(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な垂直配向性質を有する液晶組成物の提供。【解決手段】少なくとも１つの、式２ａで例示される二官能性化合物と、少なくとも１つの、式４ａで例示される単官能性化合物とを含む液晶組成物。2019196474.tif 0000542019196474.tif 000055【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの二官能性化合物と、少なくとも１つの単官能性化合物とを含む液晶組成物であって、
前記二官能性化合物は、下記式１、式２に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものであり、
【化１】
2019196474.tif 000046
前記単官能性化合物は、下記式３、式４に示されている単官能性化合物からなる群より選ばれるものであり、
【化２】
2019196474.tif 000047
該式１〜式４において、
Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ６及びＷ１〜Ｗ６のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはヒドロキシル基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの任意の環状基により置換でき、
Ｚ１〜Ｚ４のそれぞれは、独立して単結合、スペーサー基からなる群より選ばれるものであり、
Ｚ５及びＺ６のそれぞれは、独立して単結合、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、更に、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、
Ｚ７及びＺ８のそれぞれは、独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−同士が直接連結されないように、選択的に−Ｏ−により置換でき、
Ｐ１〜Ｐ３、環Ａ１及び環Ａ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルからなる群より選ばれるものであり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルは、置換されておらず、或は、少なくとも１つの置換基により置換され、且つ、該置換基は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ８ハロゲン化アルキル基、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基、ハロゲン、シアン基、ニトロ基からなる群より選ばれるものであり、
Ｍ１は、−ＣＨ２−、−Ｃ(ＣＨ３)２−、−Ｃ(ＣＦ３)２−、−ＳｉＨ２−、−Ｓｉ(ＣＨ３)２−、−Ｓｉ(ＣＦ３)２−からなる群より選ばれるものであり、
Ｌ１〜Ｌ３のそれぞれは、独立して水素、フッ素、塩素、シアン基、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、
Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、独立して水素、Ｃ１〜Ｃ７０直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルケニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、
ｎは、１〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｎが２または３である場合、複数のＰ１及び複数のＭ１のそれぞれは、相同または相異するものであり、
ｍは、０〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｍが２または３である場合、複数のＰ３は、相同または相異するものであり、
ｔは、１または２であり、且つ、ｔが２である場合、２つの環Ａ１及び２つのＺ７のそれぞれは、相同または相異するものであることを特徴とする液晶組成物。
【請求項２】
前記式１に示されている二官能性化合物は、下記式１ａに示されているものであって、
【化３】
2019196474.tif 000048
該式１ａにおいて、Ｐ１及びＰ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３,５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記式２に示されている二官能性化合物は、下記式２ａに示されているものであって、
【化４】
2019196474.tif 000049
該式２ａにおいて、Ｐ３は、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３,５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記式３に示されている単官能性化合物は、下記式３ａに示されているものであって、
【化５】
2019196474.tif 000050
該式３ａにおいて、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ３０直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ３０分岐アルケニル基からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記式４に示されている単官能性化合物は、下記式４ａに示されているものであって、
【化６】
2019196474.tif 000051
該式４ａにおいて、環Ａ１及び環Ａ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３，５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものであり、
Ｚ７は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１〜Ｃ６直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ６分岐アルキレン基からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記液晶組成物の総重量を１００重量部とし、前記二官能性化合物の含有量は０．０１〜５重量部の範囲内にあり、前記単官能性化合物の含有量は０．１〜２０重量部の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項７】
