(57)【要約】  本発明は、シリコン誘導体、これを含む液晶組成物及びこの液晶組成物を用いた液晶ディスプレイ用補償フィルムに関する。より詳しくは、正面からの傾斜角のコントラスト比を向上させ、暗状態での視野角に従うカラー変化を最小化できる高品質の特性を持つ視野角補償フィルムの液晶材料、これを含む液晶組成物及びこれにより製作された補償フィルムに関する。
2009516739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１のシリコン誘導体。
【化１】
2009516739.tif 000030
Ｗ１及びＷ２は、各々独立的に−Ｈ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂr又は−ＣＦ３であり；
Ｘ１は、−Ｏ−、−ＮＨ−又は−(ＣＨ２)ｍ−であり、ｍは０〜５の整数であり；
Ａ１は、Ｃ１〜Ｃ１２の アルキレン、Ｃ２〜Ｃ１２のアルケニレン、−(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ−、−(ＣＨ２ＣＨＣＨ３Ｏ)ｎ−又は−(ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ)ｎ−であり、ｎは１〜５の整数であり；
Ｙ１及びＹ２は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−、−(ＣＨ２)ｐ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−ＯＣ(＝Ｏ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−、−ＳｉＨ２−、−ＳｉＭｅ２−、−ＳｉＥｔ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり、ｐは０〜２の整数であり；
【化２】
2009516739.tif 000031
Ｊ１は、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり；
【化３】
2009516739.tif 000032
ａ及びｂは、それぞれ独立的に０〜２の整数であり；
Ｑ１〜Ｑ４、Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ９は、各々独立的に−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３又は−Ｃ(＝Ｏ)ＣＨ３であり；
Ｒ５は、−ＳｉＭｅ３、−ＳｉＥｔ３、−ＳｉＦ３、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−ＯＣＦ３、Ｃ１〜Ｃ１２のアルキル又はＣ２〜Ｃ１２のアルケニルであり；
前記化学式１は、一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【請求項２】
下記化学式２のシリコン誘導体。
【化４】
2009516739.tif 000033
Ｗ１及びＷ２は、各々独立的に−Ｈ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又は−ＣＦ３であり；
Ｘ１及びＸ２は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−又は−(ＣＨ２)ｍ−、ｍは０〜５の整数であり；
Ａ１及びＡ２は、各々独立的にＣ１〜Ｃ１２のアルキレン、Ｃ２〜Ｃ１２のアルケニレン、−(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ−、−(ＣＨ２ＣＨＣＨ３Ｏ)ｎ−又は−(ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ)ｎ−であり、ｎは１〜５の整数であり；
Ｙ１〜Ｙ４は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−、−(ＣＨ２)ｐ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−ＯＣ(＝Ｏ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−、−ＳｉＨ２−、−ＳｉＭｅ２−、−ＳｉＥｔ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり、ｐは０〜２の整数であり；
【化５】
2009516739.tif 000034
Ｊ１及びＪ２は、ぞれぞれ独立的に−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり；
【化６】
2009516739.tif 000035
ａ、ｂ、ｃ及びｄは、各々独立的に０〜２の整数であり；
Ｑ１〜Ｑ８、Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ９は、各々独立的に−Ｈ、−Ｆ、−Ｃl、−Ｂr、−Ｉ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３又は−Ｃ(＝Ｏ)ＣＨ３であり、
