further described based on a commercially available AM device. The temperature range of the nematic phase is related to the temperature range in which the device can be used. The preferred maximum temperature of the nematic phase is about 70°C or higher, and the preferred minimum temperature of the nematic phase is about -10°C or lower. The viscosity of the composition is related to the response time of the device. A short response time is preferable for displaying a moving image on the device. Response times as short as 1 millisecond are desirable. Therefore, a low viscosity in the composition is preferred. Small viscosities at low temperatures are even more preferred.

Figure 0006729395
Figure 0006729395

組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn×d)は、コントラスト比を最大にするように設計される。積の適切な値は動作モードの種類に依存する。この値は、VAモードの素子では約0.30μmから約0.40μmの範囲であり、IPSモードまたはFFSモードの素子では約0.20μmから約0.30μmの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線や熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるAM素子に好ましい。 The optical anisotropy of the composition is related to the contrast ratio of the device. Depending on the mode of the device, a large optical anisotropy or a small optical anisotropy, that is, a suitable optical anisotropy is required. The product (Δn×d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the device is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate value of the product depends on the type of operating mode. This value is in the range of about 0.30 μm to about 0.40 μm for VA mode devices, and in the range of about 0.20 μm to about 0.30 μm for IPS mode or FFS mode devices. In these cases, a composition having a large optical anisotropy is preferable for a device having a small cell gap. A large dielectric anisotropy in the composition contributes to a low threshold voltage, a small power consumption and a large contrast ratio in the device. Therefore, large dielectric anisotropy is preferable. A large specific resistance in the composition contributes to a large voltage holding ratio and a large contrast ratio in the device. Therefore, a composition having a large specific resistance not only at room temperature in the initial stage but also at a temperature close to the maximum temperature of the nematic phase is preferable. A composition having a large specific resistance not only at room temperature but also at a temperature close to the maximum temperature of the nematic phase after being used for a long time is preferable. The stability of the composition against ultraviolet rays and heat is related to the life of the device. When this stability is high, the life of the device is long. Such characteristics are preferable for an AM element used in a liquid crystal projector, a liquid crystal television, or the like.

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

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

TNモードを有するAM素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。VAモードを有するAM素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向型のAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。負の誘電率異方性を有する液晶組成物の例は次の特許文献1から3に開示されている。 A composition having a positive dielectric anisotropy is used in an AM device having a TN mode. A composition having a negative dielectric anisotropy is used in an AM device having a VA mode. A composition having a positive or negative dielectric anisotropy is used in an AM device having an IPS mode or an FFS mode. A composition having positive or negative dielectric anisotropy is used in a polymer-supported orientation type AM device. Examples of liquid crystal compositions having negative dielectric anisotropy are disclosed in Patent Documents 1 to 3 below.

特開2003−307720号公報JP, 2003-307720, A 特開2004−131704号公報JP, 2004-131704, A 欧州特許出願公開1889894号明細書European Patent Application Publication No. 1889894

本発明の1つの目的は、重合性化合物(またはその重合体)および極性化合物を含み、これらの化合物の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物である。別の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも1つの特性を充足する液晶組成物である。別の目的は、少なくとも2つの特性のあいだで適切なバランスを有する液晶組成物である。別の目的は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の目的は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子である。 One object of the present invention is a liquid crystal composition containing a polymerizable compound (or a polymer thereof) and a polar compound, and capable of achieving vertical alignment of liquid crystal molecules by the action of these compounds. Other objectives are high upper temperature of nematic phase, low lower temperature of nematic phase, small viscosity, suitable optical anisotropy, large negative dielectric anisotropy, large specific resistance, high stability to ultraviolet light, high heat resistance. A liquid crystal composition satisfying at least one property in properties such as high stability. Another object is a liquid crystal composition having a suitable balance between at least two properties. Another object is a liquid crystal display device containing such a composition. Another object is an AM device having characteristics such as short response time, large voltage holding ratio, low threshold voltage, large contrast ratio, and long life.

本発明は、第一添加物として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有し、第二添加物として少なくとも1つの極性化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。

Figure 0006729395

式(1)において、環Aおよび環Cは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Bは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;ZおよびZは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P、P、およびPは、重合性基であり;Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは0、1、または2であり;b、c、およびdは独立して、0、1、2、3、または4であり;ただし、環Aおよび環Cがフェニルであるとき、aは1または2であり、そしてaが1であるとき、SpおよびSpは単結合である。The present invention contains at least one polymerizable compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as a first additive, at least one polar compound as a second additive, and a negative additive. And a liquid crystal display device containing the composition.
Figure 0006729395

In formula (1), ring A and ring C are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidine-. 2-yl or pyridin-2-yl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced by alkyl having 1 to 12 carbons which is replaced by fluorine or chlorine; Ring B is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1. ,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8 -Diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine- 2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least One hydrogen may be replaced by an alkyl having 1 to 12 carbons in which fluorine or chlorine is replaced; Z 1 and Z 2 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbons, and this alkylene In, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—, and at least one —CH 2 —CH 2 — is —CH═. CH -, - C (CH 3 ) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = C ( CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 1 , P 2 , and P 3 are polymerizable groups; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or carbon. An alkylene of the numbers 1 to 10 in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —COO—, —OCO—, or —OCOO—, and at least one —CH 2 —. CH 2 -CH 2 - is - CH=CH- or -C[identical to]C-, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; a is 0, 1, or 2; b , C, and d are independently 0, 1, 2, 3, or 4 provided that when Ring A and Ring C are phenyl, a is 1 or 2 and a is 1. Sometimes Sp 1 and Sp 3 are single bonds.

本発明の1つの長所は、重合性化合物(またはその重合体)および極性化合物を含み、これらの作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物である。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも1つの特性を充足する液晶組成物である。別の長所は、少なくとも2つの特性のあいだで適切なバランスを有する液晶組成物である。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するAM素子である。 One advantage of the present invention is a liquid crystal composition containing a polymerizable compound (or a polymer thereof) and a polar compound, and by these actions, vertical alignment of liquid crystal molecules can be achieved. Another advantage is that the nematic phase has a high upper temperature limit, the nematic phase has a low lower temperature limit, a small viscosity, a suitable optical anisotropy, a large negative dielectric anisotropy, a large specific resistance, a high stability against ultraviolet rays, and a high heat resistance. A liquid crystal composition satisfying at least one property in properties such as high stability. Another advantage is a liquid crystal composition that has a suitable balance between at least two properties. Another advantage is a liquid crystal display device containing such a composition. Another advantage is an AM device having characteristics such as short response time, large voltage holding ratio, low threshold voltage, large contrast ratio, and long life.

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状(rod like)である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。 The usage of terms in this specification is as follows. The terms "liquid crystal composition" and "liquid crystal display device" may be abbreviated as "composition" and "device", respectively. “Liquid crystal display element” is a general term for liquid crystal display panels and liquid crystal display modules. The “liquid crystal compound” is a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase and a liquid crystal phase, but it is a composition for the purpose of adjusting properties such as temperature range, viscosity and dielectric anisotropy of the nematic phase. It is a general term for the compounds mixed in the product. This compound has a 6-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like. The “polymerizable compound” is a compound added for the purpose of forming a polymer in the composition.

液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物や添加物は、このような手順で混合される。液晶性化合物の割合(含有量)は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。添加物の割合(添加量)は、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。重量百万分率(ppm)が用いられることがある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。 The liquid crystal composition is prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. If necessary, additives such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dye, an antifoaming agent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and a polar compound are added to the liquid crystal composition. It The liquid crystal compound and additives are mixed by such a procedure. The proportion (content) of the liquid crystal compound is expressed as a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition containing no additive even when the additive is added. The ratio (addition amount) of the additive is represented by a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition containing no additive. Weight parts per million (ppm) may be used. The ratio of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor is exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.

「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子では、経時変化試験(加速劣化試験を含む)の前後で特性が検討されることがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。 The “maximum temperature of the nematic phase” may be abbreviated as “maximum temperature”. The "minimum temperature of the nematic phase" may be abbreviated as "minimum temperature". “High specific resistance” means that the composition has a large specific resistance not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature in the initial stage, and after a long time use, it has a large specific resistance not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature. Means to have. “High voltage retention” means that the element has a large voltage retention not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature in the initial stage, and after a long time use, it has a large voltage not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature. Means to have a retention rate. The characteristics of the composition or device may be examined before and after the aging test (including the accelerated deterioration test). The expression “increasing the dielectric anisotropy” means that, in the case of a composition having a positive dielectric anisotropy, that value increases positively, and a composition having a negative dielectric anisotropy. When it is a thing, it means that its value increases negatively.

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

成分化合物の化学式において、末端基Rの記号を複数の化合物に用いる。これらの化合物において、任意の2つのRが表す2つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物(2−1)のRがエチルであり、化合物(2−2)のRがエチルであるケースがある。化合物(2−1)のRがエチルであり、化合物(2−2)のRがプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式(2)において、eが2のとき、2つの環Dが存在する。この化合物において、2つの環Dが表す2つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、eが2より大きいとき、任意の2つの環Dにも適用される。このルールは、他の記号にも適用される。このルールは、化合物(1−11)における2つの−Sp−Pのような場合にも適用される。In the chemical formulas of component compounds, the symbol of the terminal group R 1 is used for a plurality of compounds. In these compounds, the two groups represented by any two R 1 may be the same or different. For example, there is a case where R 1 of the compound (2-1) is ethyl and R 1 of the compound (2-2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (2-1) is ethyl and R 1 of compound (2-2) is propyl. This rule also applies to symbols such as other end groups. In formula (2), when e is 2, two rings D are present. In this compound, the two rings represented by the two rings D may be the same or different. This rule also applies to any two rings D when e is greater than 2. This rule also applies to other symbols. This rule also applies to the case where the compound (1-11) in such a two -Sp 2 -P 2.

六角形で囲んだA、B、C、Dなどの記号はそれぞれ環A、環B、環C、環Dなどの環に対応し、六員環、縮合環などの環を表す。式(1)において、この六角形を横切る斜線は、環上の任意の水素が−Sp−Pなどの基で置き換えられてもよいことを表す。‘b’などの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字‘b’が0のとき、そのような置き換えはない。添え字‘b’が2以上のとき、環A上には複数の−Sp−Pが存在する。−Sp−Pが表す複数の基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。Symbols such as A, B, C, and D surrounded by hexagons correspond to rings such as ring A, ring B, ring C, and ring D, and represent rings such as six-membered ring and condensed ring. In Formula (1), the diagonal line that crosses this hexagon represents that any hydrogen on the ring may be replaced with a group such as -Sp 1 -P 1 . Subscripts such as'b' indicate the number of groups replaced. When the subscript'b' is 0, there is no such replacement. When the subscript'b' is 2 or more, a plurality of -Sp 1 -P 1 are present on the ring A. The plurality of groups represented by -Sp 1 -P 1 may be the same or different.

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

Figure 0006729395
2-Fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, fluorine may face left (L) or right (R). This rule also applies to asymmetric divalent groups created by removing two hydrogens from a ring, such as tetrahydropyran-2,5-diyl. This rule also applies to divalent linking groups such as carbonyloxy (-COO- or -OCO-).

Figure 0006729395

「少なくとも1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」のような表現がこの明細書で使われる。この場合、−CH−CH−CH−は、隣接しない−CH−が−O−で置き換えられることによって−O−CH−O−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−CH−が−O−で置き換えられることはない。この置き換えでは−O−O−CH−(ペルオキシド)が生成するからである。すなわち、この表現は、「1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」と「少なくとも2つの隣接しない−CH−は−O−で置き換えられてもよい」の両方とを意味する。このルールは、−O−への置き換えだけでなく、−CH=CH−や−COO−のような二価基へ置き換えにも適用される。式(5)において、Rは炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−などで置き換えられてもよい。この置き換えによってアルキルの炭素数が増加する。このようなとき、最大の炭素数は30である。このルールは、アルキレン、シクロアルキレンなどにも適用される。Expressions such as “at least one —CH 2 — may be replaced with —O—” are used herein. In this case, -CH 2 -CH 2 -CH 2 - it is, -CH 2 nonadjacent - may be converted -O-CH 2 -O- to by is replaced by -O-. However, adjacent -CH 2 - is not replaced by -O-. This is because this replacement produces —O—O—CH 2 — (peroxide). In other words, this representation, and both - - "may be replaced by -O- -CH 2 nonadjacent least two,""one -CH 2 is -O- in may be replaced" with means. This rule applies not only to replacement to -O-, but also to replacement of a divalent group such as -CH=CH- or -COO-. In the formula (5), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — may be replaced with —CH═CH— or the like. This replacement increases the carbon number of the alkyl. In such a case, the maximum carbon number is 30. This rule also applies to alkylene, cycloalkylene and the like.

液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、一般的にシスよりもトランスが好ましい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。好ましいハロゲンはフッ素または塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。 The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not include cyclic alkyl. Straight-chain alkyl is preferred over branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl. Regarding the configuration of 1,4-cyclohexylene, trans is generally preferred to cis. Halogen means fluorine, chlorine, bromine, iodine. The preferred halogen is fluorine or chlorine. A more preferred halogen is fluorine.

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

項1. 第一添加物として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有し、第二添加物として少なくとも1つの極性化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

Figure 0006729395

式(1)において、環Aおよび環Cは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Bは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;ZおよびZは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P、P、およびPは、重合性基であり;Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは0、1、または2であり;b、c、およびdは独立して、0、1、2、3、または4であり;ただし、環Aおよび環Cがフェニルであるとき、aは1または2であり、そしてaが1であるとき、SpおよびSpは単結合である。Item 1. It contains at least one polymerizable compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as the first additive, contains at least one polar compound as the second additive, and has a negative dielectric constant difference. A liquid crystal composition having a directionality.
Figure 0006729395

In formula (1), ring A and ring C are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidine-. 2-yl or pyridin-2-yl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced by alkyl having 1 to 12 carbons which is replaced by fluorine or chlorine; Ring B is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1. ,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8 -Diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine- 2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least One hydrogen may be replaced by an alkyl having 1 to 12 carbons in which fluorine or chlorine is replaced; Z 1 and Z 2 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbons, and this alkylene In, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—, and at least one —CH 2 —CH 2 — is —CH═. CH -, - C (CH 3 ) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = C ( CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 1 , P 2 , and P 3 are polymerizable groups; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or carbon. An alkylene of the numbers 1 to 10 in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —COO—, —OCO—, or —OCOO—, and at least one —CH 2 —. CH 2 -CH 2 - is - CH=CH- or -C[identical to]C-, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; a is 0, 1, or 2; b , C, and d are independently 0, 1, 2, 3, or 4 provided that when Ring A and Ring C are phenyl, a is 1 or 2 and a is 1. Sometimes Sp 1 and Sp 3 are single bonds.

項2. 式(1)において、P、P、およびPが独立して式(P−1)から式(P−5)で表される基の群から選択された重合性基である、項1に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、およびMは独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。Item 2. In the formula (1), P 1 , P 2 , and P 3 are independently a polymerizable group selected from the group of groups represented by formulas (P-1) to (P-5). 1. The liquid crystal composition according to item 1.
Figure 0006729395

In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. Is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced by.

項3. 第一添加物が式(1−1)から式(1−12)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物である、項1または2に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(1−1)から式(1−12)において、P、P、およびPは独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり、ここでM、M、およびMは独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
Figure 0006729395

Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。Item 3. Item 3. The liquid crystal composition according to item 1 or 2, wherein the first additive is at least one polymerizable compound selected from the group of compounds represented by formula (1-1) to formula (1-12).
Figure 0006729395

In formulas (1-1) to (1-12), P 1 , P 2 , and P 3 are independently a group of groups represented by formulas (P-1) to (P-3). A polymerizable group of choice, wherein M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, C 1 -C 5 alkyl, or at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
Figure 0006729395

Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO—, —OCO. -, or may be replaced by -OCOO-, and at least one -CH 2 -CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.

項4. 液晶組成物の重量に基づいて、第一添加物の割合が0.03重量%から10重量%の範囲である、項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 4. Item 4. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 3, wherein the ratio of the first additive is in the range of 0.03 wt% to 10 wt% based on the weight of the liquid crystal composition.

項5. 第一成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(2)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;ZおよびZは独立して、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、または−OCO−であり;eは、1、2、または3であり、fは0または1であり、そしてeとfとの和は3以下である。Item 5. Item 5. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 4, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2) as a first component.
Figure 0006729395

In formula (2), R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons. Yes; Ring D and Ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-wherein at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine. Phenylene, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro- 5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl or 7,8-difluorochroman-2,6-diyl; Z 3 and Z 4 are independently Te single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or a -OCO-; e is 1, 2, or 3,, f is 0 or 1 and the sum of e and f is 3 or less.