下記式５に示されている化合物少なくとも１つを更に含み、
【化７】
2019196474.tif 000052
該式５において、
Ｒ１１及びＲ１２のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基または該アルケニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−同士が直接連結されないように、選択的に−Ｏ−により置換でき、
環Ｂ１及び環Ｂ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、ベンゾフラン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルからなる群より選ばれるものであり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、ベンゾフラン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイルにおいて、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないように、選択的に−Ｏ−、−Ｎ−または−Ｓ−により置換でき、
Ｚ１１は、単結合、Ｃ１〜Ｃ４直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４直鎖アルキニレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルキニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基、該アルケニレン基または該アルキニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないように、選択的に−Ｏ−または−Ｓ−により置換でき、
ｎ１は、０〜２の範囲内の整数であり、
ｎ１が２である場合、２つの環Ｂ１及び２つのＺ１１のそれぞれは、相同または相異するものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項８】
前記式５に示されている化合物は、下記式５ａまたは下記式５ｂに示されているものであって、
【化８】
2019196474.tif 000053
該式５ｂにおいて、Ｂ１は、１,４−フェニレン基または１,４−シクロヘキシレン基であり、且つ、１,４−フェニレン基または１,４−シクロヘキシレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、１,４−シクロヘキシレン基の場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないように、選択的に−Ｏ−、−Ｎ−または−Ｓ−により置換でき、
ｎ１は１または２であることを特徴とする請求項７に記載の液晶組成物。
【請求項９】
前記液晶組成物の総重量を１００重量部とし、前記式５に示されている化合物の含有量は２０〜９８重量部の範囲内にあることを特徴とする請求項７に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の液晶組成物を含むことを特徴とする液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物に関し、特に配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに適用できる液晶組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの寸法が大きくなる一方、液晶パネルの種類も増えている。液晶ディスプレイの種類は、例えば、ねじれネマティック（ＴＮ）型、超ねじれネマティック（ＳＴＮ）型、薄膜トランジスタ (ＴＦＴ) が使われる垂直配向（ＶＡ）型及びインプレインスイッチング（ＩＰＳ）型などがある。
【０００３】
また、液晶ディスプレイに使用される液晶組成物には、環境因子（例えば、水、空気、熱、光など）に影響されない安定性が望まれている。
【０００４】
液晶組成物は、室温を中心として広い温度範囲で液晶相を表すこと（即ち、広い作動温度範囲）ができ、低粘度、低駆動電圧（ｌｏｗ ｄｒｉｖｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ）、適切な誘電率異方性(Δε)、適切な屈折率異方性（Δｎ）などの性質が求められている。
【０００５】
ＶＡ型液晶ディスプレイには、一般的にΔεが負値の液晶組成物を使用し、主な用途は液晶テレビに使用する。低駆動電圧、高応答速度、広い作動温度範囲などの性質を満足するために、液晶組成物に高│Δε│、低粘度、高透明点温度（Ｔｎｉ）が要求されている。また、Δｎとセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）（ｄ）の積（即ちΔｎ×ｄ）に基づいて、デバイス間隔に合わせて液晶組成物のΔｎを調整することが必要である。液晶ディスプレイを液晶テレビに適用する際、液晶組成物の応答速度を上げるために、回転粘度(γ1)を低下させることが必要である。
【０００６】
前記性質以外、ＶＡ型液晶ディスプレイの視野角を改善するために、マルチドメイン垂直配向(ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＭＶＡ)型液晶ディスプレイが開発された。ＭＶＡ型液晶ディスプレイは、基板の上に突起物を設置することにより、ピクセル中の液晶分子の配向方向を複数に分ける。ＭＶＡ型液晶ディスプレイは、広い視野角を有するが、突起物の近くにある液晶分子の応答速度と、突起物から離れた液晶分子の応答速度とは異なり、且つ、突起物から離れた液晶分子の応答速度が遅いので、液晶組成物全体に影響して、液晶ディスプレイの応答速度が遅くなる。また、突起物により、透過率が下がる欠点もある。
【０００７】
