(57)【要約】【課題】合成するのが容易であり、少量で用いることができ、例えば一定の反射波長を用いるために、コレステリックピッチの改善された温度安定性を示し、液晶ホスト混合物の特性に影響せず、ホスト混合物中で良好な溶解性を示す、高いＨＴＰを有するキラルな化合物を提供する。【解決手段】本発明は、キラルな化合物、液晶媒体、液晶デバイス、異方性ポリマー、光学、電気光学、装飾、セキュリティー、化粧品、診断、電気、電子、電荷移動、半導体、光学的記録、エレクトロルミネセント、光伝導体、電子写真およびレーザー照射用途におけるこれらの使用並びに、当該キラルな化合物を含む、液晶媒体、ポリマー、光学素子、ディスプレイおよび装飾またはセキュリティーマーキングに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化１】
2004339192.tif 000033
式中、
Ｋ１−４は、互いに独立して、アネレートされたベンゼン、シクロヘキサンまたはシクロヘキセンであり、ここで、１つまたは２つ以上のＣＨ基は、随意に、Ｎにより置換されており、１つまたは２つ以上のＣＨ２基は、随意に、Ｏおよび／またはＳにより、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されており、
Ｕ１−４は、互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、ＮＨまたはＣＦ２であり、
Ｖ１−４は、互いに独立して、Ｕ１の意味の１つを有し、ただし、Ｏ、ＳおよびＮＨは、互いに直接隣接していないか、または単結合を示し、
Ｚは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＴｉであり、
Ｘ１−１２は、互いに独立して、Ｒ、Ｐ−Ｓｐまたは−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、
Ｒは、各々の存在において、独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＮＣＳ、ＳＦ５、１〜４０個のＣ原子を有し、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単置換または多置換されている直鎖状もしくは分枝状アルキルであり、ここで、１つもしくは２つ以上のＣＨ２基は、随意に、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−により、２個のＯもしくは２個のＳ原子が互いに直接結合しないように置換されているか、またはＰ−Ｓｐ−を示し、
Ｒ０およびＲ００は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
Ｇ１およびＧ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、
Ｐは、重合可能な、または反応性の基であり、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
Ａ１およびＡ２は、各々の存在において、独立して、置換もしくは非置換芳香族もしくは脂環式環、または２つもしくは３つ以上の縮合した芳香族もしくは脂環式環を含む基であり、ここで、これらの環は、随意に、Ｎ、ＯおよびＳから選択された１個または２個以上のヘテロ原子を含み、
Ｗ１およびＷ２は、各々の存在において、独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＲ０＝ＣＲ００−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
ｍは、各々の存在において、独立して、０、１、２または３である、
で表される、キラルな化合物。
【請求項２】
２つの基Ｖ１およびＶ２または２つの基Ｖ３およびＶ４またはＶ１−４のすべてが、単結合であることを特徴とする、請求項１に記載のキラルな化合物。
【請求項３】
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４が、単結合ではないことを特徴とする、請求項１に記載のキラルな化合物。
【請求項４】
Ｚが、炭素原子であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項５】
以下の式
【化２】
2004339192.tif 000034
【化３】
2004339192.tif 000035
【化４】
2004339192.tif 000036
式中、Ｕ１−４、Ｖ１−４、Ｘ１−１２およびＺは、式Ｉの意味の１つを有する、
から選択されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項６】
Ｘ１−１２の少なくとも１つが、Ｈとは異なることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項７】
ＲおよびＸ１−１２の少なくとも１つが、重合可能な基を示すか、またはこれを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項８】
ＲおよびＸ１−１２が、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、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、チオエーテル、アルキルスルホニル、アルキルスルファニル、アルキルスルファニルカルボニル、アミノアルキルまたはアミノジアルキルから選択されており、ここで、１個または２個以上のＨ原子は、随意に、ＦまたはＣｌにより置換されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項９】
Ｘ１−１２の少なくとも１つが、−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項１０】
Ａ１およびＡ２が、さらに、１つもしくは２つ以上のＣＨ基がＮにより置換されていることができる１，４−フェニレン、さらに、１つもしくは２つの隣接していないＣＨ２基がＯおよび／またはＳにより置換されていることができる１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキソラン−４，５−ジイル、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルまたは１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルから選択されており、これらのすべての基が、非置換であるか、Ｌで単置換または多置換されていることが可能であり、ここで、Ｌは、式ＩにおけるＲの意味の１つを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の式Ｉで表される１種または２種以上のキラルな化合物および随意に１種または２種以上の追加のキラルな化合物を含む、光学的に活性な材料またはキラルなドーパント材料。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の少なくとも１種のキラルな化合物または材料を含む、液晶混合物。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれかに記載の少なくとも１種のキラルな化合物または材料を含む、重合可能な液晶材料。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかに記載の少なくとも１種の式Ｉで表される化合物または材料および、式Ｉで表される前記化合物または追加の化合物であることができる、少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物を含む、重合可能な液晶混合物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の化合物または混合物を重合させることにより得られる、線状のまたは架橋したポリマー。