項6. 第一成分として式(2−1)から式(2−21)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

Figure 0006729395

式(2−1)から式(2−21)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。Item 6. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 5, which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2-1) to (2-21) as a first component. Stuff.
Figure 0006729395

Figure 0006729395

In formulas (2-1) to (2-21), R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or It is an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms.

項7. 液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、項5または6に記載の液晶組成物。 Item 7. Item 7. The liquid crystal composition according to item 5 or 6, wherein the ratio of the first component is in the range of 10% by weight to 90% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.

項8. 第二成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から7のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(3)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Gおよび環Iは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、または−OCO−であり;gは、1、2、または3である。Item 8. Item 8. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 7, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3) as the second component.
Figure 0006729395

In formula (3), R 3 and R 4 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, at least one hydrogen being replaced by fluorine or chlorine. An alkyl having 1 to 12 carbons, or an alkenyl having 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; ring G and ring I are independently 1,4-cyclohexylene. , 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene; Z 5 is a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O. -, - OCH 2 -, - COO-, or a is -OCO-; g is 1, 2 or 3.

項9. 第二成分として式(3−1)から式(3−13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(3−1)から式(3−13)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。Item 9. Item 9. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 8, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (3-1) to (3-13) as a second component. Stuff.
Figure 0006729395

In formulas (3-1) to (3-13), R 3 and R 4 are independently at least alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, and at least Alkyl having 1 to 12 carbons in which one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or alkenyl having 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.

項10. 液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、項8または9に記載の液晶組成物。 Item 10. Item 10. The liquid crystal composition according to item 8 or 9, wherein the ratio of the second component is in the range of 10% by weight to 90% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.

項11. 第二添加物が、窒素、酸素、硫黄、およびリンから選択されたヘテロ原子を有する極性基を有する極性化合物である、項1から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 11. Item 11. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 10, wherein the second additive is a polar compound having a polar group having a hetero atom selected from nitrogen, oxygen, sulfur, and phosphorus.

項12. 第二添加物として式(4)および式(5)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの極性化合物を含有する、項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(4)において、MESは、少なくとも1つの環を有するメソゲン基であり;式(5)において、Rは炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;式(4)および式(5)において、Rは、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、および第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子の少なくとも1つを有する極性基であり;hは、1または2である。Item 12. Item 12. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 11, containing at least one polar compound selected from the group of compounds represented by formula (4) and formula (5) as the second additive.
Figure 0006729395

In the formula (4), MES is a mesogenic group having at least one ring; in the formula (5), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 —. May be replaced with -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C[identical to]C-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; in the formulas (4) and (5), R 6 is an oxygen atom of an OH structure, a sulfur atom of a SH structure, and a primary, secondary, or A polar group having at least one nitrogen atom of a tertiary amine structure; h is 1 or 2.

項13. 第二添加物として式(4−1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(4−1)において、環Jおよび環Kは独立して、炭素数6から25の芳香族基、炭素数5から25の複素芳香族基、炭素数3から25の脂環式基、または炭素数4から25の複素脂環式基であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は基Tで置き換えられてもよく、ここで基Tは、−OH、−(CH−OH、ハロゲン、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、−N(R、−(CH−N(R、炭素数6から20のアリール、炭素数6から20のヘテロアリール、炭素数1から25のアルキル、炭素数1から25のアルコキシ、炭素数2から25のアルキルカルボニル、炭素数2から25のアルコキシカルボニル、炭素2から25のアルキルカルボニルオキシ、または炭素数2から25のアルコキシカルボニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;Zは、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−(CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C(R、または単結合であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;Rは、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ただしRは、少なくとも1つの、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、または第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子を有し;Rは、水素、ハロゲン、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり;iは、0、1、2、3、4、または5である。Item 13. Item 13. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12, containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (4-1) as a second additive.
Figure 0006729395

In formula (4-1), ring J and ring K are independently an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms, a heteroaromatic group having 5 to 25 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, Or a heteroalicyclic group having 4 to 25 carbon atoms, which may be a condensed ring, in which at least one hydrogen may be replaced by a group T, wherein the group T is, -OH, - (CH 2) j -OH, halogen, -CN, -NO 2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O) N (R 0) 2, -C (= O) R 0, -N (R 0) 2, - (CH 2) j -N (R 0) 2, aryl having 6 to 20 carbon atoms, heteroaryl of from 6 to 20 carbon atoms, having a carbon number of 1 25 alkyl, 1 to 25 alkoxy, 2 to 25 alkylcarbonyl, 2 to 25 alkoxycarbonyl, 2 to 25 alkylcarbonyloxy, or 2 to 25 alkoxycarbonyloxy. And in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons and j is 1, 2, 3, or it is a 4; Z 6 is, -O -, - S -, - CO -, - CO-O -, - OCO -, - OCO-O -, - OCH 2 -, - CH 2 O-, -SCH 2 -, - CH 2 S -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - (CH 2) j -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - (CF 2) j -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - C ( R 0 ) 2 or a single bond, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, j is 1, 2, 3, or 4; R 6 is 1 carbon from alkyl of 25, and in the alkyl, at least one of -CH 2 -, -NR 0 -, - O - , - S -, - CO -, - COO -, - OCO -, - OCOO-, or It may be replaced by cycloalkylene having 3 to 8 carbons, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and at least one tertiary carbon (>CH-) is nitrogen (>). N-), and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. R 6 may have at least one oxygen atom of OH structure, sulfur atom of SH structure, or nitrogen atom of primary, secondary, or tertiary amine structure. R 7 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 25 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —NR 0 —, —O—, —S—, —CO—, —. CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and at least one tertiary carbon (>CH-) is It may be replaced by nitrogen (>N-), in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons. Yes; i is 0, 1, 2, 3, 4, or 5.

項14. 第二添加物として式(5−1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの極性化合物を含有する、項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(5−1)において、Rは、炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Rは、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ただしRは、少なくとも1つの、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、または第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子を有する。Item 14. Item 13. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12, containing at least one polar compound selected from the group of compounds represented by formula (5-1) as a second additive.
Figure 0006729395

In Formula (5-1), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —CH═CH—, —CF═CH—, —CH═. CF-, -C≡C-, or C3-C8 cycloalkylene may be substituted, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; R 6 is alkyl of 1 to 25 carbon atoms, in the alkyl, at least one of -CH 2 -, -NR 0 -, - O - , - S -, - CO -, - COO -, - OCO -, - OCOO Or may be replaced by cycloalkylene having 3 to 8 carbons, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and at least one tertiary carbon (>CH-) is It may be replaced by nitrogen (>N-) and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, provided that R 6 is at least one oxygen atom of OH structure, sulfur atom of SH structure. Or having a nitrogen atom of a primary, secondary, or tertiary amine structure.

項15. 項12に記載の式(4)および式(5)において、Rが式(A1)から式(A4)のいずれか1つで表される基である、項12から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(A1)から式(A4)において、Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または基(−Sp’’−X’’−)であり、ここで、Sp’’は、炭素数1から20のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも1つの−CH−は、−O−、−S−、−NH−、−N(R)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R)−CO−O−、−O−CO−N(R)−、−N(R)−CO−N(R)−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、または−CNで置き換えられてもよく、そしてX’’は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R)−、−N(R)−CO−、−N(R)−CO−N(R)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−、または単結合であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、YおよびYは独立して、水素、フッ素、塩素、または−CNであり;Spは、>CH−、>CR11−、>N−、または>C<であり;Xは、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、−SH、−SR11
Figure 0006729395

であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり;Xは、−O−、−CO−、−NH−、−NR11−、−S−、または単結合であり;Zは、炭素数1から15のアルキレン、炭素数5または6の脂環式基、またはこれらの組み合わせであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、フッ素、または塩素で置き換えられてもよく;R11は、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CO−、または−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;環Lは、炭素数6から25の芳香族基または炭素数3から25の脂環式基であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、1つから3つの水素はRで置き換えられてもよく;Rは、−OH、−(CH−OH、フッ素、塩素、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、−N(R、−(CH−N(R、−SH、−SR、炭素数6から20のアリール、炭素数6から20のへテロアリール、炭素数1から25のアルキル、炭素数1から25のアルコキシ、炭素数2から25のアルキルカルボニル、炭素数2から25のアルコキシカルボニル、炭素数2から25のアルキルカルボニルオキシ、または炭素数2から25のアルコキシカルボニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;kは、0、1、2、または3であり;mは、2、3、4、または5である。Item 15. In the formula (4) and the formula (5) according to the item 12, any one of the items 12 to 14, wherein R 6 is a group represented by any one of the formula (A1) to the formula (A4). The liquid crystal composition according to item 1.
Figure 0006729395

In formulas (A1) to (A4), Sp 4 , Sp 6 , and Sp 7 are independently a single bond or a group (—Sp″—X″—), where Sp″ is , C 1-20 alkylene, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —NH—, —N(R 0 )—, —CO—, —CO—. O-, -O-CO, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N( R0 )-CO-O-, -O-CO-N( R0 ). -, -N( R0 )-CO-N( R0 )-, -CH=CH-, or -C[identical to]C-, in which at least one hydrogen is fluorine, Chlorine, or -CN may be substituted, and X'' is -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N (R 0) - , - N (R 0) -CO -, - N (R 0) -CO-N (R 0) -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 - , -CH = N -, - N = CH -, - N = N -, - CH = CR 0 -, - CY 2 = CY 3 -, - C≡C -, - CH = CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, or a single bond, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, Y 2 and Y 3 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, or be -CN; Sp 5 is,> CH -,> CR 11 -,> N-, or> is C <; X 1 is, -OH, -OR 11, -COOH, -NH 2, -NHR 11, -N (R 11) 2 , -SH, -SR 11,
Figure 0006729395

Wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons; X 2 is —O—, —CO—, —NH—, —NR 11 —, —S—, or a single bond. Yes; Z 7 is alkylene having 1 to 15 carbons, an alicyclic group having 5 or 6 carbons, or a combination thereof, and in these groups, at least one hydrogen is —OH, —OR 11 , or -COOH, -NH 2, -NHR 11, -N (R 11) 2, fluorine or may be replaced by chlorine,; R 11 is alkyl of 1 to 15 carbon atoms, in the alkyl, at least one One —CH 2 — may be replaced by —C≡C—, —CH═CH—, —COO—, —OCO—, —CO—, or —O—, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; ring L is an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, and these groups may be condensed rings. well, and in the groups, one to three hydrogen may be replaced by R L; R L is, -OH, - (CH 2) j -OH, fluorine, chlorine, -CN, -NO 2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O) N (R 0) 2, -C (= O) R 0, -N (R 0) 2, - (CH 2) j -N (R 0 ) 2 , —SH, —SR 0 , aryl having 6 to 20 carbon atoms, heteroaryl having 6 to 20 carbon atoms, alkyl having 1 to 25 carbon atoms, alkoxy having 1 to 25 carbon atoms, and having 2 carbon atoms 25 alkylcarbonyl, C2 to C25 alkoxycarbonyl, C2 to C25 alkylcarbonyloxy, or C2 to C25 alkoxycarbonyloxy, in which at least one hydrogen is fluorine or It may be replaced by chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, j is 1, 2, 3, or 4; k is 0, 1, 2, or 3; m is 2, 3, 4, or 5.

項16. 第二添加物が式(4−1−1)から式(4−1−4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物である、項13に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

式(4−1−1)から式(4−1−4)において、環Jおよび環Kは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,3−フェニレン、2−エチル−1,4−フェニレン、2,6−ジエチル−1,4−フェニレン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または、2,3,5,6−テトラフルオロ−1,4−フェニレンであり;環Lは、シクロヘキシルまたはフェニルであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;Zは、単結合、炭素数1から15のアルキレン、炭素数5または6の脂環式基、またはこれらの組み合わせであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、またはハロゲンで置き換えられてもよく、R11は、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CO−、−O−、または−NH−で置き換えられてもよく;Spは、単結合、エチレン、プロピレン、またはメチレンオキシであり;Spは、単結合、または炭素数1から5のアルキレンであり、このアルキレンにおいて−CH−は−O−または−NH−で置き換えられてもよく;Rは、炭素数1から8のアルキルまたはフッ素であり;iは、0、1、2、3、4、または5であり;Xは−OH、−COOH、−SH、−OCH、または−NHであり;Xは単結合または−O−である。 Item 16. Item 14. The liquid crystal composition according to item 13, wherein the second additive is at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (4-1-1) to formula (4-1-4).
Figure 0006729395

In formulas (4-1-1) to (4-1-4), ring J and ring K are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4. -Phenylene, 2-fluoro-1,3-phenylene, 2-ethyl-1,4-phenylene, 2,6-diethyl-1,4-phenylene, 2-trifluoromethyl-1,4-phenylene, 2,3 -Difluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, or 2,3,5,6-tetrafluoro-1,4- Phenylene; ring L is cyclohexyl or phenyl; Z 6 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; Z 7 is a single bond, alkylene having 1 to 15 carbons, C 5 or 6 cycloaliphatic radical, or a combination thereof, in these groups, at least one of hydrogen, -OH, -OR 11, -COOH, -NH 2, -NHR 11, -N (R 11) 2 , or, R 11 may be substituted with halogen, and R 11 is alkyl having 1 to 15 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —C≡C—, —CH═CH—, —COO—. , -OCO -, - CO -, - O-, or -NH- with may be substituted; Sp 4 is a single bond, ethylene, propylene or methyleneoxy,; Sp 7 is a single bond, or carbon from Equation 1 is an alkylene of 5, -CH 2 in the alkylene - is -O- or -NH- with may be substituted; R 7 is alkyl or fluorine having a carbon number of 1 to 8; i is 0,1,2,3,4, or a 5; X 1 is -OH, -COOH, -SH, it is -OCH 3 or -NH 2,; X 2 is a single bond or -O-.

項17. 第二添加物が式(5−1−1)から式(5−1−29)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物である、項14に記載の液晶組成物。

Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395

式(5−1−1)から式(5−1−29)において、Rは、炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。Item 17. Item 15. The liquid crystal composition according to item 14, wherein the second additive is at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5-1-1) to (5-1-29).
Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395

In formulas (5-1-1) to (5-1-29), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —CH═CH. -, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, in which at least one hydrogen is fluorine or chlorine. May be replaced with.

項18. 液晶組成物の重量に基づいて、第二添加物の割合が10重量%未満である、項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 18. Item 18. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 17, wherein the proportion of the second additive is less than 10% by weight based on the weight of the liquid crystal composition.

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

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

項21. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Item 21. Item 19. A polymer-supported alignment type liquid crystal display device, comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18, wherein the polymerizable compound in the liquid crystal composition is polymerized.

項22. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Item 22. Item 19. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18, wherein the polymerizable compound in the liquid crystal composition is polymerized, and which has no alignment film.

項23. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。 Item 23. Item 18. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a liquid crystal display device.

項24. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。 Item 24. Item 18. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a polymer-supported alignment type liquid crystal display device.

項25. 項1から18のいずれか1項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。 Item 25. Item 18. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 18 in a liquid crystal display device having no alignment film.

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

本発明は、次の項も含む。(c)特開2006−199941号公報に記載された化合物(5)から化合物(7)は、誘電率異方性が正の液晶性化合物であるが、これらの化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する上記の組成物。(d)上記の重合性化合物(1)を少なくとも2つ含有する上記の組成物。(e)上記の重合性化合物(1)とは異なる重合性化合物をさらに含有する上記の組成物。(f)光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物の1つ、2つまたは少なくとも3つを含有する上記の組成物。(g)上記の組成物を含有するAM素子。(h)上記の組成物を含有し、そしてTN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、またはFPAのモードを有する素子。(i)上記の組成物を含有する透過型の素子。(j)上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物として使用すること。(k)上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。 The present invention also includes the following items. (C) Compounds (5) to (7) described in JP-A-2006-199941 are liquid crystal compounds having a positive dielectric anisotropy, but at least selected from the group of these compounds. A composition as described above containing one compound. (D) The above composition containing at least two polymerizable compounds (1). (E) The above composition further containing a polymerizable compound different from the above polymerizable compound (1). (F) One, two or at least three additives such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dye, an antifoaming agent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor and a polar compound. The above composition containing. (G) An AM device containing the above composition. (H) A device containing the above composition and having a mode of TN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA, or FPA. (I) A transmissive element containing the above composition. (J) Using the above composition as a composition having a nematic phase. (K) Use as an optically active composition by adding an optically active compound to the above composition.

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

第一に、組成物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Aと組成物Bに分類される。組成物Aは、化合物(2)および化合物(3)から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物(2)および化合物(3)とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。 First, the composition of the composition will be described. The composition of the present invention is classified into composition A and composition B. The composition A may further contain other liquid crystal compounds, additives and the like in addition to the liquid crystal compounds selected from the compound (2) and the compound (3). The "other liquid crystal compound" is a liquid crystal compound different from the compound (2) and the compound (3). Such compounds are mixed into the composition for the purpose of further adjusting the properties. Additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like.