ＭＶＡ型液晶ディスプレイの欠点を克服するために、「非透過性の突起物を設置せずに、分割されたピクセル内に均一のプレチルト角を与える」の方式で、ポリマーにより配向を固定する(ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｕｓｔａｉｎｅｄ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＰＳＡ) 型液晶ディスプレイ（高分子安定化(ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ、ＰＳ) 型ディスプレイを含む）が開発された。
【０００８】
ＰＳＡ液晶ディスプレイの製造方法は、少量のポリマーを液晶組成物に添加し、そして、その液晶組成物を液晶セルに導入後、電極間に電圧を印加しながら、紫外線などの活性エネルギー線を照射して重合性化合物を重合させる。ＰＳＡ液晶ディスプレイは、分割されたピクセル内に適合及び均一のプレチルト角を提供でき、透過率の向上によりコントラスト比を増加でき、プレチルト角がより均一になることにより応答速度が速くなる。
【０００９】
ＰＳＡ液晶ディスプレイにおいて、２つの基板に垂直配向膜が形成されている。製造過程を簡略化し、製造コストを減少し、且つ、生産率を上げるために、垂直配向膜を形成しない（即ち、垂直配向膜が設置されていない液晶ディスプレイ）液晶ディスプレイの研究が提出された。該垂直配向膜が設置されていない液晶ディスプレイも透過率及びコントラスト比を上げながら、応答速度を速くすることができる。しかし、製造中に表示が均一にならないという問題点がある。その問題点を解消するために、液晶組成物に使用する液晶化合物及び重合性化合物を更に研究する必要がある。
【００１０】
垂直配向膜が設置されていない液晶ディスプレイ中に、重合性化合物は重合された後、液晶分子の配向を制御するので、液晶分子の配向の均一性及び安定性のため、重合性化合物には、重合された後に安定性が求められ、且つ時間に伴って変化しない性質が求められている。例えば特許文献１には重合性化合物を有する液晶組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０２７８６９３６Ａ号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の液晶組成物に加えて、さらに配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに適用する新しい液晶組成物が求められている。
【００１３】
従って、本発明は、配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに適用する新しい液晶組成物の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成すべく、本発明は、少なくとも１つの二官能性化合物と、少なくとも１つの単官能性化合物とを含む液晶組成物であって、前記二官能性化合物は、下記式１、式２に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものであり、
【００１５】
【化１】
2019196474.tif 000002
【００１６】
前記単官能性化合物は、下記式３、式４に示されている単官能性化合物からなる群より選ばれるものであり、
【００１７】
【化２】
2019196474.tif 000003
【００１８】
該式１〜式４において、Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ６及びＷ１〜Ｗ６のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはヒドロキシル基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの任意の環状基により置換でき、Ｚ１〜Ｚ４のそれぞれは、独立して単結合、スペーサー基からなる群より選ばれるものであり、Ｚ５及びＺ６のそれぞれは、独立して単結合、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、更に、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、Ｚ７及びＺ８のそれぞれは、独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−同士が直接連結されないように、選択的に−Ｏ−により置換でき、Ｐ１〜Ｐ３、環Ａ１及び環Ａ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルからなる群より選ばれるものであり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイル基は、置換されておらず、或は、少なくとも１つの置換基により置換され、且つ、該置換基は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ８ハロゲン化アルキル基、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基、ハロゲン、シアン基、ニトロ基からなる群より選ばれるものであり、Ｍ１は、−ＣＨ２��、−Ｃ(ＣＨ３)２−、−Ｃ(ＣＦ３)２−、−ＳｉＨ２−、−Ｓｉ(ＣＨ３)２−、−Ｓｉ(ＣＦ３)２−からなる群より選ばれるものであり、Ｌ１〜Ｌ３のそれぞれは、独立して水素、フッ素、塩素、シアン基、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、独立して水素、Ｃ１〜Ｃ７０直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルケニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換され、ｎは、１〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｎが２または３である場合、複数のＰ１及び複数のＭ１のそれぞれは、相同または相異するものであり、ｍは、０〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｍが２または３である場合、複数のＰ３は、相同または相異するものであり、ｔは、１または２であり、且つ、ｔが２である場合、２つの環Ａ１及び２つのＺ７のそれぞれは、相同または相異するものであることを特徴とする液晶組成物を提供する。
【００１９】