【請求項１６】
配向した状態にある、請求項１〜１４のいずれかに記載の化合物または混合物の層を重合させることにより得られた、ねじれた構造を有する異方性ポリマーフィルム。
【請求項１７】
請求項１〜１１のいずれかに記載の化合物または材料の、液晶材料中でのキラルなドーパントまたは光学的、電気光学的、電気的、半導電性もしくは電子的素子もしくはデバイスとしての使用。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物、混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムの、電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ、光学的フィルム、偏光板、補償板、ビームスプリッター、反射性フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィー素子、高温スタンピング箔、着色絵柄、消費者物品もしくは有価証券のための装飾もしくはセキュリティーマーキング、ＬＣ顔料、接着剤、異方性機械的特性を有する合成樹脂、化粧品、診断、非線形光学、光学的情報蓄積における、キラルなドーパントとして、集積回路の素子としての電子デバイス、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）における電子デバイス、平坦パネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタとして、または電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグのための、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用途、エレクトロルミネセントディスプレイもしくはＬＣＤのバックライトのための半導電性素子における、光起電もしくはセンサーデバイスのための、レーザー照射用途およびデバイスにおける、電池における電極もしくは電解質材料として、光伝導体として、電子写真用途もしくは電子写真式記録のための使用。
【請求項１９】
請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物、混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムを含む、液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物、混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムを含むことを特徴とする、光学的フィルム、遅延もしくは補償フィルム、配向層、カラーフィルター、偏光板、液晶顔料、装飾絵柄、空間的に変化する反射色を有する反射性フィルム、装飾、情報蓄積もしくはセキュリティー使用のためのパターン化された、もしくは多色フィルムもしくは絵柄、物品の識別、証明もしくは鑑定またはＩＤカード、紙幣、クレジットカードチケットもしくは他の有価証券の偽造防止のための製品ラベルもしくはセキュリティーマーキング。
【請求項２１】
請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物、混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムを含むことを特徴とする、半導体または電荷移動材料、電子デバイス、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、集積回路の素子、薄膜トランジスタ、電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の半導電性素子、エレクトロルミネセントディスプレイまたはディスプレイのバックライト、光起電またはセンサーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キラルな化合物並びに、液晶媒体、液晶デバイス、異方性ポリマー、光学、電気光学、装飾、セキュリティー、化粧品、診断、電気、電子、電荷移動、半導体、光学的記録、エレクトロルミネセント、光伝導体、電子写真およびレーザー照射用途におけるこれらの使用に関する。本発明は、さらに、当該キラルな化合物を含む、液晶媒体、ポリマー、光学成分、ディスプレイおよび装飾またはセキュリティーマーキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
キラルな化合物は、例えば液晶ディスプレイにおいて用いられる液晶混合物において、らせんねじれを誘発するかまたは増強するためのドーパントとして用いることができる。ほとんどの実際的用途に十分な第１の近似における分子らせんのピッチｐは、式（１）：
【数１】
2004339192.tif 000002
による液晶ホスト混合物におけるキラルなドーパントの濃度ｃに反比例する。比例定数は、キラルなドーパントのらせんねじれ力（ＨＴＰ）である。
【０００３】
多くの用途について、ねじれ相を有するＬＣ混合物を有するのが望ましい。これらの中には、例えば、例えば単独で、または他のキラルなドーパントと組み合わせて本発明のコレステリック化合物の適切な選択により、温度補償された特性を有するディスプレイを含む、相変化ディスプレイ、ゲスト−ホストディスプレイ、パッシブおよびアクティブマトリックスＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、例えばＡＭＤ−ＴＮ、強誘電ディスプレイおよびコレステリックディスプレイ、例えばＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）、ＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）ディスプレイまたは「青色相」に基づくディスプレイがある。これらの用途のために、高いＨＴＰを有する入手可能なキラルなドーパントを有して、所望のピッチを誘発するのに必要なドーパントの量を減少させるのが有利である。
【０００４】
いくつかの用途について、強力ならせんねじれおよび従って短いピッチ長さを示すＬＣ混合物を有することが望ましい。例えば、選択的に反射性のコレステリックディスプレイ、例えばＳＳＣＴまたはＰＳＣＴにおいて用いられる液晶混合物において、ピッチを、コレステリックらせんにより反射される最大の波長が可視光線の範囲内にあるように選択しなければならない。他の可能な用途は、光学素子、例えばコレステリックブロードバンド偏光板または遅延フィルムのためのキラルな液晶相を有するポリマーフィルムである。
【０００５】
式（１）から明らかなように、短いピッチを、多量のドーパントを用いるかまたは高いＨＴＰを有するドーパントを用いることにより、達成することができる。
キラルな化合物は、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている。
【０００６】