組成物Bは、実質的に化合物(2)および化合物(3)から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Bは組成物Aに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Bは組成物Aよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Aは組成物Bよりも好ましい。 The composition B consists essentially of a liquid crystal compound selected from the compound (2) and the compound (3). “Substantially” means that the composition may contain an additive, but contains no other liquid crystal compound. Composition B has fewer components than composition A. From the viewpoint of cost reduction, the composition B is preferable to the composition A. The composition A is preferable to the composition B from the viewpoint that the characteristics can be further adjusted by mixing with other liquid crystal compounds.

第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表2にまとめる。表2の記号において、Lは大きいまたは高い、Mは中程度の、Sは小さいまたは低い、を意味する。記号L、M、Sは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、記号0は、値がゼロであるか、またはゼロに近いことを意味する。 Secondly, the main properties of the component compounds and the main effects of the compounds on the properties of the composition will be explained. The main characteristics of the component compounds are summarized in Table 2 based on the effects of the present invention. In the symbols in Table 2, L means large or high, M means medium, and S means small or low. The symbols L, M, S are classifications based on qualitative comparisons among the component compounds, and the symbol 0 means that the value is zero or close to zero.

Figure 0006729395
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成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物(1)は、重合によって重合体を与える。この重合体は、液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。化合物(2)は、誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物(3)は、粘度を下げる。化合物(4)および化合物(5)は、極性基の作用で基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。液晶分子の配向という観点から、化合物(1)の重合体は効果的である。化合物(4)または化合物(5)も効果的である。化合物(1)および化合物(4)、または化合物(1)および化合物(5)の組み合わせはさらに効果的である。この組み合わせによって相乗効果が期待できる。この組み合わせは、化合物(4)のみ、または化合物(5)のみよりも良好な長期安定性を期待できる。 The main effects of the component compounds on the properties of the composition when the component compounds are mixed with the composition are as follows. The compound (1) gives a polymer by polymerization. This polymer stabilizes the alignment of the liquid crystal molecules, thus shortening the response time of the device and improving the image sticking. The compound (2) increases the dielectric anisotropy and lowers the minimum temperature. The compound (3) reduces the viscosity. The compound (4) and the compound (5) are adsorbed on the substrate surface by the action of the polar group, and control the alignment of the liquid crystal molecules. From the viewpoint of alignment of liquid crystal molecules, the polymer of compound (1) is effective. Compound (4) or compound (5) is also effective. The compound (1) and the compound (4), or the combination of the compound (1) and the compound (5) is more effective. A synergistic effect can be expected by this combination. This combination can be expected to have better long-term stability than compound (4) alone or compound (5) alone.

第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分の好ましい割合およびその根拠を説明する。組成物における成分の好ましい組み合わせは、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(5)、または化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)+化合物(5)である。さら好ましい組み合わせは、化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)である。 Third, the combination of components in the composition, the preferable ratio of the components and the basis thereof will be described. A preferred combination of components in the composition is compound (1)+compound (2)+compound (3)+compound (4), compound (1)+compound (2)+compound (3)+compound (5), or Compound (1)+Compound (2)+Compound (3)+Compound (4)+Compound (5). A more preferable combination is Compound (1)+Compound (2)+Compound (3)+Compound (4).

化合物(1)は、高分子支持配向型の素子に適合させる目的で、組成物に添加される。化合物(1)の好ましい割合は、素子の長期信頼性を向上させるために約0.03重量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1重量%から約2重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.2重量%から約1.0重量%の範囲である。 The compound (1) is added to the composition for the purpose of adapting to a polymer-supported orientation type device. The preferable ratio of the compound (1) is about 0.03% by weight or more for improving the long-term reliability of the device, and about 10% by weight or less for preventing display failure of the device. A more desirable ratio is in the range of approximately 0.1% by weight to approximately 2% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of approximately 0.2% by weight to approximately 1.0% by weight.

化合物(2)の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約10重量%以上であり、下限温度を下げるために約90重量%以下である。さらに好ましい割合は、約20重量%から約85重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約30重量%から約85重量%の範囲である。 A desirable ratio of the compound (2) is about 10% by weight or more for increasing the dielectric anisotropy, and about 90% by weight or less for decreasing the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 20% by weight to approximately 85% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of approximately 30% by weight to approximately 85% by weight.

化合物(3)の好ましい割合は、上限温度を上げるためにまたは下限温度を下げるために約10重量%以上であり、誘電率異方性を上げるために約90重量%以下である。さらに好ましい割合は、約15重量%から約75重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約15重量%から約60重量%の範囲である。 A desirable ratio of the compound (3) is about 10% by weight or more for increasing the maximum temperature or decreasing the minimum temperature, and about 90% by weight or less for increasing the dielectric anisotropy. A more desirable ratio is in the range of approximately 15% by weight to approximately 75% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of approximately 15% by weight to approximately 60% by weight.

化合物(4)または化合物(5)は、液晶分子の配向を制御する目的で、組成物に添加される。化合物(4)または化合物(5)の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約0.05重量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1重量%から約7重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.5重量%から約5重量%の範囲である。 The compound (4) or the compound (5) is added to the composition for the purpose of controlling the alignment of liquid crystal molecules. A desirable ratio of the compound (4) or the compound (5) is about 0.05% by weight or more for orienting liquid crystal molecules, and about 10% by weight or less for preventing display failure of the device. A more desirable ratio is in the range of approximately 0.1% by weight to approximately 7% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of approximately 0.5% by weight to approximately 5% by weight.

第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。式(1)において、P、P、およびPは独立して、重合性基である。好ましいP、P、またはPは、式(P−1)から式(P−5)で表される基の群から選択された重合性基である。さらに好ましいP、P、またはPは、式(P−1)、式(P−2)、または式(P−3)で表される基である。特に好ましいP、P、またはPは、式(P−1)または式(P−2)で表される基である。最も好ましいP、P、またはPは、式(P−1)で表される基である。式(P−1)で表される好ましい基は、−OCO−CH=CHまたは−OCO−C(CH)=CHである。式(P−1)から式(P−5)の波線は、結合する部位を示す。

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Fourthly, a preferred form of the component compounds will be described. In Formula (1), P 1 , P 2 , and P 3 are independently a polymerizable group. Preferred P 1 , P 2 or P 3 is a polymerizable group selected from the group of groups represented by formula (P-1) to formula (P-5). More desirable P 1 , P 2 , or P 3 is a group represented by formula (P-1), formula (P-2), or formula (P-3). Particularly preferred P 1 , P 2 or P 3 is a group represented by formula (P-1) or formula (P-2). Most preferred P 1 , P 2 , or P 3 is a group represented by formula (P-1). Preferred groups represented by the formula (P-1) is, -OCO-CH = CH 2 or -OCO-C (CH 3) a = CH 2. The wavy line in the formulas (P-1) to (P-5) indicates the binding site.

Figure 0006729395

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、およびMは独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。好ましいM、M、またはMは、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいMは水素またはメチルであり、さらに好ましいMまたはMは水素である。In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. Is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced by. Preferred M 1 , M 2 or M 3 is hydrogen or methyl for increasing the reactivity. More preferred M 1 is hydrogen or methyl, and more preferred M 2 or M 3 is hydrogen.

Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいSp、Sp、またはSpは、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−CO−CH=CH−、または−CH=CH−CO−である。さらに好ましいSp、SpまたはSpは、単結合である。ただし、環Aおよび環Cがフェニルであるとき、SpおよびSpは単結合である。Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO—, —OCO. -, or may be replaced by -OCOO-, and at least one -CH 2 -CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Preferred Sp 1, Sp 2 or Sp 3, is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO -, - OCO -, - CO-CH = CH-, or -CH=CH-CO-. More desirable Sp 1 , Sp 2 or Sp 3 is a single bond. However, when Ring A and Ring C are phenyl, Sp 1 and Sp 3 are single bonds.

環Aおよび環Cは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Aまたは環Cは、フェニルである。環Bは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Bは、1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。 Ring A and ring C are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidin-2-yl, or pyridine. -2-yl, in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. It may be replaced with an alkyl having 1 to 12 carbons. Preferred ring A or ring C is phenyl. Ring B is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, Naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene- 2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl, in these rings , At least one hydrogen is replaced by fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine May be. Preferred ring B is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene.

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

aは、0、1、または2である。好ましいaは、0または1である。b、c、およびdは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてb、c、およびdの和は、1以上である。好ましいb、c、およびdは、1または2である。ただし、環Aおよび環Cがフェニルであるとき、aは1または2である。従って、ビフェニル骨格を有する重合性化合物は除外される。 a is 0, 1, or 2. Preferred a is 0 or 1. b, c, and d are independently 0, 1, 2, 3, or 4, and the sum of b, c, and d is 1 or more. Preferred b, c, and d are 1 or 2. Provided that when Ring A and Ring C are phenyl, a is 1 or 2. Therefore, polymerizable compounds having a biphenyl skeleton are excluded.

式(2)および式(3)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいRまたはRは、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数1から12のアルコキシである。RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRまたはRは、粘度を下げるために、炭素数2から12のアルケニルであり、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルである。液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。In the formulas (2) and (3), R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or 2 to 12 is alkenyloxy. Desirable R 1 or R 2 is alkyl having 1 to 12 carbons for increasing the stability against ultraviolet rays or heat, and alkoxy having 1 to 12 carbons for increasing the dielectric anisotropy. R 3 and R 4 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, and 1 to carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. 12 alkyl or alkenyl having 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine. Preferred R 3 or R 4 is alkenyl having 2 to 12 carbons for decreasing the viscosity and alkyl having 1 to 12 carbons for increasing the stability against ultraviolet rays and heat. The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not include cyclic alkyl. Straight-chain alkyl is preferred over branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl.

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

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

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

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

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

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

環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。「少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン」の好ましい例は、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレンである。好ましい環Dまたは環Fは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。テトラヒドロピラン−2,5−ジイルは、

Figure 0006729395
Ring D and ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, Or it is tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred examples of "1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine" include 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, or 2-chloro. It is -3-fluoro-1,4-phenylene. Preferred ring D or ring F is 1,4-cyclohexylene for decreasing the viscosity, tetrahydropyran-2,5-diyl for increasing the dielectric anisotropy, and for increasing the optical anisotropy. It is 1,4-phenylene. Regarding the configuration of 1,4-cyclohexylene, trans is preferable to cis for increasing the maximum temperature. Tetrahydropyran-2,5-diyl is
Figure 0006729395

環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルである。好ましい環Eは、粘度を下げるために2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり、光学異方性を下げるために2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレンであり、誘電率異方性を上げるために7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルである。 Ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4. It is 5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl or 7,8-difluorochroman-2,6-diyl. Preferred ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene for decreasing the viscosity, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene for decreasing the optical anisotropy, and the dielectric constant. It is 7,8-difluorochroman-2,6-diyl for increasing anisotropy.

環Gおよび環Iは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。好ましい環Gまたは環Iは粘度を下げるために、または上限温度を上げるために、1,4−シクロヘキシレンであり、下限温度を下げるために1,4−フェニレンである。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。 Ring G and ring I are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene. Preferred ring G or ring I is 1,4-cyclohexylene for decreasing the viscosity or increasing the maximum temperature, and 1,4-phenylene for decreasing the minimum temperature. Regarding the configuration of 1,4-cyclohexylene, trans is preferable to cis for increasing the maximum temperature.

、Z、およびZは独立して、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、または−OCO−である。好ましいZまたはZは、粘度を下げるために単結合であり、下限温度を下げるために−CHCH−であり、誘電率異方性を上げるために−CHO−または−OCH−である。好ましいZは、粘度を下げるために単結合であり、下限温度を下げるために−CHCH−であり、上限温度を上げるために−COO−または−OCO−である。Z 3, Z 4, and Z 5 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or -OCO-. Desirable Z 3 or Z 4 is a single bond for decreasing the viscosity, —CH 2 CH 2 — for decreasing the minimum temperature, and —CH 2 O— or —OCH for increasing the dielectric anisotropy. 2- . Preferred Z 5 is a single bond for decreasing the viscosity, —CH 2 CH 2 — for decreasing the minimum temperature, and —COO— or —OCO— for increasing the maximum temperature.

eは、1、2、または3であり、fは、0または1であり、そして、eとfとの和は3以下である。好ましいeは粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。好ましいfは粘度を下げるために0であり、下限温度を下げるために1である。gは、1、2、または3である。好ましいgは粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。 e is 1, 2, or 3, f is 0 or 1, and the sum of e and f is 3 or less. Preferred e is 1 for decreasing the viscosity, and 2 or 3 for increasing the maximum temperature. Preferred f is 0 for decreasing the viscosity and 1 for decreasing the minimum temperature. g is 1, 2, or 3. Preferred g is 1 for decreasing the viscosity, and 2 or 3 for increasing the maximum temperature.

式(4)および式(5)において、Rは、極性基である。極性基を有する極性化合物は、組成物に添加するので安定であることが好ましい。極性化合物を組成物に添加したとき、この化合物が素子の電圧保持率を下げないことが好ましい。極性化合物は、低い揮発性を有することが好ましい。好ましいモル質量は130g/mol以上である。さらに好ましいモル質量は150g/molから500g/molの範囲である。好ましい極性化合物は、アクリロイルオキシ(−OCO−CH=CH)、メタクリロイルオキシ(−OCO−(CH)C=CH)のような重合性基を有しない。In Formula (4) and Formula (5), R 6 is a polar group. The polar compound having a polar group is preferably stable because it is added to the composition. When a polar compound is added to the composition, it is preferred that this compound does not reduce the voltage holding ratio of the device. The polar compound preferably has low volatility. A preferable molar mass is 130 g/mol or more. A more preferred molar mass is in the range of 150 g/mol to 500 g/mol. Preferred polar compounds are acryloyloxy (-OCO-CH = CH 2) , not having a polymerizable group such as a methacryloyloxy (-OCO- (CH 3) C = CH 2).

極性基は、ガラス基板または金属酸化物膜の表面との非共有結合的な相互作用を有する。好ましい極性基は、窒素、酸素、硫黄、およびリンの群から選択されたヘテロ原子を有する。好ましい極性基は、これらのヘテロ原子を少なくとも1つ、または少なくとも2つを有する。さらに好ましい極性基は、アルコール、第一級、第二級、および第三級のアミン、ケトン、カルボン酸、チオール、エステル、エーテル、チオエーテル、およびそれらの組み合わせの群から選択された化合物から水素を除くことによって誘導された一価基である。これらの基の構造は、直鎖状、分岐状、環状、またはそれらの組み合わせでもよい。特に好ましい極性基は、少なくとも1つのOH構造の酸素原子または第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子を有する。最も好ましい極性基はヒドロキシ基(炭素−OH)である。 The polar group has a non-covalent interaction with the surface of the glass substrate or the metal oxide film. Preferred polar groups have heteroatoms selected from the group of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus. Preferred polar groups have at least one, or at least two of these heteroatoms. More preferred polar groups are hydrogens from compounds selected from the group of alcohols, primary, secondary and tertiary amines, ketones, carboxylic acids, thiols, esters, ethers, thioethers, and combinations thereof. It is a monovalent group derived by elimination. The structure of these groups may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof. Particularly preferred polar groups have at least one OH-structure oxygen atom or a primary, secondary, or tertiary amine-structure nitrogen atom. The most preferred polar group is the hydroxy group (carbon-OH).

極性基Rの例は、式(A1)から式(A4)で表される基である。

Figure 0006729395
Examples of the polar group R 6 are groups represented by formula (A1) to formula (A4).
Figure 0006729395

式(A1)から式(A4)において、Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または基(−Sp’’−X’’−)であり、そしてX’’は、MES基またはRに結合する。Sp’’は、炭素数1から20のアルキレンであり、好ましくは炭素数1から12のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも1つの−CH−は、−O−、−S−、−NH−、−N(R)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R)−CO−O−、−O−CO−N(R)−、−N(R)−CO−N(R)−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、または−CNで置き換えられてもよく、X’’は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R)−、−N(R)−CO−、−N(R)−CO−N(R)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−、または単結合であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、YおよびYは独立して、水素、フッ素、塩素、または−CNである。好ましいX’’は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、または単結合である。Spは、>CH−、>CR11−、>N−、または>C<である。すなわち、式(A2)におけるSpは、>CH−、>CR11−、または>N−であり、式(A3)におけるSpは>C<であることを意味する。In formulas (A1) to (A4), Sp 4 , Sp 6 , and Sp 7 are independently a single bond or a group (—Sp″—X″—), and X″ is MES. Attached to a group or R 5 . Sp″ is alkylene having 1 to 20 carbon atoms, preferably alkylene having 1 to 12 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —NH—. , -N( R0 )-, -CO-, -CO-O-, -O-CO, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N( R0 ). -CO-O-, -O-CO-N( R0 )-, -N( R0 )-CO-N( R0 )-, -CH=CH-, or -C≡C-. Alternatively, in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, chlorine, or —CN, and X″ is —O—, —S—, —CO—, —CO—O—. , -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N( R0 )-, -N( R0 )-CO-, -N( R0 )-CO-N( R0 )-. , -OCH 2 -, - CH 2 O -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 - , - CF 2 CF 2 -, - CH = N -, - N = CH -, - N = N -, - CH = CR 0 -, - CY 2 = CY 3 -, - C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, or a single bond, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and Y 2 and Y 3 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, or —CN. Preferred X '' is, -O -, - S -, - CO -, - COO -, - OCO -, - O-COO -, - CO-NR 0 -, - NR 0 -CO -, - NR 0 - CO-NR 0 -or a single bond. Sp 5 is,> CH -,> CR 11 -,> N-, or> is C <. That is, Sp 5 in formula (A2) is >CH—, >CR 11 −, or >N—, and Sp 5 in formula (A3) is >C<.