また、上記の液晶組成物を含むことを特徴とする液晶ディスプレイを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液晶化合物は、二官能性化合物及び単官能性化合物の組み合わせにより、良好な垂直配向性質を有し、配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに適用できる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の液晶組成物は、少なくとも１つの二官能性化合物と、少なくとも１つの単官能性化合物とを含む液晶組成物である。
【００２２】
前記二官能性化合物は、下記式１、式２に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【００２３】
【化３】
2019196474.tif 000004
【００２４】
前記単官能性化合物は、下記式３、式４に示されている単官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【００２５】
【化４】
2019196474.tif 000005
【００２６】
該式１〜式４において、Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ６及びＷ１〜Ｗ６のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはヒドロキシル基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの任意の環状基により置換できる。
【００２７】
Ｚ１〜Ｚ４のそれぞれは、独立して単結合、スペーサー基（Ｓｐａｃｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）からなる群より選ばれるものである。
【００２８】
Ｚ５及びＺ６のそれぞれは、独立して単結合、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、更に、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換される。
【００２９】
Ｚ７及びＺ８のそれぞれは、独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基または該アルケニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−同士が直接連結されないように、選択的に−Ｏ−により置換できる。
【００３０】
Ｐ１〜Ｐ３、環Ａ１及び環Ａ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基(１,４−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｙｌｅｎｅ)、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルからなる群より選ばれるものであり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−シクロヘキセニレン基、ピリジン−２,５−ジイル、ピリミジン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、ベンゾフラン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルは、置換されておらず、或は、少なくとも１つの置換基により置換され、且つ、該置換基は、Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、Ｃ１〜Ｃ８ハロゲン化アルキル基(Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ ａｌｋｙｌ)、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基、ハロゲン、シアン基（ＣＮ）、ニトロ基からなる群より選ばれるものである。
【００３１】
Ｍ１は、−ＣＨ２−、−Ｃ(ＣＨ３)２−、−Ｃ(ＣＦ３)２−、−ＳｉＨ２−、−Ｓｉ(ＣＨ３)２−、−Ｓｉ(ＣＦ３)２−からなる群より選ばれるものである。
【００３２】
Ｌ１〜Ｌ３のそれぞれは、独立して水素、フッ素、塩素、シアン基、Ｃ１〜Ｃ１２直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１２直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ１２分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換される。
【００３３】
Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、独立して水素、Ｃ１〜Ｃ７０直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ７０直鎖アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ７０分岐アルキニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基、該アルケニル基または該アルキニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、選択的に少なくとも１つの二価連結基により置換でき、且つ、該二価連結基は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−からなる群より選ばれるものであり、且つ、二価連結基が２つ以上の場合、互いに直接連結されないように置換される。
【００３４】
ｎは、１〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｎが２または３である場合、複数のＰ１及び複数のＭ１は、相同または相異するものである。
【００３５】
ｍは、０〜３の範囲内の整数であり、且つ、ｍが２または３である場合、複数のＰ３は、相同または相異するものである。
【００３６】
ｔは、１または２であり、且つ、ｔが２である場合、２つの環Ａ１は、相同または相異するものであり、且つ、２つのＺ７は、相同または相異するものである。
【００３７】
本発明に使用する「二官能性化合物」は、末端に２つのアクリレート基または２つのアクリレート基から誘導された基を有する化合物であり、「単官能性化合物」は、末端に１つのアクリレート基または１つのアクリレート基から誘導された基を有する化合物である。「アクリレート基から誘導された基」は、アルケニル基の第１または第２の位置には少なくとも１つの置換基を有するアクリレート基であり、例えば、