しかし、従来技術のキラルなドーパントは、しばしばＨＴＰの低い値を示し、従って多量のドーパントが必要である。これは、キラルなドーパントを純粋な鏡像体としてのみ用いることができ、従って高価であり、合成するのが困難であるため、欠点である。
さらに、従来技術のキラルなドーパントを多量に用いる際には、これらは、しばしば、液晶ホスト混合物の特性、例えば透明点、誘電異方性Δε、粘度、駆動電圧または切換時間に悪影響を与える。
【０００７】
従来技術のキラルな化合物の他の欠点は、これらが、しばしば、液晶ホスト混合物中で低い溶解性を示し、これにより低温において不所望な結晶化が生じることである。この欠点を克服するために、代表的に、２種または３種以上の異なるキラルなドーパントを、ホスト混合物に加えなければならない。これは、高い費用を導き、また、ねじれのこれらの温度係数を互いに補償するように異なるドーパントを選択しなければならないため、混合物の温度補償のために追加の努力を必要とする。
【０００８】
従って、合成するのが容易であり、少量で用いることができ、例えば一定の反射波長を用いるために、コレステリックピッチの改善された温度安定性を示し、液晶ホスト混合物の特性に影響せず、ホスト混合物中で良好な溶解性を示す、高いＨＴＰを有するキラルな化合物に対する顕著な要求がある。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第９５／１６００７号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９８／００４２８号パンフレット
【特許文献３】英国特許第２  ３２８  ２０７  Ａ号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、これらの特性を有するが、前に議論した従来技術のキラルなドーパントの欠点を有しない、キラルな化合物を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、専門家に有用であるドーパントとして用いることができるキラルな化合物のプールを拡張することにある。
これらの目的は、以下に記載するキラルな化合物を提供することにより達成することができることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の概要
本発明は、式Ｉ
【化１】
2004339192.tif 000003
式中、
Ｋ１−４は、互いに独立して、アネレートされた(anellated)ベンゼン、シクロヘキサンまたはシクロヘキセンであり、ここで、１つまたは２つ以上のＣＨ基は、随意に、Ｎにより置換されており、１つまたは２つ以上のＣＨ２基は、随意に、Ｏおよび／またはＳにより、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されており、
【００１２】
Ｕ１−４は、互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、ＮＨまたはＣＦ２であり、
Ｖ１−４は、互いに独立して、ただし、Ｏ、ＳおよびＮＨは、互いに直接隣接していない条件でＵ１の意味の１つを有し、または単結合を示し、
Ｚは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＴｉであり、
Ｘ１−１２は、互いに独立して、Ｒ、Ｐ−Ｓｐまたは−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、
【００１３】
Ｒは、各々の存在において、独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＮＣＳ、ＳＦ５、１〜４０個のＣ原子を有し、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単置換または多置換されている直鎖状もしくは分枝状アルキルであり、ここで、１つもしくは２つ以上のＣＨ２基は、随意に、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−により、２個のＯもしくは２個のＳ原子が互いに直接結合しないように置換されているか、またはＰ−Ｓｐ−を示し、
Ｒ０およびＲ００は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
Ｇ１およびＧ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、
Ｐは、重合可能な、または反応性の基であり、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
【００１４】
Ａ１およびＡ２は、各々の存在において、独立して、置換もしくは非置換芳香族もしくは脂環式環、または２つもしくは３つ以上の縮合した芳香族もしくは脂環式環を含む基であり、ここで、これらの環は、随意に、Ｎ、ＯおよびＳから選択された１個または２個以上のヘテロ原子を含み、
Ｗ１およびＷ２は、各々の存在において、独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＲ０＝ＣＲ００−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
ｍは、各々の存在において、独立して、０、１、２または３である、
で表される、キラルな化合物に関する。
【００１５】
本発明は、さらに、式Ｉで表される１種または２種以上のキラルな化合物および随意に１種または２種以上の追加のキラルな化合物を含む、特に液晶混合物にドーピングするための、光学的に活性な材料またはキラルなドーパント材料に関する。
本発明は、さらに、少なくとも１種の式Ｉで表される化合物を含むか、または前記したキラルなドーパント材料を含む、液晶混合物に関する。
本発明は、さらに、少なくとも１種の式Ｉで表される化合物を含むか、または前記したキラルなドーパント材料を含む、重合可能な液晶材料に関する。
【００１６】
本発明は、さらに、少なくとも１種の式Ｉで表される化合物および、式Ｉで表される前記化合物および／または追加の化合物であることができる、少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物を含む、重合可能な液晶混合物に関する。
本発明は、さらに、式Ｉで表される重合可能な化合物または、式Ｉで表される１種もしくは２種以上の化合物を含む重合可能な液晶混合物を重合させることにより得られる、線状のまたは架橋したポリマーに関する。
【００１７】
本発明は、さらに、配向した状態にある、式Ｉで表される重合可能な化合物または、式Ｉで表される１種もしくは２種以上の化合物を含む重合可能な液晶混合物を重合させることにより得られる、ねじれた構造を有する異方性ポリマー、好ましくは、前記重合可能な材料の層から得られた異方性ポリマーフィルムに関する。
本発明は、さらに、式Ｉで表される化合物の、液晶材料中でのキラルなドーパントまたは光学的、電気光学的、電気的、半導電性もしくは電子的成分もしくはデバイスとしての使用に関する。
【００１８】