好ましいSp’’は、−(CHp1−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−、または−CHCH−NHCHCH−であり、ここでp1は1から12の整数であり、q1は1から3の整数である。好ましい基(−Sp’’−X’’−)は、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−、−(CHp1−O−CO−O−であり、ここでp1およびq1は、上に示した意味を有する。さらに好ましい基Sp’’は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−N−メチルイミノエチレン、1−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレン、およびブテニレンである。Preferred Sp '' is, - (CH 2) p1 - , - (CH 2 CH 2 O) q1 -CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 -, or -CH 2 CH 2 -NHCH 2 CH 2 - and is, where p1 is an integer of 1 to 12, q1 is an integer from 1 to 3. Preferred groups (-Sp '' - X '' -) is, - (CH 2) p1 - , - (CH 2) p1 -O -, - (CH 2) p1 -O-CO -, - (CH 2) p1- O-CO-O-, where p1 and q1 have the meanings given above. More preferable group Sp'' is ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, undecylene, dodecylene, octadecylene, ethyleneoxyethylene, methyleneoxybutylene, ethylenethioethylene, ethylene-N-methylimino. Ethylene, 1-methylalkylene, ethenylene, propenylene, and butenylene.

は、−NH、−NHR11、−N(R11、−OR11、−OH、−COOH、−SH、−SR11

Figure 0006729395

であり、ここでR11は、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CO−、または−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、Rは、水素または炭素数1から12のアルキルである。X 1 is, -NH 2, -NHR 11, -N (R 11) 2, -OR 11, -OH, -COOH, -SH, -SR 11,
Figure 0006729395

Wherein R 11 is alkyl having 1 to 15 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —C≡C—, —CH═CH—, —COO—, —OCO. -, -CO-, or -O- may be substituted, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, and R 0 is hydrogen or C 1-12 . It is alkyl.

は、−O−、−CO−、−NH−、−NR11−、−S−、または単結合であり、Zは、炭素数1から15のアルキレン、炭素数5から6の脂環式基、または、少なくとも1つの環とアルキレンとの組み合わせを表し、これらの基において、少なくとも1つの水素は、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、フッ素、または塩素で置き換えられてもよく、ここでR11は上に示した意味を有する。kは、0、1、2、または3である。X 2 is —O—, —CO—, —NH—, —NR 11 —, —S—, or a single bond, and Z 7 is an alkylene having 1 to 15 carbons, an aliphatic having 5 to 6 carbons. cyclic group, or represents a combination of at least one ring and alkylene, in these groups, at least one of hydrogen, -OH, -OR 11, -COOH, -NH 2, -NHR 11, -N ( It may be replaced by R 11 ) 2 , fluorine, or chlorine, where R 11 has the meaning given above. k is 0, 1, 2, or 3.

特に好ましい窒素含有基Rは、−NH、−NH−(CHn3H、−(CH−NH、−(CH−NH−(CHn3H、−NH−(CH−NH、−NH−(CH−NH−(CHn3H、−(CHn1−NH−(CHn2−NH、−(CHn1−NH−(CHn2−NH−(CHn3H、−O−(CH−NH、−(CHn1−O−(CH−NH、−(CHn1−NH−(CHn2−OH、−O−(CHn1−NH−(CHn2−NH、−O−(CHn1−NH−(CHn2−OH、または−(CHn1−NH−(CHn2−NH−(CHn3Hであり、ここでn、n1、n2、およびn3は独立して、1から12の整数であり、好ましくは1、2、3、または4である。Particularly preferred nitrogen-containing group R 6 is, -NH 2, -NH- (CH 2 ) n3 H, - (CH 2) n -NH 2, - (CH 2) n -NH- (CH 2) n3 H, - NH- (CH 2) n -NH 2 , -NH- (CH 2) n -NH- (CH 2) n3 H, - (CH 2) n1 -NH- (CH 2) n2 -NH 2, - (CH 2) n1 -NH- (CH 2) n2 -NH- (CH 2) n3 H, -O- (CH 2) n -NH 2, - (CH 2) n1 -O- (CH 2) n -NH 2 , - (CH 2) n1 -NH- (CH 2) n2 -OH, -O- (CH 2) n1 -NH- (CH 2) n2 -NH 2, -O- (CH 2) n1 -NH- ( CH 2) n2 -OH, or - (CH 2) n1 -NH- ( CH 2) a n2 -NH- (CH 2) n3 H , wherein n, n1, n2, and n3 are independently 1 Is an integer from 1 to 12, preferably 1, 2, 3, or 4.

特に好ましい窒素非含有基Rは、−OH、−(CH−OH、−O−(CH−OH、−[O−(CHn1−]n2−OH、−COOH、−(CH−COOH、−O−(CH−COOH、または−[O−(CHn1−]n2−COOHであり、ここでn、n1、およびn2は独立して、1から12の整数であり、好ましくは1、2、3、または4である。Particularly preferred nitrogen-containing group R 6 is, -OH, - (CH 2) n -OH, -O- (CH 2) n -OH, - [O- (CH 2) n1 -] n2 -OH, -COOH , - (CH 2) n -COOH , -O- (CH 2) n -COOH or, - [O- (CH 2) n1 -] is n2 -COOH, wherein n, n1, and n2 are independently Is an integer of 1 to 12, and preferably 1, 2, 3, or 4.

液晶組成物への高い溶解度の観点から、Rは−OHまたは−NHであることが特に好ましい。−OHは、高いアンカー力を有するので−O−、−CO−、または−COO−よりも好ましい。複数のヘテロ原子(窒素、酸素)を有する基は、特に好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。From the viewpoint of high solubility in the liquid crystal composition, R 6 is particularly preferably —OH or —NH 2 . -OH is preferable to -O-, -CO-, or -COO- because it has a high anchoring force. Groups having multiple heteroatoms (nitrogen, oxygen) are particularly preferred. The compound having such a polar group is effective even at a low concentration.

式(4)において、MESは少なくとも1つの環を有するメソゲン基である。メソゲン基は、当業者に周知である。メソゲン基は、化合物が液晶相(中間相)を有するとき、液晶相の形成に寄与する部分を意味する。化合物(4)の好ましい例は、化合物(4−1)である。 In the formula (4), MES is a mesogenic group having at least one ring. Mesogenic groups are well known to those of ordinary skill in the art. The mesogen group means a part that contributes to the formation of a liquid crystal phase when the compound has a liquid crystal phase (mesophase). A preferable example of the compound (4) is the compound (4-1).

式(4−1)において、環Jおよび環Kは独立して、炭素数6から25の芳香族基、炭素数5から25の複素芳香族基、炭素数3から25の脂環式基、または炭素数4から25の複素脂環式基であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は基Tで置き換えられてもよく、これらの基において好ましい炭素の数は4から25であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は基Tで置き換えられてもよい。基Tの意味は、この段落の最後に述べる。好ましい環Jまたは環Kは、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイル(これら3つの基において少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキシレン(この基において、少なくとも1つの−CH−は、−O−または−S−で置き換えられてもよい)、3,3’−ビシクロブチリデン、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、オクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイル、またはペルヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイル(特に、ゴナン−3,17−ジイル)であり、これらの基において、少なくとも1つの水素は基Tで置き換えられてもよく、ここで基Tは、−OH、−(CH−OH、ハロゲン、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、−N(R、−(CH−N(R、炭素数6から20のアリールまたはヘテロアリール、炭素数1から25のアルキル、アルコキシ、炭素数2から25のアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、またはアルコキシカルボニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4である。In formula (4-1), ring J and ring K are independently an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms, a heteroaromatic group having 5 to 25 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, Or a heteroalicyclic group having 4 to 25 carbon atoms, which group may be a condensed ring, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by a group T. The preferred carbon number is from 4 to 25, these groups may be fused rings, in which at least one hydrogen may be replaced by a group T. The meaning of the group T is given at the end of this paragraph. Preferred ring J or ring K is 1,4-phenylene, naphthalene-1,4-diyl, or naphthalene-2,6-diyl (at least one tertiary carbon (>CH-) in these three groups is nitrogen (> N-) may be replaced by), 1,4-cyclohexylene (in this group, at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-), 3 , 3′-bicyclobutylidene, 1,4-cyclohexenylene, bicyclo[1.1.1]pentane-1,3-diyl, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diyl, spiro[ 3.3] Heptane-2,6-diyl, piperidine-1,4-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, indane-2 ,5-diyl, octahydro-4,7-methanoindane-2,5-diyl, or perhydrocyclopenta[a]phenanthrene-3,17-diyl (especially gonane-3,17-diyl), in the group, may be at least one hydrogen is replaced by a group T, wherein the group T is, -OH, - (CH 2) j -OH, halogen, -CN, -NO 2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O ) N (R 0) 2, -C (= O) R 0, -N (R 0) 2, - (CH 2) j -N (R 0) 2, Aryl or heteroaryl having 6 to 20 carbon atoms, alkyl, alkoxy having 1 to 25 carbon atoms, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy, or alkoxycarbonyloxy having 2 to 25 carbon atoms, and in these groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and j is 1, 2, 3, or 4.

は、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−(CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、または−C(R−である。Rは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4である。好ましいZは、単結合である。Z 6 represents a single bond, -O -, - S -, - CO -, - CO-O -, - OCO -, - OCO-O -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - SCH 2 -, - CH 2 S - , - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - (CH 2) j -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - (CF 2) j -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH-, or -C (R 0 ) 2− . R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and j is 1, 2, 3, or 4. Preferred Z 6 is a single bond.

は、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ただしRは、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、および第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子の少なくとも1つを有する。好ましいRは、少なくとも1つの>NH、−OH、または−SHを有する。Rは、水素、ハロゲン、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルである。好ましいRは、アルキルである。R 6 is alkyl having 1 to 25 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —NR 0 —, —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO. -, -OCOO-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbon atoms, and at least one tertiary carbon (>CH). -) may be replaced by nitrogen (>N-), and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, provided that R 6 is an oxygen atom of OH structure, a sulfur atom of SH structure. , And at least one of the nitrogen atoms of the primary, secondary, or tertiary amine structure. Preferred R 6 has at least one> NH, -OH or -SH,. R 7 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 25 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —NR 0 —, —O—, —S—, —CO—, —CO. -O-, -O-CO-, -O-CO-O-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and at least one tertiary carbon (>CH-) is nitrogen. (>N-), in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons. .. Preferred R 7 is alkyl.

芳香族基は、アリールまたは置換されたアリールを指す。複素芳香族基は、ヘテロアリールまたは置換されたヘテロアリールを指す。ヘテロアリールは、少なくとも1つのヘテロ原子を有する芳香族基を表す。アリールおよびヘテロアリールは単環または多環のいずれでもよい。すなわちこれらの基は少なくとも1つの環を有し、この環は縮合(例えば、ナフチル)されてもよく、二つの環は共有結合で連結(例えば、ビフェニル)されてもよく、または縮合環および連結環の組み合わせを有してもよい。好ましいヘテロアリールは、窒素、酸素、硫黄、およびリンの群から選択された少なくとも1つのヘテロ原子を有する。 Aromatic group refers to aryl or substituted aryl. Heteroaromatic groups refer to heteroaryl or substituted heteroaryl. Heteroaryl represents an aromatic radical having at least one heteroatom. Aryl and heteroaryl may be either monocyclic or polycyclic. That is, these groups have at least one ring, which rings may be fused (eg, naphthyl), two rings may be covalently linked (eg, biphenyl), or fused rings and linked It may have a combination of rings. Preferred heteroaryls have at least one heteroatom selected from the group of nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus.

好ましいアリールまたはヘテロアリールは、炭素数6から25を有し、五員環、六員環、または七員環であってもよい。好ましいアリールまたはヘテロアリールは、単環であってもよいし、二環または三環であってもよい。これらの基は縮合環であってもよく、置換されてもよい。 Preferred aryl or heteroaryl has 6 to 25 carbon atoms and may be a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring. Preferred aryl or heteroaryl may be monocyclic, bicyclic or tricyclic. These groups may be condensed rings or may be substituted.

好ましいアリールは、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1”]ターフェニル、ナフタレン、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンから1つの水素を除くことによって誘導される一価基である。 Preferred aryls are benzene, biphenyl, terphenyl, [1,1′:3′,1″]terphenyl, naphthalene, anthracene, binaphthyl, phenanthrene, pyrene, dihydropyrene, chrysene, perylene, tetracene, pentacene, benzopyrene, fluorene. , Indene, indenofluorene, and spirobifluorene are monovalent groups derived by removing one hydrogen.

好ましいヘテロアリールは、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどの五員環化合物、またはピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなどの六員環化合物から1つの水素を除くことによって誘導される一価基である。 Preferred heteroaryls are pyrrole, pyrazole, imidazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, furan, thiophene, selenophene, oxazole, isoxazole, 1,2-thiazole, 1,3-thiazole. 1,2,3-oxadiazole, 1,2,4-oxadiazole, 1,2,5-oxadiazole, 1,3,4-oxadiazole, 1,2,3-thiadiazole, 1 5-membered ring compounds such as 2,2,4-thiadiazole, 1,2,5-thiadiazole, 1,3,4-thiadiazole, or pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 1,3,5-triazine, 1,2, One from six-membered ring compounds such as 4-triazine, 1,2,3-triazine, 1,2,4,5-tetrazine, 1,2,3,4-tetrazine, 1,2,3,5-tetrazine It is a monovalent group derived by removing hydrogen.

好ましいヘテロアリールは、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフタイミダゾール、フェナントライミダゾール、ピリダイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合環化合物から1つの水素を除くことによって誘導される一価基でもある。好ましいヘテロアリールは、これらの五員環、六員環、縮合環から選択された2つの基を組み合わせた環から1つの水素を除くことによって誘導される一価基でもある。これらのヘテロアリールは、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキル、アリール、またはヘテロアリールで置換されてもよい。 Preferred heteroaryls are indole, isoindole, indolizine, indazole, benzimidazole, benzotriazole, purine, naphtheimidazole, phenanthrimidazole, pyridimidazole, pyrazineimidazole, quinoxalineimidazole, benzoxazole, naphthoxazole, anthroxax. Sol, phenanthrazole, isoxazole, benzothiazole, benzofuran, isobenzofuran, dibenzofuran, quinoline, isoquinoline, pteridine, benzo-5,6-quinoline, benzo-6,7-quinoline, benzo-7,8-quinoline, Benzisoquinoline, acridine, phenothiazine, phenoxazine, benzopyridazine, benzopyrimidine, quinoxaline, phenazine, naphthyridine, azacarbazole, benzocarboline, phenanthridine, phenanthroline, thieno[2,3b]thiophene, thieno[3,2b]thiophene, It is also a monovalent group derived by removing one hydrogen from a condensed ring compound such as dithienothiophene, isobenzothiophene, dibenzothiophene, and benzothiadiazothiophene. The preferred heteroaryl is also a monovalent group derived by removing one hydrogen from a ring obtained by combining two groups selected from these five-membered ring, six-membered ring and condensed ring. These heteroaryls may be substituted with alkyl, alkoxy, thioalkyl, fluorine, fluoroalkyl, aryl, or heteroaryl.

脂環式基および複素脂環式基は、飽和であってもよいし、不飽和であってもよい。すなわち、これらの基は、単結合だけを有してもよいし、単結合と多重結合との組み合わせを有してもよい。不飽和の環よりも飽和の環の方が好ましい。好ましい複素脂環式基は、窒素、酸素、硫黄、およびリンから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を有する。 The alicyclic group and the heteroalicyclic group may be saturated or unsaturated. That is, these groups may have only a single bond or a combination of a single bond and a multiple bond. Saturated rings are preferred over unsaturated rings. Preferred heteroalicyclic groups have at least one heteroatom selected from nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus.