前記化学式２は、一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【請求項３】
前記Ａ１のＣ２〜Ｃ１２のアルケニレンは、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−であり、前記Ｒ５のＣ２〜Ｃ１２のアルケニルは、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２である、請求項１に記載のシリコン誘導体。
【請求項４】
前記Ａ１及びＡ２のＣ２〜Ｃ１２のアルケニレンは、それぞれ独立的に−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−である、請求項２に記載のシリコン誘導体。
【請求項５】
前記化学式１のシリコン誘導体のうち、立体異性体を有するシリコン誘導体は、トランス異性体：シス異性体の比率が８５：１５〜１００：０である、請求項１に記載のシリコン誘導体。
【請求項６】
前記化学式２のシリコン誘導体のうち、立体異性体を有するシリコン誘導体は、トランス異性体：シス異性体の比率が８５：１５〜１００：０である、請求項２に記載のシリコン誘導体。
【請求項７】
下記化学式１のシリコン誘導体及び下記化学式２のシリコン誘導体からなる群より選ばれた１種以上のシリコン誘導体を含む、液晶組成物。
【化７】
2009516739.tif 000036
前記式中、Ｇ１、Ｘ１、Ａ１、Ｙ１、Ｙ２、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ及びＲ５は、請求項１に定義したようであり；
【化８】
2009516739.tif 000037
前記式中、Ｇ１、Ｇ２、Ｘ１、Ｘ２、Ａ１、Ａ２、Ｙ１〜Ｙ４、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、 Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、請求項２に定義したようである。
【請求項８】
前記液晶組成物に含まれたシリコン誘導体のそれぞれの含量は、全体液晶組成物中１〜８０重量％である、請求項７に記載の液晶組成物。
【請求項９】
請求項１〜請求項６の何れか１項のシリコン誘導体、若しくは、請求項７又は請求項８の液晶組成物を用いた液晶ディスプレイ用補償フィルム。
【請求項１０】
前記液晶ディスプレイ用補償フィルムは、Ａ−プレート型補償フィルム、Ｂ−プレート型補償フィルム、(＋)Ｃ−プレート型補償フィルム、又は(−)Ｃ−プレート型補償フィルムである、請求項９に記載の液晶ディスプレイ用補償フィルム。
【請求項１１】
下記反応式１により製造される下記化学式１０のシリコン誘導体の製造方法。
【化９】
2009516739.tif 000038
前記式中、Ｗ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記請求項１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【請求項１２】
下記反応式２により製造される下記化学式１２のシリコン誘導体の製造方法。
【化１０】
2009516739.tif 000039
前記式中、Ｗ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びＲ１〜Ｒ４は、前記請求項２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【請求項１３】
前記化学式８の化合物は、下記反応式３により製造される、請求項１１又は請求項１２に記載のシリコン誘導体の製造方法。
【化１１】
2009516739.tif 000040
前記式中、Ｗ２は前記請求項１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【請求項１４】
下記反応式４により製造される下記化学式１４のシリコン誘導体の製造方法。
【化１２】
2009516739.tif 000041
前記式中、Ｇ１、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記請求項１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式１４は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【請求項１５】
下記反応式５により製造される下記化学式１６のシリコン誘導体の製造方法。
【化１３】
2009516739.tif 000042