本発明は、さらに、本明細書中に記載した式Ｉで表される化合物、液晶混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムの、電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ、光学的フィルム、偏光板、補償板、ビームスプリッター、反射性フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィー素子、高温スタンピング箔、着色絵柄、例えば消費者物品もしくは有価証券のための装飾もしくはセキュリティーマーキング、ＬＣ顔料、接着剤、異方性機械的特性を有する合成樹脂、化粧品、診断、非線形光学、光学的情報蓄積における、キラルなドーパントとして、集積回路の素子としての電子デバイス、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）における、平坦パネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタとして、または電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグのための、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用途、エレクトロルミネセントディスプレイもしくはＬＣＤのバックライトのための半導電性素子における、光起電もしくはセンサーデバイスのための、レーザー照射用途およびデバイスにおける、電池における電極もしくは電解質材料として、光伝導体として、電子写真用途もしくは電子写真式記録のための使用に関する。
【００１９】
本発明は、さらに、本明細書中に記載した式Ｉで表される化合物、液晶混合物、ポリマーまたはポリマーフィルムを含む、液晶デバイスに関する。
【００２０】
用語の定義
用語「液晶またはメソゲン性材料」または「液晶またはメソゲン性化合物」は、１つまたは２つ以上の棒型、ラス型またはディスク型のメソゲン性基、即ちＬＣ相挙動を誘発する能力を有する基を含む材料または化合物を意味する。メソゲン性基を含む化合物または材料は、必ずしもそれら自体ＬＣ相を示す必要はない。また、これらが、他の化合物との混合物においてのみ、あるいはメソゲン性化合物もしくは材料またはこれらの混合物を重合させた際に、ＬＣ相挙動を示すことも可能である。
【００２１】
用語「重合可能な」および「反応性の」は、重合反応、例えばラジカル性またはイオン性連鎖重合、重付加または重縮合に関与することができる化合物または基、および例えば、重合類似反応においてポリマー主鎖に縮合または付加によりグラフトされることができる反応性化合物または反応性基を含む。
用語「フィルム」は、いくらか顕著な機械的安定性および可撓性を示す自立性の、即ち独立して立つフィルム、並びに支持基板上または２つの基板の間の被膜または層を含む。
【００２２】
用語「ダイレクター」は、液晶材料中のメソゲンの、カラマイト性(calamitic)化合物の場合において分子の長軸の、またはディスコティック化合物の場合において分子の短軸の好ましい配向方向を意味する。
用語「平面状構造」または「平面状配向」は、光学軸が、層の平面にほぼ平行である、光学的に異方性の材料の層を意味する。
【００２３】
用語「らせん的にねじれた構造」は、メソゲンが、分子副層内の好ましい方向においてこれらの主要な分子軸で配向しており、種々の副層中の前述の好ましい配向方向が、らせん軸の周囲に角度φでねじれている、液晶材料の１または２以上の層を含むフィルムを意味する。用語「平面状配向を有するらせん的にねじれた構造」は、前述のらせん的にねじれた構造を有するフィルムであって、らせん軸が、フィルム平面にほぼ垂直である、即ちフィルム法線に対してほぼ平行である、前記フィルムを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、式Ｉで表されるキラルな化合物の両方の鏡像体形態に関する。式Ｉで表される化合物の鏡像体のＲおよびＳ型のいずれかを、光学的に活性な材料またはキラルなドーパントとして用いて、例えば液晶材料におけるらせんねじれを誘発することができる。
【００２５】
式Ｉで表されるキラルな化合物は、いくつかの利点を有する。
・これらは、低い温度依存性を有する高いＨＴＰを示す、
・これらは、液晶混合物への高い溶解性を示す、
・これらは、液晶性相を示すことができる、
・これらは、高い熱的および化学的安定性を示す、
【００２６】
・これらを、液晶混合物中でキラルなドーパントとして用いる際には、これらの高い溶解性により、一層多量のドーパントを用いて、高いねじれ（＝低いピッチ）を得ることができる、
・多量のドーパントが必要である場合には、本発明のドーパントの広い液晶相により、ホスト混合物の液晶相への悪影響は小さい、
・その高いＨＴＰにより、一層少ない量の本発明のドーパントが、高いピッチを達成するために必要であり、これにより、混合物の液晶特性への悪影響は小さい、
【００２７】
・式Ｉで表されるキラルな化合物のＲおよびＳ鏡像体の両方は、高度な鏡像体純度を伴って製造することが容易である、
・これらは、商業的に入手可能であり、安価なキラルな出発物質から容易に合成することができる、
・これらを、特定の用途のために容易に修正することができる、
・両方のらせんの有用性は、単一の回転方向円偏光した光を反射するキラルなフィルムまたはコーティングの製造を可能にするため、例えば、セキュリティー用途において用いるための顕著な利点である。
【００２８】
式Ｉで表されるキラルな化合物は、メソゲン性またはさらに液晶性であることができる。即ち、これらは、例えば他の化合物との混合物中で中間相挙動を誘発するかまたは増強し、またはさらにそれら自体１つまたは２つ以上の中間相を示すことができる。また、本発明の化合物が、（共）重合した際に、他の化合物との混合物中でのみ、または重合可能な化合物の場合において中間相挙動を示すことも可能である。メソゲン性の本発明のキラルな化合物が、特に好ましい。
【００２９】
式Ｉで表される化合物は、ＬＣＤ用途、特に、高い複屈折、高い極性および高い誘電異方性が必要であるネマティックまたはアイソトロピック相においてＬＣ混合物を用いる用途のための混合物において用いるのに、特に適する。
さらに、式Ｉで表される化合物を、反射性メソゲンとして用いることができ、これを用いて、ＬＣＤにおける光学的フィルム、特に光学的遅延もしくは補償フィルム、配向層、カラーフィルターまたは偏光板として用いるためのポリマーまたはポリマーフィルムを製造することができる。
【００３０】
式Ｉで表される重合可能な化合物を用いる他の分野は、半導体または電荷移動材料としてである。これらの材料を、電子デバイス、例えば集積回路の素子としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）において、平坦パネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタとして、または電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグのために、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用途のための半導電性素子、エレクトロルミネセントディスプレイもしくはＬＣＤのバックライトにおいて、光起電もしくはセンサーデバイスのために、用いることができる。
【００３１】
また、式Ｉで表される化合物を、基Ｐを介して、他の重合可能なメソゲン性モノマーおよび式Ｉで表される他の化合物と共重合させて、ＬＣ相挙動を誘発するかまたは増強することも可能である。
【００３２】