脂環式基および複素脂環式基は、1つの環であってもよいし、複数の環であってもよい。これらの基の好ましい例は、炭素数3から25の単環、二環、または三環であり、これらの基は縮合環であってもよく、置換されてもよい。これらの基の好ましい例は、五員環、六員環、七員環、または八員環であり、これらの基において、少なくとも1つの炭素はケイ素で置き換えられてもよく、少なくとも1つの>CH−は>N−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−は−O−または−S−で置き換えられてもよい。The alicyclic group and the heteroalicyclic group may be one ring or plural rings. Preferred examples of these groups are monocyclic, bicyclic or tricyclic having 3 to 25 carbon atoms, and these groups may be condensed rings or may be substituted. Preferred examples of these groups are five-membered, six-membered, seven-membered or eight-membered rings, in which at least one carbon may be replaced by silicon and at least one >CH - it is> may be replaced by N-, and at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-.

好ましい脂環式基および複素脂環式基は、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの五員環、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3−ジオキサン、1,3−ジチアン、ピペリジンなどの六員環、シクロヘプタンなどの七員環、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、スピロ[3.3]ヘプタン、オクタヒドロ−4,7−メタノインダンなどの縮合環から2つの水素を除くことによって誘導される二価基である。 Preferred alicyclic groups and heteroalicyclic groups are five-membered rings such as cyclopentane, tetrahydrofuran, tetrahydrothiofuran and pyrrolidine, cyclohexane, cyclohexene, tetrahydropyran, tetrahydrothiopyran, 1,3-dioxane and 1,3- Six-membered rings such as dithiane and piperidine, seven-membered rings such as cycloheptane, tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene, indane, bicyclo[1.1.1]pentane, bicyclo[2.2.2]octane, spiro[3. 3] A divalent group derived by removing two hydrogens from a condensed ring such as heptane and octahydro-4,7-methanoindane.

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

式(5)において、Rは炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。hは、1または2であり、好ましくは1である。In the formula (5), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —CH═CH—, —CF═CH—, —CH═CF—, It may be replaced by —C≡C— or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. h is 1 or 2, and preferably 1.

好ましいRは、炭素数4から20のアルキルである。さらに好ましいRは、炭素数6から18のアルキルである。少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または−O−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つ水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよい。Preferred R 5 is alkyl having 4 to 20 carbons. More desirable R 5 is alkyl having 6 to 18 carbons. At least one of -CH 2 -, -CH = CH -, - CF = CH -, - CH = CF -, - C≡C-, or -O- in may be replaced, and at least one hydrogen It may be replaced by fluorine or chlorine.

特に好ましい化合物(4−1)は、次の化合物から選択される。 Particularly preferred compound (4-1) is selected from the following compounds.


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式(4−1−1−1)から式(4−1−4−4)において、Rは、炭素数1から8のアルキルまたはフッ素である。
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In formulas (4-1-1-1) to (4-1-4-4), R 7 is alkyl having 1 to 8 carbons or fluorine.

特に好ましい化合物(5−1)は、次の化合物(5−1−1−1)から化合物(5−1−29−1)より選択される。 Particularly preferred compound (5-1) is selected from the following compound (5-1-1-1) to compound (5-1-29-1).

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第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物(1)は、項3に記載の化合物(1−1)から化合物(1−12)である。これらの化合物において、第一添加物の少なくとも1つが、化合物(1−7)、化合物(1−8)、化合物(1−9)、または化合物(1−10)であることが好ましい。第一添加物の少なくとも2つが、化合物(1−8)および化合物(1−9)、または化合物(1−2)および化合物(1−7)の組み合わせであることが好ましい。 Fifth, preferable component compounds are shown. Preferred compound (1) includes compounds (1-1) to (1-12) according to item 3. In these compounds, at least one of the first additives is preferably compound (1-7), compound (1-8), compound (1-9), or compound (1-10). At least two of the first additives are preferably a combination of compound (1-8) and compound (1-9), or compound (1-2) and compound (1-7).

好ましい化合物(2)は、項6に記載の化合物(2−1)から化合物(2−21)である。これらの化合物において、第一成分の少なくとも1つが、化合物(2−1)、化合物(2−4)、化合物(2−5)、化合物(2−7)、化合物(2−10)、または化合物(2−15)であることが好ましい。第一成分の少なくとも2つが、化合物(2−1)および化合物(2−7)、化合物(2−1)および化合物(2−15)、化合物(2−4)および化合物(2−7)、化合物(2−4)および化合物(2−15)、または化合物(2−5)および化合物(2−10)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compound (2) includes compound (2-1) to compound (2-21) according to item 6. In these compounds, at least one of the first components is compound (2-1), compound (2-4), compound (2-5), compound (2-7), compound (2-10), or compound. It is preferably (2-15). At least two of the first components are compound (2-1) and compound (2-7), compound (2-1) and compound (2-15), compound (2-4) and compound (2-7), The compound (2-4) and the compound (2-15), or the combination of the compound (2-5) and the compound (2-10) is preferable.

好ましい化合物(3)は、項9に記載の化合物(3−1)から化合物(3−13)である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも1つが、化合物(3−1)、化合物(3−3)、化合物(3−5)、化合物(3−6)、化合物(3−7)、または化合物(3−8)であることが好ましい。第二成分の少なくとも2つが化合物(3−1)および化合物(3−3)、化合物(3−1)および化合物(3−5)、または化合物(3−1)および化合物(3−6)の組み合わせであることが好ましい。 Preferred compound (3) includes compound (3-1) to compound (3-13) according to item 9. In these compounds, at least one of the second components is compound (3-1), compound (3-3), compound (3-5), compound (3-6), compound (3-7), or compound. It is preferably (3-8). At least two of the second components are the compound (3-1) and the compound (3-3), the compound (3-1) and the compound (3-5), or the compound (3-1) and the compound (3-6). It is preferably a combination.

好ましい化合物(4)は、項13に記載の化合物(4−1)である。さらに好ましい化合物(4)は、項16に記載の化合物(4−1−1)から化合物(4−1−4)である。好ましい化合物(5)は、項14に記載の化合物(5−1)である。さらに好ましい化合物(5)は、項17に記載の化合物(5−1−1)から化合物(5−1−29)である。一般的に化合物(4)は化合物(5)よりも好ましい。 Preferred compound (4) is compound (4-1) according to item 13. More desirable compound (4) are the compounds (4-1-1) to (4-1-4) according to item 16. Preferred compound (5) is compound (5-1) according to item 14. More desirable compound (5) are the compounds (5-1-1) to (5-1-29) according to item 17. Compound (4) is generally preferred over compound (5).

第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物(6−1)から化合物(6−5)である。光学活性化合物の好ましい割合は約5重量%以下である。さらに好ましい割合は約0.01重量%から約2重量%の範囲である。 Sixth, the additives that may be added to the composition will be described. Such additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, defoamers, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds, and the like. An optically active compound is added to the composition for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal molecules to give a twist angle. Examples of such compounds are compound (6-1) to compound (6-5). A desirable ratio of the optically active compound is about 5% by weight or less. A more desirable ratio is in the range of approximately 0.01% by weight to approximately 2% by weight.

Figure 0006729395
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大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、nが1から9の整数である化合物(7)などである。

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In order to prevent the decrease of the specific resistance due to heating in the atmosphere, or to maintain a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after using the element for a long time, an antioxidant composition is used. Is added to the product. Preferred examples of the antioxidant include compound (7) in which n is an integer of 1 to 9.
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化合物(7)において、好ましいnは、1、3、5、7、または9である。さらに好ましいnは7である。nが7である化合物(7)は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約600ppm以下である。さらに好ましい割合は、約100ppmから約300ppmの範囲である。 In compound (7), preferred n is 1, 3, 5, 7, or 9. More desirable n is 7. Since the compound (7) in which n is 7 has low volatility, it is effective for maintaining a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after the device is used for a long time. A preferable ratio of the antioxidant is about 50 ppm or more to obtain the effect, and about 600 ppm or less so as not to lower the upper limit temperature or to raise the lower limit temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 100 ppm to approximately 300 ppm.

紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約10000ppm以下である。さらに好ましい割合は約100ppmから約10000ppmの範囲である。 Preferred examples of the ultraviolet absorber are benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Light stabilizers such as sterically hindered amines are also preferred. A desirable ratio of these absorbers and stabilizers is about 50 ppm or more for obtaining the effect, and about 10,000 ppm or less for not lowering the upper limit temperature or for not raising the lower limit temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 100 ppm to approximately 10,000 ppm.

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

高分子支持配向(PSA)型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物(1)はこの目的に適している。化合物(1)と共に、化合物(1)とは異なる、その他の重合性化合物を組成物に添加してもよい。その他の重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなど化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートである。化合物(1)の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて約10重量%以上である。さらに好ましい割合は、約50重量%以上である。特に好ましい割合は、約80重量%以上である。特に好ましい割合は、100重量%でもある。化合物(1)の種類を変えることによって、または化合物(1)にその他の重合性化合物を適切な比で組み合わせることによって、重合性化合物の反応性や液晶分子のプレチルト角を調整することができる。プレチルト角を最適化することによって、素子の短い応答時間を達成することができる。液晶分子の配向が安定化されるので、大きなコントラスト比や長い寿命を達成することができる。 Polymerizable compounds are used to adapt to polymer-supported orientation (PSA) type devices. Compound (1) is suitable for this purpose. Along with the compound (1), another polymerizable compound different from the compound (1) may be added to the composition. Preferred examples of other polymerizable compounds are compounds such as acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, epoxy compounds (oxiranes, oxetanes), and vinyl ketones. A more preferred example is acrylate or methacrylate. A desirable ratio of the compound (1) is about 10% by weight or more based on the total weight of the polymerizable compound. A more desirable ratio is about 50% by weight or more. A particularly desirable ratio is about 80% by weight or more. A particularly desirable ratio is also 100% by weight. The reactivity of the polymerizable compound and the pretilt angle of liquid crystal molecules can be adjusted by changing the type of the compound (1) or by combining the compound (1) with another polymerizable compound in an appropriate ratio. By optimizing the pretilt angle, a short response time of the device can be achieved. Since the alignment of the liquid crystal molecules is stabilized, a large contrast ratio and a long life can be achieved.

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

化合物(1)のような重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、4−t−ブチルカテコール、4−メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。 When storing a polymerizable compound such as the compound (1), a polymerization inhibitor may be added to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor are hydroquinone, hydroquinone derivatives such as methylhydroquinone, 4-t-butylcatechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine and the like.

第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物(1−2)は特開平7−101900号公報に記載された方法で合成する。化合物(2−1)は、特表平2−503441号公報に記載された方法で合成する。化合物(3−5)は、特開昭57−165328号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−1)は、国際公開2012−038026号公報に記載された方法で合成する。化合物(5)の一部は市販されている。式(7)のnが1である化合物は、アルドリッチ(Sigma-Aldrich Corporation)から入手できる。nが7である化合物(7)などは、米国特許3660505号明細書に記載された方法によって合成する。 Seventh, the method of synthesizing the component compounds will be explained. These compounds can be synthesized by known methods. A synthetic method is illustrated. The compound (1-2) is synthesized by the method described in JP-A-7-101900. The compound (2-1) is synthesized by the method described in JP-A-2-503441. The compound (3-5) is synthesized by the method described in JP-A-57-165328. Compound (4-1) is synthesized by the method described in International Publication No. 2012-038026. A part of the compound (5) is commercially available. Compounds of formula (7) where n is 1 are available from Aldrich (Sigma-Aldrich Corporation). The compound (7) in which n is 7 and the like are synthesized by the method described in US Pat. No. 3,660,505.

合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。 Compounds for which no synthetic method is described include Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc., Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc., Comprehensive Organic Synthesis, Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), New Experimental Chemistry Course (Maruzen), etc. The composition is prepared from the compounds thus obtained by known methods. For example, the component compounds are mixed and heated to dissolve each other.

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

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

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

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

配向膜を有しない素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる2つの基板を有する素子を用意する。この基板は配向膜を有しない。この基板の少なくとも1つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に重合性化合物および極性化合物を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に注入する。この素子に電圧を印加した状態で光照射する。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。この重合によって、重合体および極性化合物を含む組成物の層が基板上に形成される。 An example of a method of manufacturing an element having no alignment film is as follows. An element having two substrates called an array substrate and a color filter substrate is prepared. This substrate has no alignment film. At least one of the substrates has an electrode layer. A liquid crystal composition is prepared by mixing liquid crystal compounds. A polymerizable compound and a polar compound are added to this composition. You may add an additive further as needed. This composition is injected into the device. Light irradiation is performed with a voltage applied to this element. UV light is preferred. The polymerizable compound is polymerized by irradiation with light. This polymerization forms a layer of the composition including the polymer and the polar compound on the substrate.

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

実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、組成物M1と組成物M2との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、NMR分析などの方法によって同定した。化合物、組成物および素子の特性は、下記の方法によって測定した。 The present invention will be described in more detail by way of examples. The invention is not limited by these examples. The present invention comprises a mixture of composition M1 and composition M2. The present invention also includes mixtures of at least two of the example compositions. The synthesized compound was identified by a method such as NMR analysis. The characteristics of the compounds, compositions and devices were measured by the following methods.

NMR分析:測定には、ブルカーバイオスピン社製のDRX−500を用いた。H−NMRの測定では、試料をCDClなどの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、500MHz、積算回数16回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。19F−NMRの測定では、CFClを内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。NMR analysis: DRX-500 manufactured by Bruker BioSpin was used for the measurement. In the 1 H-NMR measurement, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3 and the measurement was carried out at room temperature under the conditions of 500 MHz and 16 times of integration. Tetramethylsilane was used as an internal standard. In 19 F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of times of integration was 24. In the explanation of the nuclear magnetic resonance spectrum, s means a singlet, d a doublet, t a triplet, q a quartet, quin a quintet, sex a sextet, m a multiplet, and br a broad.

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

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

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

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

下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量%で示した。

Figure 0006729395
The following mother liquid crystals were used. The ratio of the component compounds is shown by weight.
Figure 0006729395

測定方法:特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;JEITAという)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521B)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスター(TFT)を取り付けなかった。 Measuring method: The characteristics were measured by the following methods. Most of these are the methods described in the JEITA standard (JEITA/ED-2521B), which is deliberated and established by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), or modified methods. Met. No thin film transistor (TFT) was attached to the TN device used for the measurement.

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

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

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

(4)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s):測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmのVA素子に試料を注入した。この素子に39ボルトから50ボルトの範囲で1ボルト毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、測定(6)に記載された方法で測定した。 (4) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25° C.; mPa·s): The method is described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). I obeyed. The sample was injected into a VA element in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 20 μm. A voltage of 39 V to 50 V was applied to the device in steps of 1 V. After 0.2 seconds of non-application, application was repeated under the conditions of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds). The peak current and the peak time of the transient current generated by this application were measured. These measurements and M. The value of rotational viscosity was obtained from the paper of Imai et al., Formula (8) on page 40. The dielectric anisotropy required for this calculation was measured by the method described in Measurement (6).

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

(6)誘電率異方性(Δε;25℃で測定):誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率(ε‖およびε⊥)は次のように測定した。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を注入した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
(6) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25° C.): The value of the dielectric anisotropy was calculated from the formula Δε=ε∥−ε⊥. The dielectric constants (ε ∥ and ε ⊥) were measured as follows.
1) Measurement of dielectric constant (ε|): A well-cleaned glass substrate was coated with a solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) in ethanol (20 mL). The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150° C. for 1 hour. The sample was put in a VA element having a distance (cell gap) between the two glass substrates of 4 μm, and the element was sealed with an adhesive that was cured by ultraviolet rays. A sine wave (0.5 V, 1 kHz) was applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε∥) of the liquid crystal molecule in the major axis direction was measured.
2) Measurement of dielectric constant (ε⊥): A polyimide solution was applied to a well washed glass substrate. After firing this glass substrate, the obtained alignment film was rubbed. The sample was injected into a TN device in which the distance (cell gap) between the two glass substrates was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. A sine wave (0.5 V, 1 kHz) was applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the short axis direction of the liquid crystal molecule was measured.

(7)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧(60Hz、矩形波)は0Vから20Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が10%になったときの電圧で表した。 (7) Threshold voltage (Vth; measured at 25° C.; V): LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measurement. The light source was a halogen lamp. A sample was put in a VA device in a normally black mode in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 4 μm, and the rubbing direction was antiparallel, and an adhesive agent that cures the device with ultraviolet light was applied. Used to seal. The voltage (60 Hz, rectangular wave) applied to this element was gradually increased from 0 V to 20 V by 0.02 V. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. A voltage-transmittance curve in which the transmittance is 100% when the light amount is maximum and the transmittance is 0% when the light amount is minimum was created. The threshold voltage is represented by the voltage when the transmittance becomes 10%.