前記式中、ＧはＧ１又はＧ２、Ｒ１〜Ｒ4は前記請求項２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式１６は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン誘導体、これを含む液晶組成物及びこの液晶組成物を用いた液晶ディスプレイ用補償フィルムに関する。より詳しくは、正面からの傾斜角のコントラスト比を向上させ、暗状態での視野角に従うカラー変化を最小化できる高品質の特性を持つ視野角補償フィルムの液晶材料、これを含む液晶組成物及びこれにより製作された補償フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、時計、ノートブック、携帯電話、テレビ及びモニターなどの市場の爆発的な増加と共に、軽量且つ低消費電力型のディスプレイに対する需要が毎年急増しつつある。液晶ディスプレイ装置(ＬＣＤ)は、軽量且つ薄膜のディスプレイ特性と共に、低消費電力の特性を持つため、このような製品に頻繁に応用されている。
【０００３】
しかしながら、液晶ディスプレイ装置は、視野角の依存性、すなわち、見る方向や角度によって色や明暗などが変化する短所がある。また、表示画面が大型化になるほど視野角が狭くなる問題点がある。既存のＣＲＴ装置の視野角がほぼ１８０゜に達するのに対し、視野角の補正にならないＴＦＴ−ＬＣＤの場合は±５０゜に過ぎない。
【０００４】
前記問題点を改善するための公知の方法としては、液晶セル内で画素を分割して配向を制御するマルチドメイン方法、電圧を制御する方法、及び光学補償フィルムを使用する方法などがある。
【０００５】
液晶ディスプレイ装置における視野角の依存性が発生する原因は、パネルに対し、斜めに入射する光の複屈折効果と垂直に入射する光の複屈折効果とが異なるためである。これを補正するために、パネルと反対の複屈折率を有する位相差フィルムをパネルの前後に付着して使用する光学補償フィルム法が主に用いられており、ディスプレイパネルの大型化と共に高性能の液晶補償フィルムが要求されている。
【０００６】
位相差フィルムは、配向処理した透明な支持体上に液晶をコーティングし、これを配向層の方向から一定に配列した後、硬化させたものである。このときの配列状態は、電圧印加時の液晶セルと反対方向になるため、暗状態で光の漏れを最小化する。こうした特性を持つ位相差フィルムを液晶パネルと組合させて光を通過させると、全方向で光の経路は互いに類似しているため、経路差による光の位相差を補償し得る。また、各フィルムの複屈折サイズやフィルム間に互いになす角度、ラビング方向や偏光板間の角度関係を最適化して、上下左右方向の複屈折差の補償も行なうことができる。
【０００７】
このようなフィルムの製造に用いられる液晶化合物は、水分、光、熱、空気及び電場などに対して安定的であり、使用環境下で互いに化学的に安定的であるべきである。また、液晶化合物がディスプレイ装置に用いられるには、広範囲の液晶相温度及び屈折異方性(Δｎ)値などの物性が適切にバランスを取るべきである。さらに、ディスプレイ装置の形態によって要求される物性も多様なので、これらの特性を全部満足し得る新規の液晶化合物が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、コントラスト比を向上させ、暗状態での視野角に従うカラー変化を最小化できる視野角補償フィルムの素材として使用可能な新規の化合物であるシリコン誘導体を提供することにある。
【０００９】
本発明の目的は、前記シリコン誘導体を含む液晶組成物及びこれを用いた液晶ディスプレイ用補償フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、新規のシリコン誘導体を提供する。また、本発明は、前記シリコン誘導体を含む液晶組成物及びこれを用いた液晶ディスプレイ用補償フィルムを提供する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の新規のシリコン誘導体は、下記化学式１のシリコン誘導体である。
【化１】
2009516739.tif 000003
【００１２】
Ｗ１及びＷ２は、各々独立的に−Ｈ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂr又は−ＣＦ３であり；
Ｘ１は、−Ｏ−、−ＮＨ−又は−(ＣＨ２)ｍ−であり、ｍは０〜５の整数であり；
Ａ１は、Ｃ１〜Ｃ１２の アルキレン、Ｃ２〜Ｃ１２のアルケニレン、−(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ−、−(ＣＨ２ＣＨＣＨ３Ｏ)ｎ−又は−(ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ)ｎ−であり、ｎは１〜５の整数であり；
Ｙ１及びＹ２は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−、−(ＣＨ２)ｐ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−ＯＣ(＝Ｏ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−、−ＳｉＨ２−、−ＳｉＭｅ２−、−ＳｉＥｔ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり、ｐは０〜２の整数であり；
【化２】
2009516739.tif 000004