本発明のＬＣＤは、例えば、慣用のＬＣＤ、特にＤＡＰ（配向相の変形）もしくはＶＡ（垂直配向）モード、例えばＥＣＢ（電気的に制御された複屈折）、ＣＳＨ（色超ホメオトロピック）のＬＣＤ、ＶＡもしくはＶＡＣ（垂直配向コレステリック）ディスプレイ、ＭＶＡ（マルチドメイン(multi-domain)垂直配向）もしくはＰＶＡ（パターン化垂直配向）ディスプレイ、曲がりモードのディスプレイもしくはハイブリッドタイプディスプレイ、例えばＯＣＢ（光学的に補償された曲がりセルもしくは光学的に補償された複屈折）、Ｒ−ＯＣＢ（反射性ＯＣＢ）、ＨＡＮ（ハイブリッド配向ネマティック）もしくはパイセル（πセル）ディスプレイ、さらに、ＴＮ（ねじれネマティック）、ＨＴＮ（高度にねじれたネマティック）もしくはＳＴＮ（超ねじれネマティック）のディスプレイ、ＡＭＤ−ＴＮ（アクティブマトリックス駆動ＴＮ）ディスプレイ、「超ＴＦＴ」ディスプレイとしても知られているＩＰＳ（面内切換）モードのディスプレイ、または例えば、DE 102 172 73およびWO 02/93244 A1中に記載されている、以下で短く「アイソトロピックモードディスプレイ」と呼ぶ、アイソトロピック状態における液晶を用いるディスプレイ、さらに相変化、ゲスト−ホスト、強誘電性、フレクソエレクトリック(flexoelectric)もしくはコレステリックディスプレイ、例えばＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）、ＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）もしくは「青色相」に基づくディスプレイである。
【００３３】
特に好ましいのは、ＴＮ、ＳＴＮ、ＡＭＤ−ＴＮ、コレステリック、強誘電体およびアイソトロピックモードディスプレイである。
【００３４】
式Ｉは、特に、以下の化合物を包含する。
−Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３およびＫ４がベンゼンである、式Ｉ１で表される化合物。
【化２】
2004339192.tif 000004
−Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３およびＫ４がアネレートされたシクロヘキサンである、式Ｉ２で表される化合物。
【化３】
2004339192.tif 000005
【００３５】
−Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３およびＫ４がアネレートされたシクロヘキセンである化合物、例えば以下の式
【化４】
2004339192.tif 000006
で表される化合物。
−Ｋ１およびＫ２がベンゼンであり、Ｋ３およびＫ４がアネレートされたシクロヘキサンもしくはシクロヘキセンであるか、またはＫ３およびＫ４がベンゼンであり、Ｋ１およびＫ２がアネレートされたシクロヘキセンもしくはシクロヘキサジエンである化合物。
【００３６】
−Ｋ１−４の１つまたは２つ以上が、式Ｉ１〜Ｉ４に示すようにベンゼン、アネレートされたシクロヘキサンもしくはシクロヘキセンであるが、さらに、１つまたは２つ以上のＣＨ基が、Ｎにより置換されており、１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳにより、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されている化合物、例えば以下の式
【化５】
2004339192.tif 000007
【００３７】
【化６】
2004339192.tif 000008
で表される化合物。
【００３８】
特に好ましいのは、式Ｉ１〜Ｉ８で表される化合物、最も好ましいのは、式Ｉ１、Ｉ２、Ｉ７およびＩ８で表される化合物である。
【００３９】
さらに好ましいのは、
−化合物が、光学的に活性である、
−化合物が、少なくとも９０％の鏡像体的純度を有する、
−ＺがＳｉまたはＴｉであり、Ｕ１−Ｖ１、Ｕ２−Ｖ２、Ｕ３−Ｖ３およびＵ４−Ｖ４の各々がＯである場合には、Ｋ１〜Ｋ４の少なくとも１つは、非置換フェニレンとは異なり、および／またはＸ１〜Ｘ１２の少なくとも１つは、Ｈとは異なる、
−ＺがＣであり、Ｕ１−Ｖ１、Ｕ２−Ｖ２、Ｕ３−Ｖ３およびＵ４−Ｖ４の各々がＯ、Ｏ−ＣＨ２またはＣ２Ｈ４である場合には、Ｋ１〜Ｋ４の少なくとも１つは、非置換フェニレンとは異なり、および／またはＸ１〜Ｘ１２の少なくとも１つは、Ｈとは異なる、
【００４０】
−Ｖ１およびＶ２は、単結合であり、Ｖ３およびＶ４は、単結合ではない、
−Ｖ１およびＶ２は、単結合ではなく、Ｖ３およびＶ４は、単結合である、
−Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４は、単結合である、
−Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４は、単結合ではない、
−Ｕ１−４は、ＣＨ２、ＯおよびＣＯから選択されている、
−Ｖ１−４は、ＣＨ２、ＯおよびＣＯ並びに単結合から選択されている、
【００４１】
−Ｕ１＝Ｕ２＝Ｕ３＝Ｕ４である、
−Ｕ１＝Ｕ２≠Ｕ３＝Ｕ４である、
−Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４である、
−Ｖ１＝Ｖ２≠Ｖ３＝Ｖ４である、
−Ｚは、炭素原子である、
−Ｋ１＝Ｋ２＝Ｋ３＝Ｋ４である、
【００４２】
−Ｗ１は、単結合である、
−Ｘ１−１２の少なくとも１つは、Ｈとは異なる、
−Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ７、Ｘ８およびＸ１０は、Ｈとは異なり、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ９、Ｘ１１およびＸ１２は、Ｈである、
−Ｘ１、Ｘ２、Ｘ７およびＸ８は、Ｈとは異なり、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１およびＸ１２は、Ｈである、
−Ｘ１−１２の１つまたは２つ以上は、Ｈとは異なるＲを示す、
【００４３】
−ＲまたはＸ１−１２は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＳＦ５または、１〜４０個のＣ原子を有し、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単置換もしくは多置換されており、ここで、１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、随意に、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−により、酸素原子が互いに直接結合しないように置換されている、直鎖状もしくは分枝状アルキルから選択されている、
【００４４】
−ＲまたはＸ１−１２は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、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、チオエーテル、アルキルスルホニル、アルキルスルファニル、アルキルスルファニルカルボニル、アミノアルキルまたはアミノジアルキルから選択されており、ここで、１個または２個以上のＨ原子は、随意に、ＦまたはＣｌにより置換されており、極めて好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮおよび１〜１２個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシから選択されている、
【００４５】
−Ｘ１−１２の少なくとも１つ、好ましくは１つまたは２つは、重合可能な基を示すかまたは含む、
−少なくとも１つ、好ましくは１つまたは２つの基ＲはＰ−Ｓｐ−である、
−Ｘ１−１２の少なくとも１つ、好ましくは２つ、４つまたは６つは、−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒである、