【００３８】
【化５】
2019196474.tif 000006
【００３９】
などが挙げられるが、それらに限られない。
【００４０】
本発明に使用する「スペーサー基」は、例えばＰｕｒｅ Ａｐｐｌ. Ｃｈｅｍ.７３(５), ８８８(２００１)及びＣ. Ｔｓｃｈｉｅｒｓｋｅ, Ｇ.Ｐｅｌｚｌ, Ｓ. Ｄｉｅｌｅ, Ａｎｇｅｗ. Ｃｈｅｍ. ２００4, １１６, ６３４０−６３６８などの文献を参照することにより知られる。「スペーサー基」は、重合性メソゲン化合物中でメソゲン基（ｍｅｓｏｇｅｎｉｃ ｇｒｏｕｐ）及び重合性基（１個または複数）を互いに連結している屈曲性の基を表す。特別に定義されたもの以外、スペーサー基として、例えば、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｓ−、−Ｎ−、直鎖または分岐アルキレン基、直鎖または分岐アルケニレン基、直鎖または分岐アルキニレン基及びそれらの組み合わせなどが挙げられる。
【００４１】
本発明に使用するピリジン−２,５−ジイルは、
【００４２】
【化６】
2019196474.tif 000007
【００４３】
の構造を含むものであり、ピリミジン−２,５−ジイルは、
【００４４】
【化７】
2019196474.tif 000008
【００４５】
の構造を含むものであり、ベンゾフラン−２,５−ジイルは、
【００４６】
【化８】
2019196474.tif 000009
【００４７】
の構造を含むものであり、１,３−ジオキサン−２,５−ジイルは、
【００４８】
【化９】
2019196474.tif 000010
【００４９】
の構造を含むものであり、テトラヒドロピラン−２,５−ジイルは、
【００５０】
【化１０】
2019196474.tif 000011
【００５１】
の構造を含むものである。
【００５２】
本発明に使用する二価ジオキサ―ビシクロ[２．２．２]オクタン官能基（ｄｉｖａｌｅｎｔ ｄｉｏｘａ−ｂｉｃｙｃｌｏ[２.２．２]ｏｃｔａｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ）は、
【００５３】
【化１１】
2019196474.tif 000012
【００５４】
の構造を含むものであり、二価トリオキサ―ビシクロ[２．２．２]オクタン官能基（ｄｉｖａｌｅｎｔ ｔｒｉｏｘａ−ｂｉｃｙｃｌｏ[２.２．２]ｏｃｔａｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ）は、
【００５５】
【化１２】
2019196474.tif 000013
【００５６】
の構造を含むものであり、インダン−２,５−ジイルは、
【００５７】
【化１３】
2019196474.tif 000014
【００５８】
の構造を含むものである。
【００５９】
以下、二官能性化合物及び単官能性化合物について、詳しく説明する。
【００６０】
＜二官能性化合物＞
二官能性化合物は、前記式１または前記式２に示されているものである。
【００６１】
前記式１に示されている二官能性化合物は、下記の式１ａに示されている二官能性化合物であることが好ましい。
【００６２】
【化１４】
2019196474.tif 000015
【００６３】
式１ａにおいて、Ｐ１及びＰ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３,５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものである。Ｍ１、Ｗ１及びＷ２は、上記の内容と同じく定義される。式１ａに示されている二官能性化合物は、公知の方法により製造でき、例えば下記の反応により製造できる。
【００６４】
【化１５】
2019196474.tif 000016
【００６５】
式１ａにおいて、Ｐ１及びＰ２のそれぞれは、１,４−フェニレン基であることが好ましい。そうすると、式１ａの構造は下記の式のようになる。
【００６６】
【化１６】
2019196474.tif 000017
【００６７】
本発明の具体例において、前記式１ａに示されている二官能性化合物は、式１ａ−１、式１ａ−２、式１ａ−３、式１ａ−４、式１ａ−５に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【００６８】
【化１７】
2019196474.tif 000018
【００６９】
前記式２に示されている二官能性化合物は、下記の式２ａに示されている二官能性化合物であることが好ましい。
【００７０】
【化１８】
2019196474.tif 000019
【００７１】
式２ａにおいて、Ｐ３のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３,５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものである。Ｗ３、Ｗ４及びｍは、上記の内容と同じく定義された。
【００７２】
式２ａにおいて、ｍは２であり、２つのＰ３のそれぞれは、１,４−フェニレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基であることが好ましい。そうすると、式２ａの構造は下記の式のようになる。
【００７３】
【化１９】
2019196474.tif 000020
【００７４】
また、式２ａにおいて、ｍは１であり、Ｐ３は、１,４−フェニレン基であることが好ましい。そうすると、式２ａの構造は下記の式のようになる。
【００７５】
【化２０】
2019196474.tif 000021
【００７６】
本発明の具体例において、前記式２ａに示されている二官能性化合物は、式２ａ−１、式２ａ−２に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【００７７】
【化２１】
2019196474.tif 000022
【００７８】
＜単官能性化合物＞
単官能性化合物は、前記式３または前記式４に示されているものである。
【００７９】
前記式３に示されている単官能性化合物は、下記の式３ａに示されている単官能性化合物であることが好ましい。
【００８０】
【化２２】
2019196474.tif 000023
【００８１】
式３ａにおいて、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ３０直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ３０分岐アルケニル基からなる群より選ばれるものである。Ｗ５は、上記の内容と同じく定義される。