Ｊ１は、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり；
【化３】
2009516739.tif 000005
Ｑ１〜Ｑ４、Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ９は、各々独立的に−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３又は−Ｃ(＝Ｏ)ＣＨ３であり；
Ｒ５は、−ＳｉＭｅ３、−ＳｉＥｔ３、−ＳｉＦ３、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−ＯＣＦ３、Ｃ１〜Ｃ１２のアルキル又はＣ２〜Ｃ１２のアルケニルであり；
前記化学式１は、一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００１３】
また、本発明の新規の化合物は、下記化学式２のシリコン誘導体である。
【化４】
2009516739.tif 000006
【００１４】
Ｗ１及びＷ２は、各々独立的に−Ｈ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又は−ＣＦ３であり；
Ｘ１及びＸ２は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−又は−(ＣＨ２)ｍ−、ｍは０〜５の整数であり；
Ａ１及びＡ２は、各々独立的にＣ１〜Ｃ１２のアルキレン、Ｃ２〜Ｃ１２のアルケニレン、−(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ−、−(ＣＨ２ＣＨＣＨ３Ｏ)ｎ−又は−(ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ)ｎ−であり、ｎは１〜５の整数であり；
Ｙ１〜Ｙ４は、各々独立的に−Ｏ−、−ＮＨ−、−(ＣＨ２)ｐ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、−ＯＣ(＝Ｏ)−、−Ｃ(＝Ｏ)−、−ＳｉＨ２−、−ＳｉＭｅ２−、−ＳｉＥｔ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり、ｐは０〜２の整数であり；
【化５】
2009516739.tif 000007
Ｊ１及びＪ２は、ぞれぞれ独立的に−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＭｅ２−、−ＣＨ２ＳｉＥｔ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−ＳｉＭｅ２ＣＨ２−又は−ＳｉＥｔ２ＣＨ２−であり；
【化６】
2009516739.tif 000008
ａ、ｂ、ｃ及びｄは、各々独立的に０〜２の整数であり；
Ｑ１〜Ｑ８、Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ９は、各々独立的に−Ｈ、−Ｆ、−Ｃl、−Ｂr、−Ｉ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３又は−Ｃ(＝０)ＣＨ３であり、
前記化学式２は、一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００１５】
前記化学式１及び化学式２のシリコン誘導体は、多様なディスプレイ装置の視野角を改善させる液晶ディスプレイ用補償フィルムに適用できる液晶化合物である。
【００１６】
前記化学式１のシリコン誘導体において、Ａ１のＣ２〜Ｃ１２のアルケニレンの非制限的な例としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−などがある。また、Ｒ５のＣ２〜Ｃ１２のアルケニルの非制限的な例としては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２などがある。
【００１７】
前記化学式２のシリコン誘導体において、Ａ１及びＡ２のＣ２〜Ｃ１２のアルケニレンは互いに独立的であり、前記Ｃ２〜Ｃ１２のアルケニレンの非制限的な例としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−などがある。
【００１８】
本発明による前記化学式１のシリコン誘導体を具体化すれば、前記化学式１において、Ｇ１はビニルシリルであり、Ａ１はアルキレンであり、環Ｂ及び環Ｃは芳香族環であり、Ｑ１〜Ｑ４はＨであり得る。このようなシリコン誘導体を化学式に表現すれば、下記化学式３に示される。
【化７】
2009516739.tif 000009
前記式中、Ｗ２、Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記化学式１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【００１９】