−−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−は、１つ、２つまたは３つの５または６員環を含む、
−−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−は、ビシクロヘキシル、ビフェニル、フェニルシクロヘキシル、シクロヘキシルフェニルまたはビフェニルシクロヘキシルであり、ここで、フェニル環は、随意に、１個または２個のＦ原子で置換されている、
【００４６】
−Ｗ１およびＷ２は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−および単結合から選択されている、
−Ｗ１およびＷ２の少なくとも１つは、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−または−ＣＦ＝ＣＦ−であり、他方は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−または単結合である、
−Ｗ１およびＷ２の少なくとも１つは、−Ｃ≡Ｃ−である、
−ｍは、０または１である、
式Ｉで表される化合物である。
【００４７】
Ａ１およびＡ２は、互いに独立して、芳香族もしくは脂環式環、好ましくは５、６もしくは７員環、または２つもしくは３つ以上、好ましくは２つもしくは３つの縮合した芳香族もしくは脂環式環を含む基であり、ここで、これらの環は、随意に、Ｎ、ＯおよびＳから選択された１つまたは２つ以上のヘテロ原子を含み、随意にＬにより単置換または多置換されており、ここで、Ｌは、Ｒの意味の１つを有する。
【００４８】
好ましい基Ａ１およびＡ２は、例えば、フラン、ピロール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、イミダゾール、フェニレン、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、ピラン、ジまたはテトラヒドロピラン、ジオキサン、ジチアン、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、アズレン、インダン、ナフタレン、テトラまたはデカヒドロナフタレン、アントラセンおよびフェナントレンである。
【００４９】
極めて好ましくは、Ａ１およびＡ２は、さらに、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮにより置換されていることができる１，４−フェニレン、さらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基がＯおよび／またはＳにより置換されていることができる１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキソラン−４，５−ジイル、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルまたは１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルから選択されており、これらのすべての基が、非置換であるか、Ｌで単置換または多置換されていることが可能である。
【００５０】
特に好ましい基Ａ１およびＡ２は、随意に２、３、５および／または６位においてＬにより置換されている１，４−フェニレン、トランス−１，４−シクロヘキシレン、２，６−ジオキサン−１，４−ジイル、３，５−ジオキサン−１，４−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルおよびテトラヒドロピラン−３，６−ジイルである。
【００５１】
Ｌは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＳＦ５または１〜８個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、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、チオエーテル、アルキルスルホニル、アルキルスルファニル、アルキルスルファニルカルボニル、アミノアルキルまたはアミノジアルキルであり、ここで、１個または２個以上のＨ原子は、随意に、ＦまたはＣｌにより置換されている。
【００５２】
Ｌは、極めて好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＯＣ３Ｈ７、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＳＯ２ＣＦ３、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２またはＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３またはＯＣＦ３、最も好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＨ３、ＯＣＨ３またはＣＯＣＨ３である。
【００５３】
好ましくは、基−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−は、単環式基Ａ１およびＡ２のみを含む。極めて好ましくは、基−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−は、１つまたは２つの５または６員環を有する基である。
【００５４】
特に好ましい基−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒを、以下の表１に示す。
表１
【化７】
2004339192.tif 000009
【００５５】
【化８】
2004339192.tif 000010
式中、Ｒは、式Ｉの意味の１つを有し、Ｙ１−１３は、互いに独立して、前に示したＬの意味の１つを有し、Ｗ、Ｗ１およびＷ２は、互いに独立して、式ＩにおけるＷ１の意味の１つを有する。
【００５６】
これらの基におけるＲは、好ましくは、１〜１２個、好ましくは１〜８個のＣ原子を有する直鎖状アルキルもしくはアルコキシまたは２〜１２個、好ましくは２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、またはＰ−Ｓｐである。
【００５７】
これらの基におけるＹ１−１３は、好ましくは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、１〜８個、好ましくは１〜４個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、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、スルファニルアルキルまたはスルホニルアルキルを示し、ここで、１個または２個以上のＨ原子は、随意に、ＦまたはＣｌにより置換されており、特にＣＦ３、ＯＣＦ３、ＳＯ２ＣＦ３またはＳＣＦ３を示す。
【００５８】
これらの基におけるＷ、Ｗ１およびＷ２は、好ましくは、単結合、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃ、ＯＣＦ２、ＣＦ２Ｏ、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＦ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＦ２、ＣＦ２ＣＦ２、ＣＯＯ、ＯＯＣ、ＣＨ２ＯまたはＯＣＨ２を示す。