【００８２】
本発明の具体例において、前記式３ａに示されている単官能性化合物は、式３ａ−１、式３ａ−２、式３ａ−３、式３ａ−４、式３ａ−５に示されている単官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【００８３】
【化２３】
2019196474.tif 000024
【００８４】
前記式４に示されている単官能性化合物は、下記の式４ａに示されている単官能性化合物であることが好ましい。
【００８５】
【化２４】
2019196474.tif 000025
【００８６】
式４ａにおいて、環Ａ１及び環Ａ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、３−フルオロ−１,４−フェニレン基、３,５−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、２,３−ジフルオロ−１,４−フェニレン基、３−メチル−１,４−フェニレン基、３，５−ジメチル−１,４−フェニレン基、２,３−ジメチル−１,４−フェニレン基からなる群より選ばれるものである。
【００８７】
Ｚ７は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、Ｃ１〜Ｃ６直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ６分岐アルキレン基からなる群より選ばれるものである。Ｗ６、ｔ及びＲ２は、上記の内容と同じく定義される。
【００８８】
式４ａにおいて、ｔは１であり、環Ａ１は１,４−フェニレン基であり、Ｚ７は単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００８９】
【化２５】
2019196474.tif 000026
【００９０】
また、式４ａにおいて、ｔは１であり、環Ａ１は、１,４−シクロヘキシレン基であり、Ｚ７は、単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００９１】
【化２６】
2019196474.tif 000027
【００９２】
式４ａにおいて、ｔは２であり、２つの環Ａ１は、１,４−フェニレン基であり、２つのＺ７のそれぞれは、−ＣＯＯ−と単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることになると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００９３】
【化２７】
2019196474.tif 000028
【００９４】
式４ａにおいて、ｔは２であり、２つの環Ａ１は、１,４−フェニレン基であり、２つのＺ７のそれぞれは、−ＣＦ２Ｏ−と単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００９５】
【化２８】
2019196474.tif 000029
【００９６】
式４ａにおいて、ｔは２であり、２つの環Ａ１は、１,４−フェニレン基であり、２つのＺ７のそれぞれは、−ＣＨ２Ｏ−と単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００９７】
【化２９】
2019196474.tif 000030
【００９８】
式４ａにおいて、ｔは２であり、２つの環Ａ１は、１,４−フェニレン基であり、２つのＺ７のそれぞれは、−ＣＨ２ＣＨ２−と単結合であり、環Ａ２は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式４ａの構造は下記の式のようになる。
【００９９】
【化３０】
2019196474.tif 000031
【０１００】
本発明の具体例において、前記式４ａに示されている単官能性化合物は、式４ａ−１、式４ａ−２、式４ａ−３、式４ａ−４、式４ａ−５、式４ａ−６、式４ａ−７に示されている単官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【０１０１】
【化３１】
2019196474.tif 000032
【０１０２】
＜液晶組成物＞
本発明の液晶組成物の二官能性化合物及び単官能性化合物の含有量は、液晶ディスプレイの需要及び他の液晶分子の性質に応じて調整でき、好ましくは、液晶組成物の総重量を１００重量部とし、二官能性化合物の含有量を０．０１〜５重量部の範囲内にし、より好ましくは、二官能性化合物の含有量を０．０１〜３重量部の範囲内にし、更に好ましくは、二官能性化合物の含有量を０．１〜３重量部の範囲内にする。好ましくは、液晶組成物の総重量を１００重量部とし、単官能性化合物の含有量を０．１〜２０重量部の範囲内にし、より好ましくは、単官能性化合物の含有量を１〜１５重量部の範囲内にし、更に好ましくは、単官能性化合物の含有量を２〜１０重量部の範囲内にする。
【０１０３】
上記の二官能性化合物及び単官能性化合物の他、本発明の液晶組成物には、他の種類の少なくとも１つのアクリレート基または少なくとも１つのアクリレート基から誘導された基を有する化合物を更に含むことができる。例えば下記式Ｉと式ＩＩに示されている化合物が挙げられるが、これらに限らない。
【０１０４】
【化３２】
2019196474.tif 000033
【０１０５】
本発明の液晶組成物には、他の特性を有する液晶化合物を更に含むことができ、好ましくは、下記式５に示されている液晶化合物を更に含む。
【０１０６】
【化３３】
2019196474.tif 000034
【０１０７】
該式５において、Ｒ１１及びＲ１２のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ１５直鎖アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５直鎖アルケニル基、Ｃ３〜Ｃ１５分岐アルケニル基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキル基または該アルケニル基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンにより置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−同士が直接連結されないように、選択的に−Ｏ−により置換できる。
【０１０８】