また、前記化学式１のシリコン誘導体を具体化すれば、前記化学式１において、Ｇ１はアクリルであり、Ａ１はＣ１〜Ｃ１２のアルキレンであり、環Ｂ及び環Ｃは芳香族環であり、Ｑ１〜Ｑ４はＨであり得る。このようなシリコン誘導体を化学式に表現すれば、下記化学式４に示される。
【化８】
2009516739.tif 000010
前記式中、Ｗ１、Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記化学式１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式４は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００２０】
本発明による前記化学式２のシリコン誘導体を具体化すれば、前記化学式２において、Ｇ１及びＧ２はビニルシリルであり、Ａ１及びＡ２はＣ１〜Ｃ１２のアルキレンであり、環Ｂ及び環Ｃは芳香族環であり、Ｑ１〜Ｑ８はＨであり得る。このようなシリコン誘導体を化学式に表現すれば、下記化学式５に示される。
【化９】
2009516739.tif 000011
【００２１】
前記式中、Ｗ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びＲ１〜Ｒ４は、前記化学式２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【００２２】
また、本発明による前記化学式２のシリコン誘導体を具体化すれば、前記化学式２において、Ｇ１及びＧ２はアクリルであり、Ａ１及びＡ２はＣ１〜Ｃ１２のアルキレンであり、環Ｂ及び環Ｃは芳香族環であり、Ｑ１〜Ｑ８はＨであり得る。このようなシリコン誘導体を化学式に表現すれば、下記化学式６に示される。
【化１０】
2009516739.tif 000012
【００２３】
前記式中、Ｗ１、Ｘ１、Ｘ2、Ｙ１〜Ｙ４、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びＲ１〜Ｒ４は、前記化学式２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式６は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００２４】
また、本発明による前記化学式２のシリコン誘導体を具体化すれば、前記化学式２において、Ｇ１はアクリルであり、Ｇ２はビニルシリルであり、Ａ１及びＡ２はＣ１〜Ｃ１２のアルキレンであり、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは芳香族環であり、Ｑ１〜Ｑ８はＨであり得る。このようなシリコン誘導体を化学式に表現すれば、下記化学式７に示される。
【化１１】
2009516739.tif 000013
【００２５】
前記式中、Ｗ１、Ｗ２、Ｘ１、Ｘ2、Ｙ１〜Ｙ４、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びＲ１〜Ｒ４は、前記化学式２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【００２６】
本発明による前記化学式１及び化学式２のシリコン誘導体を詳細に表現すれば、下記化合物に示されるようであるが、本発明のシリコン誘導体は、これに限定されるものではない。
【化１２−１】
2009516739.tif 000014
【化１２−２】
2009516739.tif 000015
【００２７】
本発明による前記化学式１のシリコン誘導体において、Ａ１がアルケニレンであるか、環Ｂ、環Ｃ及び／又はＥ１がシクロヘキシレンであれば、シリコン誘導体は立体異性体を有することができる。このとき、立体異性体を有するシリコン誘導体は、液晶性を示すトランス異性体が好ましく、トランス異性体：シス異性体の比率は８５：１５〜１００：０であり得る。
【００２８】
また、前記化学式２のシリコン誘導体において、Ａ１及び／又はＡ２がアルケニレンであるか、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｅ１及び／又はＥ２がシクロヘキシレンであれば、シリコン誘導体は立体異性体を有することができる。このとき、立体異性体を有するシリコン誘導体は、液晶性を示すトランス異性体が好ましく、トランス異性体：シス異性体の比率は８５：１５〜１００：０であり得る。
【００２９】
以下、本発明による前記シリコン誘導体の製造方法を説明する。
【００３０】
本発明による前記化学式１０のシリコン誘導体は、下記反応式１により製造できる。
【化１３】
2009516739.tif 000016
前記式中、Ｗ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記化学式１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
【００３１】
また、本発明による化学式１１のシリコン誘導体は、下記反応式２により製造できる。
【化１４】
2009516739.tif 000017
【００３２】