【００５９】
特に好ましいのは、以下の化合物である。
【化９】
2004339192.tif 000011
【００６０】
【化１０】
2004339192.tif 000012
【００６１】
【化１１】
2004339192.tif 000013
式中、Ｕ１−４、Ｖ１−４、Ｘ１−１２およびＺは、式Ｉの意味または本明細書中に示す好ましい意味の１つを有する。
【００６２】
特に好ましいのは、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ７、Ｘ８およびＸ１０が表１に示す基から選択されている、式Ｉａ〜Ｉｆで表される化合物である。
さらに好ましいのは、ＺがＣ原子である、式Ｉａ〜Ｉｆで表される化合物である。
【００６３】
式ＩａおよびＩｂにおける
【化１２】
2004339192.tif 000014
は、好ましくは、
【化１３】
2004339192.tif 000015
から選択される。
【００６４】
式ＩｃおよびＩｄにおける
【化１４】
2004339192.tif 000016
は、好ましくは、
【化１５】
2004339192.tif 000017
から選択される。
【００６５】
式ＩｅおよびＩｆにおける
【化１６】
2004339192.tif 000018
は、好ましくは、
【化１７】
2004339192.tif 000019
から選択される。
【００６６】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、アルキルまたはアルコキシ基である、即ちここで、末端ＣＨ２基が、−Ｏ−により置換されている場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは、直鎖状であり、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、従って、好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシまたはオクトキシ、さらにメチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【００６７】
オキサアルキル、即ち、１つのＣＨ２基が−Ｏ−により置換されているものは、好ましくは、例えば、直鎖状２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）もしくは３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−もしくは４−オキサペンチル、２−、３−、４−もしくは５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−もしくは６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−もしくは７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−もしくは８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−もしくは９−オキサデシルである。
【００６８】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、１つまたは２つ以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−により置換されているアルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは直鎖状であり、２〜１０個のＣ原子を有し、従って、好ましくは、ビニル、プロプ−１−またはプロプ−２−エニル、ブト−１−、−２−またはブト−３−エニル、ペント−１−、−２−、−３−またはペント−４−エニル、ヘクス−１−、−２−、−３−、−４−またはヘクス−５−エニル、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−またはヘプト−６−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−またはオクト−７−エニル、ノン−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−またはノン−８−エニル、デク−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−またはデク−９−エニルである。
【００６９】
特に好ましいアルケニル基は、Ｃ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５〜Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６〜Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特にＣ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５〜Ｃ７−４−アルケニルである。特に好ましいアルケニル基の例は、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニル等である。５個までのＣ原子を有する基が、一般的に好ましい。
【００７０】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、アルキル基であり、ここで１つのＣＨ２基が−Ｏ−により置換されており、１つが−ＣＯ−により置換されている場合には、これらの基は、好ましくは、隣接している。従って、これらの基は、一緒に、カルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を形成する。好ましくは、この基は、直鎖状であり、２〜６個のＣ原子を有する。
【００７１】
従って、これは、好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、４−（メトキシカルボニル）−ブチルである。
【００７２】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、アルキル基であり、ここで２つまたは３つ以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯＯ−により置換されている場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは直鎖状であり、３〜１２個のＣ原子を有する。従って、これは、好ましくは、ビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビス−カルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス−（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００７３】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、ＣＮまたはＣＦ３により単置換されているアルキルまたはアルケニル基である場合には、これは、好ましくは直鎖状である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は、任意の所望の位置においてであることができる。