環Ｂ１及び環Ｂ２のそれぞれは、独立して１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、ベンゾフラン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル、二価ジオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、二価トリオキサビシクロ[２．２．２]オクタン官能基、インダン−２,５−ジイルからなる群より選ばれるものであり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基、ベンゾフラン−２,５−ジイル、１,３−ジオキサン−２,５−ジイル、テトラヒドロピラン−２,５−ジイルにおいて、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないように、選択的に−Ｏ−、−Ｎ−または−Ｓ−により置換できる。
【０１０９】
−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないことは、−Ｏ−同士、−Ｎ−同士、−Ｓ−同士が連結されない状況、及び、−Ｏ−と−Ｎ−、−Ｏ−と−Ｓ−、−Ｎ−と−Ｓ−が連結されない状況を含む。また、本明細書における「互いに直接連結されない」も同じく、挙げられた基同士が連結されない状況及び挙げられた基における相異する基が連結されない状況を含む。
【０１１０】
Ｚ１１は、単結合、Ｃ１〜Ｃ４直鎖アルキレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルキレン基、Ｃ２〜Ｃ４直鎖アルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルケニレン基、Ｃ２〜Ｃ４直鎖アルキニレン基、Ｃ３〜Ｃ４分岐アルキニレン基からなる群より選ばれるものであり、且つ、該アルキレン基、該アルケニレン基または該アルキニレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−が互いに直接連結されないように、選択的に−Ｏ−または−Ｓ−により置換できる。
【０１１１】
ｎ１は、０〜２の範囲内の整数である。
【０１１２】
ｎ１が２である場合、２つの環Ｂ１及び２つのＺ１１のそれぞれは、相同または相異するものである。
【０１１３】
前記式５に示されている化合物は、下記の式５ａまたは式５ｂに示されている化合物であることが好ましい。
【０１１４】
【化３４】
2019196474.tif 000035
【０１１５】
Ｒ１１及びＲ１２は、上記の内容と同じく定義される。
【０１１６】
式５ｂにおいて、環Ｂ１は、独立して１,４−フェニレン基または１,４−シクロヘキシレン基であり、且つ、１,４−フェニレン基、１,４−シクロヘキシレン基において、少なくとも１つの水素は、選択的にハロゲンまたはシアン基により置換でき、且つ、−ＣＨ２−を有する場合、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−が互いに直接に連結されないように、選択的に−Ｏ−、−Ｎ−または−Ｓ−により置換できる。
【０１１７】
本発明の具体例において、前記式５ａに示されている化合物は、式５ａ−１、式５ａ−２、式５ａ−３、式５ａ−４に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【０１１８】
【化３５】
2019196474.tif 000036
【０１１９】
式５ｂにおいて、ｎ１は１であり、環Ｂ１は、１,４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。そうすると、式５ｂの構造は下記の式のようになる。
【０１２０】
【化３６】
2019196474.tif 000037
【０１２１】
また、式５ｂにおいて、ｎ１は１であり、環Ｂ１は、１,４−フェニレン基である場合には、式５ｂの構造は下記の式のようになる。
【０１２２】
【化３７】
2019196474.tif 000038
【０１２３】
また、式５ｂにおいて、ｎ１は２であり、２つの環Ｂ１のそれぞれは、１,４−シクロヘキシレン基、１,４−フェニレン基である場合には、式５ｂの構造は下記の式のようになる。
【０１２４】
【化３８】
2019196474.tif 000039
【０１２５】
また、式５ｂにおいて、ｎ１は２であり、２つの環Ｂ１のそれぞれは、１,４−シクロヘキシレン基である場合には、式５ｂの構造は下記の式のようになる。
【０１２６】
【化３９】
2019196474.tif 000040
【０１２７】
本発明の具体例において、前記式５ｂに示されている化合物は、式５ｂ−１、式５ｂ−２、式５ｂ−３、式５ｂ−４に示されている二官能性化合物からなる群より選ばれるものである。
【０１２８】
【化４０】
2019196474.tif 000041
【０１２９】
液晶組成物の総重量を１００重量部とし、前記式５に示されている化合物の含有量を２０〜９８重量部の範囲内にすることが好ましく、５０〜９８重量部の範囲内にすることがより好ましい。
【０１３０】
本発明の液晶組成物には、前記式５に示されている化合物以外の液晶化合物を更に含むことができる。
【０１３１】
＜応用＞
本発明の液晶組成物は、液晶ディスプレイの液晶層に応用するものであり、主に配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに応用するものである。言うまでもなく、本発明の液晶組成物は、配向膜が設置されている液晶ディスプレイにも応用できる。
【０１３２】
以下、本発明の実施例について説明する。これらの実施例は、例示的なものであり、本発明を限定するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
【０１３３】
＜合成例１＞式１ａ−２に示されている二官能性化合物
【０１３４】
【化４１】
2019196474.tif 000042
【０１３５】