前記式中、Ｗ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｊ１、Ｊ２、Ｅ１、Ｅ２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びＲ１〜Ｒ４は、前記化学式２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
前記反応式１及び反応式２において、ベース(base)は、Ｋ２ＣＯ3のような弱塩基が用いられる。
【００３３】
このとき、前記反応式１及び／又は反応式２において、前記化学式７のビニルシリル化合物は、下記反応式３により製造できる。
【化１５】
2009516739.tif 000018
【００３４】
前記式中、Ｗ２は前記化学式１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数である。
具体的に、前記反応式３において、ヒドロシリル化反応に続くグリニャール反応により、前記化学式８の化合物を製造できる。若しくは、ヒドロシリル化反応又はグリニャール反応を用いてビニルシリルを導入し、これを脱保護した後、メチル化、トシル化又はハロゲン化して前記化学式８の化合物を合成できる。
【００３５】
本発明による下記化学式１４のシリコン誘導体は、下記反応式４により製造できる。
【化１６】
2009516739.tif 000019
【００３６】
前記式中、Ｇ１、Ｊ１、Ｅ１、ａ、ｂ及びＲ１〜Ｒ５は、前記化学式１に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式１４は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００３７】
前記反応式４において、前記化学式１３の化合物は、ディーン−スターク(Dean−Stark)反応により酸及びアルコールから合成できる。
【００３８】
下記化学式１６のシリコン誘導体は、下記反応式５により製造できる。
【化１７】
2009516739.tif 000020
【００３９】
前記式中、ＧはＧ１又はＧ２、Ｒ１〜Ｒ4は前記化学式２に定義したようであり、ｎは０〜１０の整数であり、前記化学式１５は一つ以上の−Ｓｉ−を含んでいる。
【００４０】
前記反応式５において、前記化学式１５の化合物は、ディーン−スターク反応により酸及びアルコールから合成でき、前記化学式１５のエステルをＫ２ＣＯ３のような塩基存在下にアクリルリンカー又はビニルシリルリンカーと反応させ、前記化学式１６のシリコン誘導体を製造できる。
【００４１】
本発明のシリコン誘導体の製造方法は、前記反応式１〜反応式５と類似な経路により製造できる方法も含む。
【００４２】
このように製造された本発明のシリコン誘導体は、多様な液晶物質と容易に混合され、低温でも溶解度が高い。
【００４３】
また、本発明のシリコン誘導体は、液晶ディスプレイ装置が通常的に用いられる条件下で、物理的や化学的に安定的であり、熱や光に安定的であり、好ましい温度範囲で液晶中間相を形成できるため、液晶組成物の成分に対して優れた材料になり得る。
【００４４】
よって、本発明は、前記化学式１のシリコン誘導体及び化学式２のシリコン誘導体からなる群より選ばれた１種以上のシリコン誘導体を含む液晶組成物を提供する。
【００４５】
前記液晶組成物に含まれたシリコン誘導体のそれぞれの含量は、全体液晶組成物中０.１〜９９.９重量％であり、好ましくは１〜８０重量％である。
【００４６】
本発明の液晶組成物は、シリコン誘導体の以外に、通常の液晶組成物に用いられる液晶化合物を含むことができ、その造成比は目的によって変化し得る。
【００４７】
また、本発明の液晶組成物は、必要に応じて適切な添加剤を含むことができる。このような添加剤の非制限的な例としては、液晶のらせん構造及び逆方向の歪みを抑制するカイラルドーパント(chiral dopant)、レベリングエージェント(leveling agent)などがある。
本発明の液晶組成物は、通常の技術により製造される。典型的に、多様な成分を室温乃至高温で互いに溶解させる。
【００４８】
本発明は、前記本発明のシリコン誘導体、又は、前記本発明の液晶組成物を用いた液晶ディスプレイ用補償フィルムを提供する。
【００４９】
前記液晶ディスプレイ用補償フィルムの例としては、Ａ−プレート型補償フィルム、Ｂ−プレート型補償フィルム、(＋)Ｃ−プレート型補償フィルム、又は(−)Ｃ−プレート型補償フィルムなどがある。
【発明の効果】
【００５０】
本発明による新規のシリコン誘導体及びこれを含む液晶組成物は、高い屈折異方性の特性を持つ。そして、本発明の液晶組成物の正面からの傾斜角のコントラスト比を向上させ、暗状態での視野角に従うカラー変化を最小化できる高品質の特性を持つ視野角補償フィルムを製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、 本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明が下記の実施例により限定されるものではない。
【実施例】
【００５２】
＜実施例１＞
【化１８】
2009516739.tif 000021
【００５３】