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

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

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

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

(12)応答時間(τ;25℃で測定;ms):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が3.5μmであり、配向膜を有しないVA素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子に、30Vの電圧を印加しながら78mW/cm(405nm)の紫外線を449秒間(35J)照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製、紫外硬化用マルチメタルランプM04−L41を用いた。この素子に矩形波(120Hz)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。矩形波の最大電圧は透過率が90%になるように設定した。矩形波の最低電圧は透過率が0%になる2.5Vに設定した。応答時間は透過率10%から90%に変化するのに要した時間(立ち上がり時間;rise time;ミリ秒)で表した。(12) Response time (τ; measured at 25° C.; ms): Measurement was carried out with LCD Evaluation System Model LCD-5100 made by Otsuka Electronics Co., Ltd. The light source was a halogen lamp. The low-pass filter (Low-pass filter) was set to 5 kHz. The sample was put in a VA element in which the distance (cell gap) between the two glass substrates was 3.5 μm and which did not have an alignment film. The device was sealed with an ultraviolet curing adhesive. This device was irradiated with UV light of 78 mW/cm 2 (405 nm) for 449 seconds (35 J) while applying a voltage of 30V. For the irradiation of ultraviolet rays, a multi-metal lamp M04-L41 for UV curing manufactured by Eye Graphics Co., Ltd. was used. A rectangular wave (120 Hz) was applied to this element. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. It was considered that the transmittance was 100% when the light amount was maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The maximum voltage of the rectangular wave was set so that the transmittance was 90%. The minimum voltage of the rectangular wave was set to 2.5 V, which gives 0% transmittance. The response time was represented by the time required to change the transmittance from 10% to 90% (rise time; rise time; millisecond).

(13)弾性定数(K11:広がり(spray)弾性定数、K33:曲げ(bend)弾性定数;25℃で測定;pN):測定には株式会社東陽テクニカ製のEC−1型弾性定数測定器を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向素子に試料を注入した。この素子に20ボルトから0ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)の値を『液晶デバイスハンドブック』(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.100)から弾性定数の値を得た。 (13) Elastic constant (K11: spread elastic constant, K33: bend elastic constant; measured at 25° C.; pN): EC-1 type elastic constant measuring instrument manufactured by Toyo Technica Co., Ltd. for measurement Using. The sample was injected into a vertical alignment device in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 20 μm. A charge of 20 V to 0 V was applied to this device, and the electrostatic capacity and the applied voltage were measured. Fitting the measured capacitance (C) and applied voltage (V) values using the formula (2.98) and formula (2.101) on page 75 of "Liquid Crystal Device Handbook" (Nikkan Kogyo Shimbun). Then, the value of the elastic constant was obtained from the formula (2.100).

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

(15)プレチルト角(度):プレチルト角の測定には、分光エリプソメータM−2000U(J. A. Woollam Co., Inc. 製)を使用した。 (15) Pretilt angle (degree): A spectroscopic ellipsometer M-2000U (manufactured by J.A. Woollam Co., Inc.) was used for measuring the pretilt angle.

(16)配向安定性(液晶配向軸安定性):液晶表示素子の電極側の液晶配向軸の変化を評価した。ストレス印加前の電極側の液晶配向角度φ(before)を測定し、その後、素子に矩形波4.5V、60Hzを20分間印加した後、1秒間ショートし、1秒後および5分後に再び電極側の液晶配向角度φ(after)を測定した。これらの値から、1秒後および5分後の液晶配向角度の変化Δφ(deg.)を次の式を用いて算出した。
Δφ(deg.)=φ(after)−φ(before) (式2)
これらの測定はJ. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, J. F. Elman, E. Montbach, D. Bryant, and P. J. Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600を参考に行った。Δφが小さいほうが液晶配向軸の変化率が小さく、液晶配向軸の安定性が良いといえる。
(16) Alignment stability (liquid crystal alignment axis stability): Changes in the liquid crystal alignment axis on the electrode side of the liquid crystal display element were evaluated. The liquid crystal orientation angle φ (before) on the electrode side before stress application was measured, and then a rectangular wave of 4.5 V and 60 Hz was applied to the device for 20 minutes, followed by shorting for 1 second and electrode again after 1 second and 5 minutes. The liquid crystal orientation angle φ (after) on the side was measured. From these values, the change Δφ (deg.) in the liquid crystal orientation angle after 1 second and 5 minutes was calculated using the following formula.
Δφ(deg.)=φ(after)−φ(before) (Equation 2)
These measurements were performed with reference to J. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, JF Elman, E. Montbach, D. Bryant, and PJ Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600. .. It can be said that the smaller the Δφ, the smaller the rate of change of the liquid crystal alignment axis and the better the stability of the liquid crystal alignment axis.

組成物の実施例を以下に示す。成分化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号によって表した。表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号化された化合物の後にあるかっこ内の番号は化合物が属する化学式を表す。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、組成物の特性値をまとめた。 Examples of compositions are given below. The component compounds are represented by symbols based on the definitions in Table 3 below. In Table 3, the configuration of 1,4-cyclohexylene is trans. The number in parentheses after the symbolized compound represents the chemical formula to which the compound belongs. The symbol (−) means other liquid crystal compound. The ratio (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition. Finally, the characteristic values of the composition are summarized.

Figure 0006729395
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素子の実施例
1.原料
配向膜を有しない素子を作製し、液晶分子の垂直配向、重合性化合物の転化率、および応答時間を検討した。最初に原料を説明する。原料は、液晶組成物(M1)から(M15)、重合性化合物(RM−1)から(RM−8)、極性化合物(PC−1)から(PC−33)であり、この順にリストアップする。
Example of device 1. A device having no alignment film was prepared, and the vertical alignment of liquid crystal molecules, the conversion rate of the polymerizable compound, and the response time were examined. First, the raw materials will be explained. The raw materials are liquid crystal compositions (M1) to (M15), polymerizable compounds (RM-1) to (RM-8), and polar compounds (PC-1) to (PC-33), which are listed in this order. ..

[組成物M1]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
2−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 7%
3−B(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (2−6) 3%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 5%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 10%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 10%
2−HH−3 (3−1) 14%
3−HB−O1 (3−2) 5%
3−HHB−1 (3−5) 3%
3−HHB−O1 (3−5) 3%
3−HHB−3 (3−5) 4%
2−BB(F)B−3 (3−8) 4%
NI=73.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.113;Δε=−4.0;Vth=2.18V;η=22.6mPa・s.
[Composition M1]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 10%
5-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
2-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 7%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 7%
3-B(2F,3F)B(2F,3F)-O2 (2-6) 3%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 5%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 10%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 10%
2-HH-3 (3-1) 14%
3-HB-O1 (3-2) 5%
3-HHB-1 (3-5) 3%
3-HHB-O1 (3-5) 3%
3-HHB-3 (3-5) 4%
2-BB(F)B-3 (3-8) 4%
NI=73.2° C.; Tc<−20° C.; Δn=0.113; Δε=−4.0; Vth=2.18V; η=22.6 mPa·s.

[組成物M2]
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 6%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 4%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 7%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (2−9) 7%
5−HH2B(2F,3F)−O2 (2−9) 4%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
2−HH−3 (3−1) 12%
1−BB−5 (3−3) 12%
3−HHB−1 (3−5) 4%
3−HHB−O1 (3−5) 3%
3−HBB−2 (3−6) 3%
NI=82.8℃;Tc<−30℃;Δn=0.118;Δε=−4.4;Vth=2.13V;η=22.5mPa・s.
[Composition M2]
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 6%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 4%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 7%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HH2B(2F,3F)-O2 (2-9) 7%
5-HH2B(2F,3F)-O2 (2-9) 4%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
2-HH-3 (3-1) 12%
1-BB-5 (3-3) 12%
3-HHB-1 (3-5) 4%
3-HHB-O1 (3-5) 3%
3-HBB-2 (3-6) 3%
NI=82.8° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.118; Δε=−4.4; Vth=2.13V; η=22.5 mPa·s.

[組成物M3]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 8%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 5%
5−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 4%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 4%
2−BB(2F,3F)B−3 (2−11) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
3−HH−V (3−1) 27%
3−HH−V1 (3−1) 6%
V−HHB−1 (3−5) 3%
NI=78.1℃;Tc<−30℃;Δn=0.107;Δε=−3.2;Vth=2.02V;η=15.9mPa・s.
[Composition M3]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
5-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 8%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 5%
5-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 4%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 4%
2-BB (2F, 3F) B-3 (2-11) 5%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
3-HH-V (3-1) 27%
3-HH-V1 (3-1) 6%
V-HHB-1 (3-5) 3%
NI=78.1° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.107; Δε=−3.2; Vth=2.02V; η=15.9 mPa·s.

[組成物M4]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
5−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (2−13) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
3−HH−4 (3−1) 14%
V−HHB−1 (3−5) 10%
3−HBB−2 (3−6) 7%
NI=88.5℃;Tc<−30℃;Δn=0.108;Δε=−3.8;Vth=2.25V;η=24.6mPa・s;VHR−1=99.1%;VHR−2=98.2%;VHR−3=97.8%.
[Composition M4]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 10%
5-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 10%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
5-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
3-HDhB(2F,3F)-O2 (2-13) 5%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
3-HH-4 (3-1) 14%
V-HHB-1 (3-5) 10%
3-HBB-2 (3-6) 7%
NI=88.5° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.108; Δε=−3.8; Vth=2.25V; η=24.6 mPa·s; VHR-1=99.1%; VHR -2=98.2%; VHR-3=97.8%.

[組成物M5]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 8%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 10%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HHB(2F,3F)−1 (2−7) 6%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (2−13) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
3−HEB(2F,3F)B(2F,3F)−O2
(2−17) 3%
3−H1OCro(7F,8F)−5 (2−20) 3%
3−HH−O1 (3−1) 5%
1−BB−5 (3−3) 4%
V−HHB−1 (3−5) 4%
5−HBBH−3 (3−11) 5%
NI=81.5℃;Tc<−30℃;Δn=0.119;Δε=−4.5;Vth=1.70V;η=31.8mPa・s.
[Composition M5]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 8%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 10%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 4%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HHB(2F,3F)-1 (2-7) 6%
3-HDhB(2F,3F)-O2 (2-13) 5%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
3-HEB(2F,3F)B(2F,3F)-O2
(2-17) 3%
3-H1OCro(7F,8F)-5 (2-20) 3%
3-HH-O1 (3-1) 5%
1-BB-5 (3-3) 4%
V-HHB-1 (3-5) 4%
5-HBBH-3 (3-11) 5%
NI=81.5° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.119; Δε=−4.5; Vth=1.70V; η=31.8 mPa·s.

[組成物M6]
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 15%
3−chB(2F,3F)−O2 (2−2) 7%
2−HchB(2F,3F)−O2 (2−8) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (2−16) 5%
5−HH−V (3−1) 18%
7−HB−1 (3−2) 5%
V−HHB−1 (3−5) 7%
V2−HHB−1 (3−5) 7%
3−HBB(F)B−3 (3−13) 8%
NI=98.8℃;Tc<−30℃;Δn=0.111;Δε=−3.2;Vth=2.47V;η=23.9mPa・s.
[Composition M6]
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 15%
3-chB(2F,3F)-O2 (2-2) 7%
2-HchB(2F,3F)-O2 (2-8) 8%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
3-dhBB(2F,3F)-O2 (2-16) 5%
5-HH-V (3-1) 18%
7-HB-1 (3-2) 5%
V-HHB-1 (3-5) 7%
V2-HHB-1 (3-5) 7%
3-HBB(F)B-3 (3-13) 8%
NI=98.8° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.111; Δε=−3.2; Vth=2.47V; η=23.9 mPa·s.

[組成物M7]
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 18%
5−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 17%
3−DhHB(2F,3F)−O2 (2−12) 5%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (2−18) 5%
3−HBB(2F,3CL)−O2 (2−19) 8%
5−HBB(2F,3CL)−O2 (2−19) 7%
3−HH−V (3−1) 11%
3−HH−VFF (3−1) 7%
F3−HH−V (3−1) 10%
3−HHEH−3 (3−4) 4%
3−HHEBH−3 (3−9) 4%
3−HB(F)HH−2 (3−10) 4%
NI=77.5℃;Tc<−30℃;Δn=0.084;Δε=−2.6;Vth=2.43V;η=22.8mPa・s.
[Composition M7]
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 18%
5-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 17%
3-DhHB(2F,3F)-O2 (2-12) 5%
3-HHB(2F,3CL)-O2 (2-18) 5%
3-HBB(2F,3CL)-O2 (2-19) 8%
5-HBB(2F,3CL)-O2 (2-19) 7%
3-HH-V (3-1) 11%
3-HH-VFF (3-1) 7%
F3-HH-V (3-1) 10%
3-HHEH-3 (3-4) 4%
3-HHEBH-3 (3-9) 4%
3-HB(F)HH-2 (3-10) 4%
NI=77.5° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.084; Δε=−2.6; Vth=2.43V; η=22.8 mPa·s.

[組成物M8]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 8%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 10%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 10%
2O−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 3%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
2−HHB(2F,3F)−1 (2−7) 5%
2−BB(2F,3F)B−3 (2−11) 6%
2−BB(2F,3F)B−4 (2−11) 6%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (2−13) 6%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (2−16) 4%
3−HH1OCro(7F,8F)−5 (2−21) 4%
3−HH−V (3−1) 11%
1−BB−5 (3−3) 5%
NI=70.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.129;Δε=−4.3;Vth=1.69V;η=27.0mPa・s.
[Composition M8]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 8%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 10%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 10%
2O-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 3%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 4%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
2-HHB(2F,3F)-1 (2-7) 5%
2-BB (2F, 3F) B-3 (2-11) 6%
2-BB (2F, 3F) B-4 (2-11) 6%
3-HDhB(2F,3F)-O2 (2-13) 6%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
3-dhBB(2F,3F)-O2 (2-16) 4%
3-HH1OCro(7F,8F)-5 (2-21) 4%
3-HH-V (3-1) 11%
1-BB-5 (3-3) 5%
NI=70.6° C.; Tc<−20° C.; Δn=0.129; Δε=−4.3; Vth=1.69V; η=27.0 mPa·s.

[組成物M9]
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 14%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 10%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 6%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
3−HH−V (3−1) 14%
1−BB−3 (3−3) 3%
3−HHB−1 (3−5) 4%
3−HHB−O1 (3−5) 4%
V−HBB−2 (3−6) 4%
1−BB(F)B−2V (3−8) 6%
5−HBBH−1O1 (−) 4%
NI=93.0℃;Tc<−30℃;Δn=0.123;Δε=−4.0;Vth=2.27V;η=29.6mPa・s.
[Composition M9]
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 14%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 3%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 10%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 6%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
3-HH-V (3-1) 14%
1-BB-3 (3-3) 3%
3-HHB-1 (3-5) 4%
3-HHB-O1 (3-5) 4%
V-HBB-2 (3-6) 4%
1-BB(F)B-2V (3-8) 6%
5-HBBH-1O1 (-) 4%
NI=93.0° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.123; Δε=−4.0; Vth=2.27V; η=29.6 mPa·s.

[組成物M10]
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 6%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 5%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 10%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
5−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 7%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 6%
3−HH−V (3−1) 11%
1−BB−3 (3−3) 6%
3−HHB−1 (3−5) 4%
3−HHB−O1 (3−5) 4%
3−HBB−2 (3−6) 4%
3−B(F)BB−2 (3−7) 4%
NI=87.6℃;Tc<−30℃;Δn=0.126;Δε=−4.5;Vth=2.21V;η=25.3mPa・s.
[Composition M10]
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 6%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 5%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 10%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
5-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 7%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 6%
3-HH-V (3-1) 11%
1-BB-3 (3-3) 6%
3-HHB-1 (3-5) 4%
3-HHB-O1 (3-5) 4%
3-HBB-2 (3-6) 4%
3-B(F)BB-2 (3-7) 4%
NI=87.6° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.126; Δε=−4.5; Vth=2.21V; η=25.3 mPa·s.

[組成物M11]
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 6%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 8%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 4%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 7%
2−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 6%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 8%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
2−HH−3 (3−1) 12%
1−BB−3 (3−3) 6%
3−HHB−1 (3−5) 3%
3−HHB−O1 (3−5) 4%
3−HBB−2 (3−6) 6%
3−B(F)BB−2 (3−7) 3%
NI=93.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.124;Δε=−4.5;Vth=2.22V;η=25.0mPa・s.
[Composition M11]
3-HB(2F,3F)-O4 (2-1) 6%
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 8%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 4%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 7%
2-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 6%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 10%
5-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 8%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
2-HH-3 (3-1) 12%
1-BB-3 (3-3) 6%
3-HHB-1 (3-5) 3%
3-HHB-O1 (3-5) 4%
3-HBB-2 (3-6) 6%
3-B(F)BB-2 (3-7) 3%
NI=93.0° C.; Tc<−20° C.; Δn=0.124; Δε=−4.5; Vth=2.22V; η=25.0 mPa·s.