上記反応式により、４−ブロモフェノール (４−Ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ)（０．１ｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン(１００ｍＬ)を反応瓶に添加した後、反応瓶を−７０℃の窒素雰囲気に置いた。そして、Ｎ−ブチルリチウム(０．４ｍｏｌ)を徐々に反応瓶に添加して攪拌し、２時間攪拌した後、温度を徐々に−１０℃まで上げながら、更に２時間攪拌した。そして、反応瓶を−７０℃の窒素雰囲気に置いて、ジメチルジクロロシラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）を徐々に反応瓶に添加して攪拌し、２時間攪拌した後、温度を徐々に室温まで上げながら、更に１０時間攪拌した。反応完了後、反応瓶にトリエチルアミン（０．２ｍｏｌ）を添加し、室温で１０分間攪拌し、そして、反応瓶に２−メタクリロイルクロリド（２−ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）（０．２ｍｏｌ）を添加し、室温で２時間攪拌して、混合液を得た。酢酸エチルと食塩水で該混合液を抽出しながら有機層を収集し、該有機層を濃縮してカラムクロマトグラフィー（ｃｏｌｕｍｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）（溶離液：酢酸エチルとヘキサンとの体積比が１：９の混合液）を用いて純化して、液状を呈する式１ａ−２に示されている二官能性化合物を得た。
【０１３６】
ガスクロマトグラフィー質量分析計(ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＧＣ−ＭＳ)で式１ａ−２に示されている二官能性化合物を測定する結果は、ｍ/ｚ＝３８０[Ｍ]＋。
【０１３７】
＜実施例１〜７、比較例１及び２＞液晶組成物
実施例１〜７、比較例１及び２の液晶組成物の製造方法は、下記表１に記載されている化合物及びその使用比例に従って、それぞれ使用する化合物を均一に混合して予混合物を得た。そして、該予混合物を透明点温度（Ｔｎｉ）まで温度を上げた後、室温に冷却することにより、それぞれの液晶組成物を得た。
【０１３８】
【表１】
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【０１３９】
＜応用例１〜７、比較応用例１及び２＞液晶ディスプレイ
応用例１〜７、比較応用例１及び２の液晶ディスプレイのそれぞれは、実施例１〜７、比較例１及び２の液晶組成物を使用して製造されたものである。応用例１〜７、比較応用例１及び２の液晶ディスプレイの製造方法は、酸化インジウムスズ層を有する基板（ＩＴＯ基板）２枚を距離を空けて設置し（距離３．５μｍ）、それぞれ使用する液晶組成物を２枚のＩＴＯ基板の間に注入し、液晶セルの製造方法に従って液晶組成物を封入して液晶セルを製造し、そして、液晶セルに直流電圧１２Ｖを印加すると共に、紫外線（ピーク発光波長３１３ｎｍ）を照射して固化させることにより、液晶ディスプレイを製造した。
【０１４０】
＜評価＞
応用例１〜７、比較応用例１及び２の液晶ディスプレイのそれぞれを選択的に以下の測定を行って、その結果は表２及び表３に記載されている。
１．  垂直配向性（Ｔｎｉ、℃）：液晶ディスプレイを偏光顕微鏡（互いに直交に配置されている偏光デバイス及び分析装置を有する）に配置し、偏光顕微鏡の下方から液晶ディスプレイに光を照射し、漏れ光の有無を観察して、垂直配向性を評価する。垂直配向性の評価基準は下記の通りである。
○：光が液晶ディスプレイの全ての部分を通過していない（全ての装置には均一に漏れ光がない）
△：光が液晶ディスプレイの一部を通過している
×：光が液晶ディスプレイの全ての部分を通過している（全ての装置には均一に漏れ光がある）
２．  電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅ ｈｏｌｄｉｎｇ ｒａｔｉｏ：ＶＨＲ）：６０℃の環境温度で直流（直流電圧５Ｖ、動作周波数（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）０．６Ｈｚ、パルス幅６０μｓｅｃ）を液晶ディスプレイに印加して、液晶物理係数測定器（ＩＮＳＴＥＣ ＡＬＣＴ−ＩＶ１ ＬＣ Ｔｅｓｔｅｒ ｆｏｒ Ｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ＶＨＲ ＲＤＣ）で液晶ディスプレイの極小電流及び極低漏れ電圧を測定することにより、液晶ディスプレイが５Ｖの電圧における電圧保持率を評価する。
３．  プレチルト角：回転結晶法(ｃｒｙｓｔａｌ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ)により、液晶セル中の液晶分子のプレチルト角を測定する。詳しく、回転結晶法は、液晶セルの方向を回転することにより、レーザー光の入射角を変え、且つ、レーザー光が液晶セルを経過する時の位相遅延の変化で、液晶セル中の液晶分子のプレチルト角を測定する。
【０１４１】
【表２】
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【０１４２】
表２に記載されている評価結果によれば、二官能性化合物及び単官能性化合物を有する液晶組成物を含む応用例１〜７は、少なくとも△の垂直配向性の評価を有し、それに対して、比較応用例１及び２に含む液晶組成物には、単官能性化合物しか有せず、または、二官能性化合物及び単官能性化合物を有しないので、液晶ディスプレイの垂直配向性が悪い。従って、本発明の液晶組成物を使用する液晶ディスプレイは、良好な垂直配向性を有する。
【０１４３】
【表３】
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【０１４４】
表３に記載されている評価結果によれば、応用例２、３、６の電圧保持率は、明らかに比較応用例１及び２の電圧保持率より高いことにより、実施例２、３、６の液晶組成物を使用した応用例２、３、６の液晶ディスプレイは良好な電圧保持率を有することを証明した。また、応用例２、３のプレチルト角の評価結果により、実施例２、３の液晶組成物により形成されるプレチルト角は液晶ディスプレイの需要を満足できることを証明した。
【０１４５】
上記の内容によれば、本発明の液晶組成物は二官能性化合物及び単官能性化合物を有するので、良好な垂直配向性を有する上、それを使用した液晶ディスプレイには良好な電圧保持率を有して、本発明の目的を達成する。
【０１４６】
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく多くの具体的な説明が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものである。
【０１４７】
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の液晶化合物は、液晶ディスプレイに適用でき、特に配向膜が設置されていない液晶ディスプレイに好適である。