４−ヒドロキシ安息香酸及び６−ブロモ−１−ヘキサノールをモル比１：１として、水：メタノール(１：１)混合溶媒に入れた。ここに、２.０当量のＫＯＨを入れて１００℃で１０時間加熱し、これを減圧蒸留して溶媒を除去し、淡黄色の固体を得た。この固体を水及びヘキサンで洗浄し、白色の固体のヒドロキシ酸を約９０％の収率で得た。前記固体のヒドロキシ酸１.０当量をＤＭＡｃ溶媒に溶解させ、低温で１.２当量のアクリル酸クロライドを徐々に添加した。常温で１時間反応後、エーテル及び水でワークアップ(work−up)を行い、有機溶媒を除去して黄色の固体を得た。この固体をヘキサンで洗浄し、白色の固体を８６％の収率で得る。この固体１.０当量及び前記フェノール化合物１.０当量をＣＨ２Ｃｌ２溶媒に溶解させた後、１.２当量のＥＤＣ及び少量のＤＭＡＰを入れ、常温で１０時間撹はんさせてから、シリカゲルを用いて最終化合物を８７％の収率で得た。１ＨＮＭＲ(４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３)：δ０.３２(ｓ、９Ｈ)、１.４６〜１.５７(ｍ、４Ｈ)、１.７１〜１.７８(ｍ、２Ｈ)、１.８２〜１.９５(ｍ、２Ｈ)、４.０７(ｔ、２Ｈ)、４.２０(ｔ、２Ｈ)、５.８５(ｄ、１Ｈ)、６.１７(ｄｄ、１Ｈ)、６.３９(ｄ、１Ｈ)、６.９８(ｄ、２Ｈ)、７.２７(ｄ、２Ｈ)、７.６０〜７.６６(ｍ、５Ｈ)、８.１７(ｄ、２Ｈ)。
【００５４】
＜実施例２＞
【化１９】
2009516739.tif 000022
【００５５】
４−臭化メトキシベンジルマグネシウム(ＴＨＦ溶液から)溶液を−３０℃に冷却させた後、徐々に２.０当量のジクロロジメチルシランを徐々に添加し、温度が常温まで徐々に上昇するようにした。常温で１０時間反応させた後、減圧蒸留して溶媒及び余分のシリコン化合物を除去した。ヘキサンを入れると、白色のマグネシウム塩が沈殿されるが、この塩を濾過して有機溶媒を完全に除去した後、４−ブロモビフェニル及びＭｇから作ったグリニャール試薬をＴＨＦ溶媒下で反応させた。加熱しながら１０時間完全に反応させた後、エーテル及び１０％塩酸でワークアップを行い、シリカゲルを用いて分離して、約８０％の収率で所望の化合物を得た。この化合物１.０当量をＣＨ２Ｃｌ２溶媒に溶解させた後、１.２当量のＢＢｒ３を０℃で徐々に添加し、さらに常温で１時間反応させた。シリカゲルを用いて分離して７６％の収率で所望のアルコール化合物を得、この化合物１.０当量及び６−ブロモ−１−ヘキサノール１.２当量をブタノンに溶解させ、１.２当量のＫ２ＣＯ３を入れ、８０℃で１０時間撹はんさせた。シリカゲルを用いて分離して８０％の収率で所望の化合物を得、この化合物１.０当量をＤＭＡｃ溶媒に溶解させた後、１.２当量のアクリル酸クロライドを入れて常温で１時間撹はんした後、エーテル及び水でワークアップを行い、シリカゲルを用いて分離すれば、最終シリコン液晶化合物を８３％の収率で得られる。１ＨＮＭＲ(４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３)：δ０.３２(ｓ、６Ｈ)、１.４６〜１.５７(ｍ、４Ｈ)、１.７１〜１.７８(ｍ、２Ｈ)、１.８０〜１.９１(ｍ、２Ｈ)、２.３０(ｓ、２Ｈ)、３.９６(ｔ、２Ｈ)、４.２１(ｔ、２Ｈ)、５.８３(ｄ、１Ｈ)、６.１６(ｄｄ、１Ｈ)、６.４５(ｄ、１Ｈ)、６.７９(ｄ、２Ｈ)、６.９１(ｄ、２Ｈ)、７.４８(ｔ、１Ｈ)、７.５６(ｔ、２Ｈ)、７.６０〜７.８４(ｍ、６Ｈ)。
【００５６】
＜実施例３＞
【化２０】
2009516739.tif 000023
【００５７】
１−ブロモ−ヘキセン１.０当量をジメチルクロロシラン５.０当量と混合した後、少量のＰｔＨ２Ｃｌ６Ｈ２Ｏを入れ、６５℃で１０時間反応させた後、余分のジメチルクロロシランを除去した。ここに、無水ＴＨＦ溶媒を入れ、−７８℃で１.０当量の臭化ビニルマグネシウムを徐々に加えた後、常温で１０時間撹はんした。反応終了後、ヘキサン及び水でワークアップを行い、シリカゲルを用いて精製すれば、最終９０％の収率でビニルシリルリンカーが作られる。
この化合物(ビニルシリルリンカー)１.０当量をブタノンに溶解させ、１.０当量の前記メトキシフェニルエステル及び１.２当量のＫ２ＣＯ３を入れ、８０℃で１０時間反応させた後、シリカゲルを用いて精製すれば、最終シリコン誘導体を８９％の収率で得られる。１ＨＮＭＲ(４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３)：δ０.０９(ｓ、６Ｈ)、０.５８〜０.６４(ｍ、２Ｈ)、１.３２〜１.５９(ｍ、６Ｈ)、１.７８〜１.８９(ｍ、２Ｈ)、３.８３(ｓ、３Ｈ)、４.０５(ｔ、２Ｈ)、５.６９(ｄｄ、１Ｈ)、５.９８(ｄｄ、１Ｈ)、６.１８(ｄｄ、１Ｈ)、６.９２〜６.９９(ｍ、４Ｈ)、７.１５(ｄ、２Ｈ)、８.１５(ｄ、２Ｈ)。
【００５８】
＜実施例４＞
【化２１】
2009516739.tif 000024
【００５９】