[組成物M12]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 8%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 4%
5−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 5%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 5%
2−BB(2F,3F)B−3 (2−11) 4%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
3−HH−V (3−1) 33%
V−HHB−1 (3−5) 3%
NI=76.4℃;Tc<−30℃;Δn=0.104;Δε=−3.2;Vth=2.06V;η=15.6mPa・s.
[Composition M12]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
5-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 8%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 4%
5-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 5%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 5%
2-BB (2F, 3F) B-3 (2-11) 4%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 5%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
3-HH-V (3-1) 33%
V-HHB-1 (3-5) 3%
NI=76.4° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.104; Δε=−3.2; Vth=2.06V; η=15.6 mPa·s.

[組成物M13]
2−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 6%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (2−4) 4%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 3%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 14%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 7%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 11%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 9%
2−HH−3 (3−1) 5%
3−HH−VFF (3−1) 30%
1−BB−3 (3−3) 5%
3−HHB−1 (3−5) 3%
3−HBB−2 (3−6) 3%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.103;Δε=−3.2;Vth=2.17V;η=17.7mPa・s.
[Composition M13]
2-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 6%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (2-4) 4%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 3%
2-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 14%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 7%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 11%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 9%
2-HH-3 (3-1) 5%
3-HH-VFF (3-1) 30%
1-BB-3 (3-3) 5%
3-HHB-1 (3-5) 3%
3-HBB-2 (3-6) 3%
NI=78.3° C.; Tc<−20° C.; Δn=0.103; Δε=−3.2; Vth=2.17V; η=17.7 mPa·s.

[組成物M14]
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 5%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (2−5) 8%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 5%
5−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 4%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 5%
2−BB(2F,3F)B−3 (2−11) 4%
2−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 9%
4−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 4%
5−HBB(2F,3F)−O2 (2−15) 8%
3−HH−V (3−1) 27%
3−HH−V1 (3−1) 6%
V−HHB−1 (3−5) 5%
NI=81.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.107;Δε=−3.2;Vth=2.11V;η=15.5mPa・s.
[Composition M14]
3-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 5%
5-HB(2F,3F)-O2 (2-1) 7%
3-BB(2F,3F)-O2 (2-5) 8%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 5%
5-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 4%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 5%
2-BB (2F, 3F) B-3 (2-11) 4%
2-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 9%
4-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 4%
5-HBB(2F,3F)-O2 (2-15) 8%
3-HH-V (3-1) 27%
3-HH-V1 (3-1) 6%
V-HHB-1 (3-5) 5%
NI=81.2° C.; Tc<−20° C.; Δn=0.107; Δε=−3.2; Vth=2.11V; η=15.5 mPa·s.

[組成物M15]
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−3) 7%
3−HHB(2F,3F)−O2 (2−7) 8%
2−HchB(2F,3F)−O2 (2−8) 8%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (2−10) 5%
2−BB(2F,3F)B−3 (2−11) 7%
2−BB(2F,3F)B−4 (2−11) 7%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (2−13) 3%
3−DhH1OB(2F,3F)−O2 (2−14) 4%
4−HH−V (3−1) 15%
3−HH−V1 (3−1) 6%
1−HH−2V1 (3−1) 6%
3−HH−2V1 (3−1) 4%
V2−BB−1 (3−3) 5%
1V2−BB−1 (3−3) 5%
3−HHB−1 (3−5) 6%
3−HB(F)BH−3 (3−12) 4%
NI=88.3℃;Tc<−30℃;Δn=0.115;Δε=−2.0;Vth=2.80V;η=17.8mPa・s.
[Composition M15]
3-H2B(2F,3F)-O2 (2-3) 7%
3-HHB(2F,3F)-O2 (2-7) 8%
2-HchB(2F,3F)-O2 (2-8) 8%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (2-10) 5%
2-BB (2F, 3F) B-3 (2-11) 7%
2-BB (2F, 3F) B-4 (2-11) 7%
3-HDhB(2F,3F)-O2 (2-13) 3%
3-DhH1OB(2F,3F)-O2 (2-14) 4%
4-HH-V (3-1) 15%
3-HH-V1 (3-1) 6%
1-HH-2V1 (3-1) 6%
3-HH-2V1 (3-1) 4%
V2-BB-1 (3-3) 5%
1V2-BB-1 (3-3) 5%
3-HHB-1 (3-5) 6%
3-HB(F)BH-3 (3-12) 4%
NI=88.3° C.; Tc<−30° C.; Δn=0.115; Δε=−2.0; Vth=2.80 V; η=17.8 mPa·s.

以下の重合性化合物(RM−1)から(RM−8)を第一添加物として使用した。

Figure 0006729395
The following polymerizable compounds (RM-1) to (RM-8) were used as the first additive.
Figure 0006729395

以下の極性化合物(PC−1)から(PC−33)を第二添加物として使用した。

Figure 0006729395
The following polar compounds (PC-1) to (PC-33) were used as the second additive.
Figure 0006729395

Figure 0006729395
Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395
Figure 0006729395

Figure 0006729395
Figure 0006729395

Figure 0006729395
Figure 0006729395

2.液晶分子の垂直配向
試験番号1
組成物(M1)に重合性化合物(RM−1)を0.5重量%の割合で、極性化合物(PC−1)を5重量%の割合で添加した。この混合物を100℃のホットステージ上で2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4.0μmである、配向膜を有しない素子に注入した。この素子に超高圧水銀ランプUSH−250−BY(ウシオ電機製)を用いて紫外線を照射(28J)することによって、重合性化合物を重合させた。この素子を偏光子と検光子が直行して配置された偏光顕微鏡にセットし、下から素子に光を照射し、光漏れの有無を観察した。液晶分子が充分に配向し、光が素子を通過しない場合は、垂直配向が「良好」と判断した。素子を通過した光が観察された場合は、「不良」と表した。
2. Vertical alignment test number 1 for liquid crystal molecules
The polymerizable compound (RM-1) was added to the composition (M1) at a ratio of 0.5% by weight, and the polar compound (PC-1) was added at a ratio of 5% by weight. This mixture was injected onto a device having no alignment film, in which the distance (cell gap) between two glass substrates was 4.0 μm on a hot stage at 100° C. The polymerizable compound was polymerized by irradiating the device with ultraviolet rays (28J) using an ultra-high pressure mercury lamp USH-250-BY (manufactured by Ushio Inc.). This device was set on a polarizing microscope in which a polarizer and an analyzer were arranged orthogonally, and the device was irradiated with light from below to observe the presence or absence of light leakage. When the liquid crystal molecules were sufficiently aligned and light did not pass through the device, the vertical alignment was judged to be “good”. When the light passing through the device was observed, it was indicated as “poor”.

試験番号2から33
組成物、重合性化合物、および極性化合物を組み合わせた混合物を用いて配向膜を有しない素子を作製した。試験番号1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。結果を表4にまとめた。
Exam number 2-33
An element having no alignment film was prepared using a mixture of the composition, the polymerizable compound, and the polar compound. The presence or absence of light leakage was observed by the same method as Test No. 1. The results are summarized in Table 4.

Figure 0006729395
Figure 0006729395

3.重合性化合物の転化率
組成物には極性化合物と共に重合性化合物を添加した。この重合性化合物は、重合によって消費され重合体を与えた。この反応の転化率は大きい方が好ましい。重合性化合物の残量(未反応の重合性化合物の量)は、画像の焼き付きの観点から少ない方が好ましいからである。高分子支持配向型の素子を作製するときは、液晶分子のプレチルト角を最適化する目的で、一般に二段階で紫外線を照射する。次の試験では、第一段階の紫外線を照射したあと、重合性化合物の残量を測定し、転化率を算出した。比較するために、下記の重合性化合物(RM−9)を選んだ。この化合物は、記号の定義によって化合物(1)から除外されている。

Figure 0006729395
3. Conversion Rate of Polymerizable Compound The polymerizable compound was added to the composition together with the polar compound. This polymerizable compound was consumed by the polymerization to give the polymer. It is preferable that the conversion rate of this reaction is large. This is because the remaining amount of the polymerizable compound (the amount of the unreacted polymerizable compound) is preferably smaller from the viewpoint of image sticking. When a polymer-supported alignment type device is produced, ultraviolet rays are generally irradiated in two steps for the purpose of optimizing the pretilt angle of liquid crystal molecules. In the next test, after irradiating the ultraviolet rays of the first stage, the remaining amount of the polymerizable compound was measured and the conversion rate was calculated. The following polymerizable compound (RM-9) was selected for comparison. This compound is excluded from the compound (1) by the definition of symbols.

Figure 0006729395

重合は次のように行った。「液晶分子の垂直配向」の段落に記載した方法で、配向膜を有しない素子を作成した。この素子に、30Vの電圧を印加しながら78mW/cm(405nm)の紫外線を359秒間(28J)照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製、紫外硬化用マルチメタルランプM04−L41を用いた。その後、HPLCにより、重合性化合物の残量を測定し、転化率を算出した。結果を表5にまとめた。試験番号1から8の転化率は34%から44%の範囲であった。比較例1では、試験番号1で使われた重合性化合物(RM−1)を重合性化合物(RM−9)に置き換えて重合させた。この場合に転化率は16%であった。この比較によって、本発明の組成物は、転化率の点からも優れていると結論できる。The polymerization was performed as follows. A device having no alignment film was prepared by the method described in the paragraph “Vertical alignment of liquid crystal molecules”. This device was irradiated with 78 mW/cm 2 (405 nm) of ultraviolet rays for 359 seconds (28 J) while applying a voltage of 30V. For the irradiation of ultraviolet rays, a multi-metal lamp M04-L41 for UV curing manufactured by Eye Graphics Co., Ltd. was used. Then, the remaining amount of the polymerizable compound was measured by HPLC and the conversion rate was calculated. The results are summarized in Table 5. The conversions of test numbers 1 to 8 ranged from 34% to 44%. In Comparative Example 1, the polymerizable compound (RM-1) used in Test No. 1 was replaced with the polymerizable compound (RM-9) for polymerization. In this case, the conversion rate was 16%. From this comparison, it can be concluded that the composition of the present invention is also excellent in terms of conversion rate.

Figure 0006729395
Figure 0006729395

4.応答時間
表6に記載したように、各種の組成物、重合性化合物、および極性化合物を組み合わせて調製した混合物を、配向膜を有しない素子に注入した。上記の項(12)にしたがって、紫外線を照射することによって重合性化合物を重合させたあと、素子の応答時間を測定した。比較のために、重合性化合物と極性化合物とを添加しないまま組成物(M5)または組成物(M9)から素子を作製し、同様な方法で応答時間を測定した。表6から分かるように、試験番号1から33では、応答時間が5.2ミリ秒から10.4ミリ秒の範囲であった。一方、比較1と比較2の応答時間は、それぞれ21.8ミリ秒と21.7ミリ秒であった。すなわち、重合性化合物と極性化合物を添加しない時は、応答時間が約2倍であった。したがって、重合性化合物(1)から誘導された重合体と極性化合物(4)または(5)の組み合わせが応答時間を短縮するのに有効であると結論できる。
4. Response time As described in Table 6, a mixture prepared by combining various compositions, a polymerizable compound, and a polar compound was injected into a device having no alignment film. According to the item (12), the response time of the device was measured after polymerizing the polymerizable compound by irradiating with ultraviolet rays. For comparison, a device was prepared from the composition (M5) or the composition (M9) without adding the polymerizable compound and the polar compound, and the response time was measured by the same method. As can be seen from Table 6, in the test numbers 1 to 33, the response time was in the range of 5.2 milliseconds to 10.4 milliseconds. On the other hand, the response times of Comparative 1 and Comparative 2 were 21.8 milliseconds and 21.7 milliseconds, respectively. That is, when the polymerizable compound and the polar compound were not added, the response time was about double. Therefore, it can be concluded that the combination of the polymer derived from the polymerizable compound (1) and the polar compound (4) or (5) is effective in shortening the response time.

Figure 0006729395
Figure 0006729395

液晶表示素子においては、応答時間が短い方が好ましい。表6に示した実施例の応答時間は、5.2ミリ秒から10.4ミリ秒の範囲であり、比較例よりも短かった。この結果は、重合性化合物および極性化合物を含む液晶組成物を使うことによって、各成分の種類が異なるにも拘わらず、配向膜を有しない素子が短い応答時間を達成した、といえる。これは、配向膜が無くても液晶分子が安定して配向しているからであり、特筆すべき本発明の特徴である。 In a liquid crystal display device, a shorter response time is preferable. The response time of the examples shown in Table 6 was in the range of 5.2 msec to 10.4 msec, which was shorter than that of the comparative example. It can be said that this result indicates that the use of the liquid crystal composition containing the polymerizable compound and the polar compound achieves a short response time in the device having no alignment film, despite the difference in the type of each component. This is because the liquid crystal molecules are stably aligned even without the alignment film, which is a special feature of the present invention.

本発明の液晶組成物は、配向膜を有しない素子において、液晶分子の配向を制御することが可能である。この組成物は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも1つの特性を充足する、または少なくとも2つの特性に関して適切なバランスを有する。この組成物を含有する液晶表示素子は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するので、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。 The liquid crystal composition of the present invention can control the alignment of liquid crystal molecules in an element having no alignment film. This composition has properties such as high maximum temperature, low minimum temperature, small viscosity, suitable optical anisotropy, large negative dielectric anisotropy, large specific resistance, high stability against ultraviolet rays, and high stability against heat. At, satisfying at least one property, or having an appropriate balance with respect to at least two properties. A liquid crystal display device containing this composition has characteristics such as a short response time, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long life, so that it can be used for a liquid crystal projector, a liquid crystal television and the like. ..

Claims (24)

第一添加物として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物、第二添加物として少なくとも1つの極性化合物、および第一成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
Figure 0006729395

Figure 0006729395

式(1)において、環Aおよび環Cは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Bは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;ZおよびZは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、−CH=C(CH)−、または−C(CH)=C(CH)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P、P、およびPは、重合性基であり;Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;aは0、1、または2であり;b、c、およびdは独立して、0、1、2、3、または4であり;ただし、環Aおよび環Cがフェニルであるとき、aは1または2であり、そしてaが1であるとき、SpおよびSpは単結合であり;
式(2)において、R およびR は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z およびZ は独立して、単結合、−CH CH −、−CH O−、−OCH −、−COO−、または−OCO−であり;eは、1、2、または3であり、fは0または1であり、そしてeとfとの和は3以下である。
At least one polymerizable compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as the first additive, the table with the formula (2) at least one polar compound as the second additive, and as a first component A liquid crystal composition containing at least one compound selected from the group of compounds described above and having a negative dielectric anisotropy.
Figure 0006729395

Figure 0006729395

In formula (1), ring A and ring C are independently cyclohexyl, cyclohexenyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tetrahydropyran-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, pyrimidine-. 2-yl or pyridin-2-yl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least one hydrogen. It may be replaced by alkyl having 1 to 12 carbons which is replaced by fluorine or chlorine; Ring B is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1. ,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8 -Diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,7-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine- 2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or at least One hydrogen may be replaced by an alkyl having 1 to 12 carbons in which fluorine or chlorine is replaced; Z 1 and Z 2 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbons, and this alkylene In, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —CO—, —COO—, or —OCO—, and at least one —CH 2 —CH 2 — is —CH═. CH -, - C (CH 3 ) = CH -, - CH = C (CH 3) -, or -C (CH 3) = C ( CH 3) - may be replaced by, in these groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; P 1 , P 2 , and P 3 are polymerizable groups; Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or carbon. An alkylene of the numbers 1 to 10 in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —COO—, —OCO—, or —OCOO—, and at least one —CH 2 —. CH 2 -CH 2 - is - CH=CH- or -C[identical to]C-, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; a is 0, 1, or 2; b , C, and d are independently 0, 1, 2, 3, or 4 provided that when Ring A and Ring C are phenyl, a is 1 or 2 and a is 1. When Sp 1 and Sp 3 are single bonds;
In formula (2), R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons. Yes; Ring D and Ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, 1,4-wherein at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine. Phenylene or tetrahydropyran-2,5-diyl; Ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro- 5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, or 7,8-difluorochroman-2,6-diyl; Z 3 and Z 4 are independently Te single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO-, or a -OCO-; e is 1, 2, or 3,, f is 0 or 1 and the sum of e and f is 3 or less.
式(1)において、P、P、およびPが独立して式(P−1)から式(P−5)で表される基の群から選択された重合性基である、請求項1に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(P−1)から式(P−5)において、M、M、およびMは独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルである。
In the formula (1), P 1 , P 2 , and P 3 are independently a polymerizable group selected from the group of groups represented by formulas (P-1) to (P-5). Item 2. The liquid crystal composition according to item 1.
Figure 0006729395

In formulas (P-1) to (P-5), M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 5 carbons, or at least one hydrogen is fluorine or chlorine. Is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms replaced by.
第一添加物が式(1−1)から式(1−12)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物である、請求項1または2に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(1−1)から式(1−12)において、P、P、およびPは独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり、ここでM、M、およびMは独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
Figure 0006729395

Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの−CH−CH−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the first additive is at least one polymerizable compound selected from the group of compounds represented by formulas (1-1) to (1-12).
Figure 0006729395