ディーン−スターク反応から生成されたジエステル１.０当量をブタノンに溶解させた後、２.０当量のビニルシリルリンカー及び２.２当量のＫ２ＣＯ３を入れ、８０℃で１０時間撹はんした。エーテル及び水でワークアップを行った後、有機溶媒を除去して固体を得、これをエーテルで数回洗浄して、最終シリコン誘導体である白色の固体を８０％の収率で得た。１ＨＮＭＲ(４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３)：δ０.０９(ｓ、１２Ｈ)、０.５６〜０.６６(ｍ、４Ｈ)、１.３０〜１.５９(ｍ、１２Ｈ)、１.７８〜１.９０(ｍ、４Ｈ)、２.２４(ｓ、３Ｈ)、４.０４(ｔ、４Ｈ)、５.６８(ｄｄ、２Ｈ)、５.９９(ｄｄ、２Ｈ)、６.１８(ｄｄ、２Ｈ)、６.９２〜６.９９(ｍ、４Ｈ)、７.０７(ｄｄ、１Ｈ)、７.１５(ｄ、１Ｈ)、７.１９(ｄ、１Ｈ)、８.１６〜８.２０(ｍ、４Ｈ)。
【００６０】
＜実施例５＞
【化２２】
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【００６１】
１.０当量のシアノエステル及び１.０当量のビニルシリルリンカーをブタノンに溶解させ、１.２当量のＫ２ＣＯ３を入れ、８０℃で１０時間撹はんした後、エーテル及び水でワークアップを行い、シリカゲルを用いて精製して最終シリコン誘導体を８８％の収率で製造した。１ＨＮＭＲ(４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３)：δ０.０９(ｓ、６Ｈ)、０.５６〜０.６４(ｍ、２Ｈ)、１.３２〜１.５８(ｍ、６Ｈ)、１.８０〜１.９１(ｍ、２Ｈ)、４.０５(ｔ、２Ｈ)、５.６８(ｄｄ、１Ｈ)、５.９７(ｄｄ、１Ｈ)、６.１６(ｄｄ、１Ｈ)、６.９９(ｄ、２Ｈ)、７.３２(ｄ、２Ｈ)、７.７６(ｄ、２Ｈ)、８.１４(ｄ、２Ｈ)。
【００６２】
＜実施例６：液晶組成物１＞
下記のような造成によって液晶組成物１を製造した。
【００６３】
【化２３】
2009516739.tif 000026
【００６４】
＜実施例７：液晶組成物２＞
下記のような造成によって液晶組成物２を製造した。
【００６５】
【化２４】
2009516739.tif 000027
【００６６】
＜実施例８：液晶組成物３＞
下記のような造成によって液晶組成物３を製造した。
【００６７】
【化２５】
2009516739.tif 000028
【００６８】
＜実施例９：＋Ｃ型補償フィルムの製造＞
実施例６により製造された液晶組成物９.２８ｇを１５ｇのトルエン及び１５ｇのキシレンに溶解させ、６００ｍｇのイルガキュア９０７、４０ｍｇのＦＣ−４４３０及び８０ｍｇのＢＹＫ−３００を入れ、希釈させた。完全に溶解させてから、パーティクルフィルタを用いてパーティクルを除去した後、ワイヤバーを用いて配向膜処理された厚さ８０μmの延伸ＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）上にバーコートし、５０℃のオーブンで１分間乾燥した後、ＵＶ(２００Ｗ〜８０Ｗ／ｍ)を照射して＋Ｃ型補償フィルムを製造した。
【００６９】
＜実施例１０：＋Ｃ型補償フィルムの製造＞
実施例６により製造された液晶組成物１の代りに、実施例７により製造された液晶組成物２を用いた以外は、実施例９と同様な方法により＋Ｃ型補償フィルムを製造した。
【００７０】
＜実施例１１：＋Ｃ型補償フィルムの製造＞
実施例６により製造された液晶組成物１の代りに、実施例８により製造された液晶組成物３を用いた以外は、実施例９と同様な方法により＋Ｃ型補償フィルムを製造した。
【００７１】
＜比較例１：＋Ｃ型補償フィルムの製造＞
実施例６により製造された液晶組成物１の代りに、マックＲＭ２５７を用いた以外は、実施例９と同様な方法により＋Ｃ型補償フィルムを製造した。コーティング乾燥した後、ディウェッティング現象が発生し、硬化後に白濁し、均一度が低下するフィルムが形成された。
【００７２】
＜補償フィルムの物性測定＞
前記実施例９〜実施例１１により製造された＋Ｃ型補償フィルムに対する厚さ及び屈折率を測定した。
【００７３】
具体的に、偏光顕微鏡を用いてフィルムのコーティング性を評価し、マイクロゲージを用いて厚さを測定し、アッベ屈折計を用いて中心波長５５０ｎｍにおける複屈折率を測定した。その結果は、下記表１に示す。
【００７４】
【表１】
2009516739.tif 000029
【００７５】
前記表１によれば、本発明のシリコン誘導体を含む液晶組成物を用いて製造した補償フィルムは、コーティング性に優れ、硬化後に透明なフィルムが形成され、複屈折率(Δn)値が０.１５６〜０.１１９である均一なフィルムが作られる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施例により製造された補償フィルムを用いた場合、暗状態における偏光顕微鏡写真である。
【図２】本発明の一実施例により製造された液晶組成物のネマティック液晶相に対する偏光顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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