In formulas (1-1) to (1-12), P 1 , P 2 , and P 3 are independently a group of groups represented by formulas (P-1) to (P-3). A polymerizable group of choice, wherein M 1 , M 2 , and M 3 are independently hydrogen, fluorine, C 1 -C 5 alkyl, or at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Alkyl having 1 to 5 carbon atoms;
Figure 0006729395

Sp 1 , Sp 2 , and Sp 3 are independently a single bond or an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO—, —OCO. -, or may be replaced by -OCOO-, and at least one -CH 2 -CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in the groups, at least One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
液晶組成物の重量に基づいて、第一添加物の割合が0.03重量%から10重量%の範囲である、請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the ratio of the first additive is in the range of 0.03% by weight to 10% by weight based on the weight of the liquid crystal composition. 第一成分として式(2−1)から式(2−21)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

Figure 0006729395

式(2−1)から式(2−21)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
The liquid crystal according to any one of claims 1 to 4 , which contains at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2-1) to (2-21) as a first component. Composition.
Figure 0006729395

Figure 0006729395

In formulas (2-1) to (2-21), R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or It is an alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms.
液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。 Based on the weight of the liquid crystal composition, the ratio of the first component is from 10 wt% to 90 wt%, the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5. 第二成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(3)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Gおよび環Iは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、−CHCH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、または−OCO−であり;gは、1、2、または3である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 6 , containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3) as the second component.
Figure 0006729395

In formula (3), R 3 and R 4 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, at least one hydrogen being replaced by fluorine or chlorine. An alkyl having 1 to 12 carbons, or an alkenyl having 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; ring G and ring I are independently 1,4-cyclohexylene. , 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene; Z 5 is a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O. -, - OCH 2 -, - COO-, or a is -OCO-; g is 1, 2 or 3.
第二成分として式(3−1)から式(3−13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(3−1)から式(3−13)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
The liquid crystal according to any one of claims 1 to 7 , containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (3-1) to (3-13) as a second component. Composition.
Figure 0006729395

In formulas (3-1) to (3-13), R 3 and R 4 are independently at least alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, and at least Alkyl having 1 to 12 carbons in which one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or alkenyl having 2 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.
液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、請求項またはに記載の液晶組成物。 Based on the weight of the liquid crystal composition, the proportion of the second component is in the range of 10 wt% to 90 wt%, the liquid crystal composition according to claim 7 or 8. 第二添加物が、窒素、酸素、硫黄、およびリンから選択されたヘテロ原子を有する極性基を有する極性化合物である、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9 , wherein the second additive is a polar compound having a polar group having a hetero atom selected from nitrogen, oxygen, sulfur, and phosphorus. 第二添加物として式(4)および式(5)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの極性化合物を含有する、請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(4)において、MESは、少なくとも1つの環を有するメソゲン基であり;式(5)において、Rは炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;式(4)および式(5)において、Rは、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、および第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子の少なくとも1つを有する極性基であり;hは、1または2である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 10 , containing at least one polar compound selected from the group of compounds represented by formula (4) and formula (5) as the second additive. ..
Figure 0006729395

In the formula (4), MES is a mesogenic group having at least one ring; in the formula (5), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 —. May be replaced with -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C[identical to]C-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; in the formulas (4) and (5), R 6 is an oxygen atom of an OH structure, a sulfur atom of a SH structure, and a primary, secondary, or A polar group having at least one nitrogen atom of a tertiary amine structure; h is 1 or 2.
第二添加物として式(4−1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(4−1)において、環Jおよび環Kは独立して、炭素数6から25の芳香族基、炭素数5から25の複素芳香族基、炭素数3から25の脂環式基、または炭素数4から25の複素脂環式基であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は基Tで置き換えられてもよく、ここで基Tは、−OH、−(CH−OH、ハロゲン、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、−N(R、−(CH−N(R、炭素数6から20のアリール、炭素数6から20のヘテロアリール、炭素数1から25のアルキル、炭素数1から25のアルコキシ、炭素数2から25のアルキルカルボニル、炭素数2から25のアルコキシカルボニル、炭素2から25のアルキルカルボニルオキシ、または炭素数2から25のアルコキシカルボニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;Zは、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−(CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C(R、または単結合であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;Rは、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ただしRは、少なくとも1つの、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、または第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子を有し;Rは、水素、ハロゲン、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり;iは、0、1、2、3、4、または5である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 11 , containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (4-1) as a second additive.
Figure 0006729395

In formula (4-1), ring J and ring K are independently an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms, a heteroaromatic group having 5 to 25 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, Or a heteroalicyclic group having 4 to 25 carbon atoms, which may be a condensed ring, in which at least one hydrogen may be replaced by a group T, wherein the group T is, -OH, - (CH 2) j -OH, halogen, -CN, -NO 2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O) N (R 0) 2, -C (= O) R 0, -N (R 0) 2, - (CH 2) j -N (R 0) 2, aryl having 6 to 20 carbon atoms, heteroaryl of from 6 to 20 carbon atoms, having a carbon number of 1 25 alkyl, 1 to 25 alkoxy, 2 to 25 alkylcarbonyl, 2 to 25 alkoxycarbonyl, 2 to 25 alkylcarbonyloxy, or 2 to 25 alkoxycarbonyloxy. And in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons and j is 1, 2, 3, or it is a 4; Z 6 is, -O -, - S -, - CO -, - CO-O -, - OCO -, - OCO-O -, - OCH 2 -, - CH 2 O-, -SCH 2 -, - CH 2 S -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - (CH 2) j -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - (CF 2) j -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - C ( R 0 ) 2 or a single bond, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, j is 1, 2, 3, or 4; R 6 is 1 carbon from alkyl of 25, and in the alkyl, at least one of -CH 2 -, -NR 0 -, - O - , - S -, - CO -, - COO -, - OCO -, - OCOO-, or It may be replaced by cycloalkylene having 3 to 8 carbons, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and at least one tertiary carbon (>CH-) is nitrogen (>). N-), and at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. R 6 may have at least one oxygen atom of OH structure, sulfur atom of SH structure, or nitrogen atom of primary, secondary, or tertiary amine structure. R 7 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 25 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —NR 0 —, —O—, —S—, —CO—, —. CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, and at least one tertiary carbon (>CH-) is It may be replaced by nitrogen (>N-), in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons. Yes; i is 0, 1, 2, 3, 4, or 5.
第二添加物として式(5−1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの極性化合物を含有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(5−1)において、Rは、炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;Rは、炭素数1から25のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−NR−、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、少なくとも1つの第三級炭素(>CH−)は、窒素(>N−)で置き換えられてもよく、そして少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ただしRは、少なくとも1つの、OH構造の酸素原子、SH構造の硫黄原子、または第一級、第二級、または第三級のアミン構造の窒素原子を有する。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 11 , containing at least one polar compound selected from the group of compounds represented by formula (5-1) as a second additive.
Figure 0006729395

In Formula (5-1), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —CH═CH—, —CF═CH—, —CH═. CF-, -C≡C-, or C3-C8 cycloalkylene may be substituted, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; R 6 is alkyl of 1 to 25 carbon atoms, in the alkyl, at least one of -CH 2 -, -NR 0 -, - O - , - S -, - CO -, - COO -, - OCO -, - OCOO Or may be replaced by cycloalkylene having 3 to 8 carbons, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, and at least one tertiary carbon (>CH-) is It may be replaced by nitrogen (>N-) and at least one hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine, provided that R 6 is at least one oxygen atom of OH structure, sulfur atom of SH structure. Or having a nitrogen atom of a primary, secondary, or tertiary amine structure.
請求項11に記載の式(4)および式(5)において、Rが式(A1)から式(A4)のいずれか1つで表される基である、請求項11から13のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(A1)から式(A4)において、Sp、Sp、およびSpは独立して、単結合または基(−Sp’’−X’’−)であり、ここで、Sp’’は、炭素数1から20のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも1つの−CH−は、−O−、−S−、−NH−、−N(R)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R)−CO−O−、−O−CO−N(R)−、−N(R)−CO−N(R)−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素または−CNで置き換えられてもよく、そしてX’’は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R)−、−N(R)−CO−、−N(R)−CO−N(R)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−、または単結合であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、YおよびYは独立して、水素、フッ素、塩素、または−CNであり;Spは、>CH−、>CR11−、>N−、または>C<であり;Xは、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、−SH、−SR11
Figure 0006729395

であり、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり;Xは、−O−、−CO−、−NH−、−NR11−、−S−、または単結合であり;Zは、炭素数1から15のアルキレン、炭素数5または6の脂環式基、またはこれらの組み合わせであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−N(R11、フッ素、または塩素で置き換えられてもよく;R11は、炭素数1から15のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CO−、または−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置換えられてもよく;環Lは、炭素数6から25の芳香族基または炭素数3から25の脂環式基であり、これらの基は縮合環であってもよく、これらの基において、1つから3つの水素はRで置き換えられてもよく;Rは、−OH、−(CH−OH、フッ素、塩素、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、−N(R、−(CH−N(R、−SH、−SR、炭素数6から20のアリール、炭素数6から20のへテロアリール、炭素数1から25のアルキル、炭素数1から25のアルコキシ、炭素数2から25のアルキルカルボニル、炭素数2から25のアルコキシカルボニル、炭素数2から25のアルキルカルボニルオキシ、または炭素数2から25のアルコキシカルボニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、ここでRは、水素または炭素数1から12のアルキルであり、jは、1、2、3、または4であり;kは、0、1、2、または3であり;mは、2、3、4、または5である。
In the formula (4) and (5) as claimed in claim 11, R 6 is a group represented by any one of formula (A4) from the equation (A1), any of claims 11 13, Item 2. The liquid crystal composition according to item 1.
Figure 0006729395

In formulas (A1) to (A4), Sp 4 , Sp 6 , and Sp 7 are independently a single bond or a group (—Sp″—X″—), where Sp″ is , C 1-20 alkylene, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —NH—, —N(R 0 )—, —CO—, —CO—. O-, -O-CO, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N( R0 )-CO-O-, -O-CO-N( R0 ). -, -N( R0 )-CO-N( R0 )-, -CH=CH-, or -C[identical to]C-, in which at least one hydrogen is fluorine, It may be replaced by chlorine or -CN, and X'' is -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -. CO-N (R 0) - , - N (R 0) -CO -, - N (R 0) -CO-N (R 0) -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - SCH 2 - , -CH 2 S -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 S -, - SCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, -CH = N -, - N = CH -, - N = N -, - CH = CR 0 -, - CY 2 = CY 3 -, - C≡C -, - CH = CH-CO-O -, - O-CO-CH = CH-, or a single bond, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having a carbon number of 1 to 12, Y 2 and Y 3 are independently hydrogen, fluorine, chlorine or, be -CN; Sp 5 is,> CH -,> CR 11 -,> N-, or> is C <; X 1 is, -OH, -OR 11, -COOH, -NH 2, -NHR 11 , -N (R 11) 2, -SH, -SR 11,
Figure 0006729395

Wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons; X 2 is —O—, —CO—, —NH—, —NR 11 —, —S—, or a single bond. Yes; Z 7 is alkylene having 1 to 15 carbons, an alicyclic group having 5 or 6 carbons, or a combination thereof, and in these groups, at least one hydrogen is —OH, —OR 11 , or -COOH, -NH 2, -NHR 11, -N (R 11) 2, fluorine or may be replaced by chlorine,; R 11 is alkyl of 1 to 15 carbon atoms, in the alkyl, at least one One —CH 2 — may be replaced by —C≡C—, —CH═CH—, —COO—, —OCO—, —CO—, or —O—, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine; ring L is an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, and these groups may be condensed rings. well, and in the groups, one to three hydrogen may be replaced by R L; R L is, -OH, - (CH 2) j -OH, fluorine, chlorine, -CN, -NO 2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O) N (R 0) 2, -C (= O) R 0, -N (R 0) 2, - (CH 2) j -N (R 0 ) 2 , —SH, —SR 0 , aryl having 6 to 20 carbon atoms, heteroaryl having 6 to 20 carbon atoms, alkyl having 1 to 25 carbon atoms, alkoxy having 1 to 25 carbon atoms, and having 2 carbon atoms 25 alkylcarbonyl, C2 to C25 alkoxycarbonyl, C2 to C25 alkylcarbonyloxy, or C2 to C25 alkoxycarbonyloxy, in which at least one hydrogen is fluorine or It may be replaced by chlorine, wherein R 0 is hydrogen or alkyl having 1 to 12 carbons, j is 1, 2, 3, or 4; k is 0, 1, 2, or 3; m is 2, 3, 4, or 5.
第二添加物が式(4−1−1)から式(4−1−4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物である、請求項12に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

式(4−1−1)および式(4−1−4)において、環Jおよび環Kは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−フルオロ-1,3−フェニレン、2−エチル−1,4−フェニレン、2,6−ジエチル−1,4−フェニレン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または、2,3,5,6−テトラフルオロ−1,4-フェニレンであり;環Lは、シクロヘキシルまたはフェニルであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;Zは、単結合、炭素数1から15のアルキレン、炭素数5または6の脂環式基、またはこれらの組み合わせであり、これらの基において、少なくとも1つの水素は、−OH、−OR11、−COOH、−NH、−NHR11、−NR11 、またはハロゲンで置き換えられてもよく、R11は、炭素数1から15のアルキルであり、これらの基において少なくとも1つの−CH−は、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CO−、−O−、または−NH−で置き換えられてもよく;Spは、単結合、エチレン、プロピレン、またはメチレンオキシであり;Spは、単結合、または炭素数1から5のアルキレンであり、このアルキレンにおいて−CH−は−O−または−NH−で置き換えられてもよく;Rは、炭素数1から8のアルキルまたはフッ素であり;iは、0、1、2、3、4、または5であり;Xは−OH、−COOH、−SH、−OCH、または−NHであり;Xは単結合または−O−である。
The liquid crystal composition according to claim 12 , wherein the second additive is at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (4-1-1) to (4-1-4).
Figure 0006729395

In formula (4-1-1) and formula (4-1-4), ring J and ring K are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4. -Phenylene, 2-fluoro-1,3-phenylene, 2-ethyl-1,4-phenylene, 2,6-diethyl-1,4-phenylene, 2-trifluoromethyl-1,4-phenylene, 2,3 -Difluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, or 2,3,5,6-tetrafluoro-1,4- Phenylene; ring L is cyclohexyl or phenyl; Z 6 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; Z 7 is a single bond, alkylene having 1 to 15 carbons, C 5 or 6 An alicyclic group, or a combination thereof, in which at least one hydrogen is replaced with —OH, —OR 11 , —COOH, —NH 2 , —NHR 11 , —NR 11 2 or halogen. R 11 is alkyl having 1 to 15 carbons, and at least one —CH 2 — in these groups is —C≡C—, —CH═CH—, —COO—, —OCO. -, -CO-, -O-, or -NH- may be substituted; Sp 4 is a single bond, ethylene, propylene, or methyleneoxy; Sp 7 is a single bond or has 1 to 12 carbon atoms. 5 is alkylene, and in this alkylene, —CH 2 — may be replaced by —O— or —NH—; R 7 is alkyl having 1 to 8 carbons or fluorine; i is 0, 1 , 2,3,4, or a 5; X 1 is -OH, -COOH, -SH, it is -OCH 3 or -NH 2,; X 2 is a single bond or -O-.
第二添加物が式(5−1−1)から式(5−1−29)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物である、請求項13に記載の液晶組成物。
Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395

式(5−1−1)から式(5−1−29)において、Rは、炭素数4から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、または炭素数3から8のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
The liquid crystal composition according to claim 13 , wherein the second additive is at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5-1-1) to (5-1-29).
Figure 0006729395

Figure 0006729395

Figure 0006729395

In formulas (5-1-1) to (5-1-29), R 5 is alkyl having 4 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —CH═CH. -, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms, in which at least one hydrogen is fluorine or chlorine. May be replaced with.
液晶組成物の重量に基づいて、第二添加物の割合が10重量%未満である、請求項1から16のいずれか1項に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 16 , wherein the proportion of the second additive is less than 10% by weight based on the weight of the liquid crystal composition. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。 A liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of claims 1 17. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、VAモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項18に記載の液晶表示素子。 19. The liquid crystal display element according to claim 18 , wherein an operation mode of the liquid crystal display element is an IPS mode, a VA mode, an FFS mode, or an FPA mode, and a driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。 Containing the liquid crystal composition according to any one of claims 1 17, the polymerizable compound of the liquid crystal composition is polymerized, the liquid crystal display device of a polymer sustained alignment type. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。 Containing the liquid crystal composition according to any one of claims 1 17, the polymerizable compound of the liquid crystal composition is polymerized, the liquid crystal display device having no alignment film. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。 Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 17 in a liquid crystal display device. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。 Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 17 in a polymer-supported alignment type liquid crystal display device. 請求項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。 Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 17 in a liquid crystal display device having no alignment film.
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