【００７４】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２の１つが、少なくともハロゲンにより単置換されているアルキルまたはアルケニル基である場合には、これは、好ましくは直鎖状である。ハロゲンは、好ましくはＦまたはＣｌであり、多置換の場合において、好ましくはＦである。得られた基はまた、パーフルオロ化基を含む。単置換の場合において、ＦまたはＣｌ置換基は、任意の所望の位置においてであることができるが、好ましくはω位においてである。末端Ｆ置換基を有する特に好ましい直鎖状基の例は、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−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルである。しかし、Ｆの他の位置は、除外されない。
ハロゲンは、好ましくはＦまたはＣｌである。
【００７５】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２は、極性または無極性基であることができる。極性基の場合において、これは、ＣＮ、ＳＦ５、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＳＣＮ、ＣＯＲ１、ＣＯＯＲ１または１〜４個のＣ原子を有するモノ、オリゴもしくはポリフッ素化されているアルキルもしくはアルコキシ基から選択されている。Ｒ１は、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子を有する、随意にフッ素化されているアルキルである。特に好ましい極性基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、Ｃ２Ｆ５およびＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３から選択されている。無極性基の場合において、これは、好ましくは、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたは２〜１５個のＣ原子を有するアルコキシである。
【００７６】
Ｒ、ＬまたはＸ１−１２は、アキラルまたはキラルな基であることができる。キラルな基である場合には、これは、好ましくは、式ＩＩＩ：
【化１８】
2004339192.tif 000020
式中、
Ｑ１は、１〜９個のＣ原子を有するアルキレンもしくはアルキレンオキシ基または単結合であり、
Ｑ２は、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＣＮにより単置換または多置換されていることができる、１〜１０個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、また、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｓ−により、酸素原子が互いに直接結合しないように置換されていることも可能であり、
Ｑ３は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮまたは、Ｑ２について定義したがＱ２とは異なる、アルキルもしくはアルコキシ基である、
から選択される。
【００７７】
式ＩＩＩ中のＱ１が、アルキレンオキシ基である場合には、Ｏ原子は、好ましくは、キラルなＣ原子に隣接している。
式ＩＩＩで表される好ましいキラルな基は、２−アルキル、２−アルコキシ、２−メチルアルキル、２−メチルアルコキシ、２−フルオロアルキル、２−フルオロアルコキシ、２−（２−エチン）−アルキル、２−（２−エチン）−アルコキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−アルキルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−アルコキシである。
【００７８】
特に好ましいキラルな基は、例えば、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロロプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。極めて好ましいのは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００７９】
さらに、アキラルな分枝状基Ｒ、ＬまたはＸ１−１２を含む化合物は、時々、例えば、結晶化に対する傾向の減少のために、重要である場合がある。このタイプの分枝状基は、一般的に、１つより多い鎖分枝を含まない。好ましいアキラルな分枝状基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【００８０】
重合可能な、または反応性の基Ｐは、好ましくは、
【化１９】
2004339192.tif 000021
から選択されており、Ｗ１は、Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、Ｗ２およびＷ３は、互いに独立して、Ｈまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にメチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は、互いに独立して、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルであり、Ｐｈｅは、１，４−フェニレンであり、ｋ１およびｋ２は、互いに独立して０または１である。
【００８１】
特に好ましくは、Ｐは、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基、オキセタン基またはエポキシ基、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基である。
【００８２】
スペーサー基Ｓｐについて、当業者にこの目的のために知られているすべての基を、用いることができる。スペーサー基Ｓｐは、好ましくは、Ｐ−Ｓｐ−がＰ−Ｓｐ’−Ｘ−であるように、式Ｓｐ’−Ｘで表され、ここで、
Ｓｐ’は、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮにより単置換または多置換されていることができる、２０個までのＣ原子を有するアルキレンであり、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基は、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−により、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されていることも可能であり、
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＧ１＝ＣＧ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０、Ｒ００、Ｇ１およびＧ２は、式Ｉに示す意味の１つを有する。
【００８３】
Ｘは、好ましくは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＸ１＝ＣＸ２−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合、特に−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＸ１＝ＣＸ２−または単結合、極めて好ましくは、共役系を形成することができる基、例えば−Ｃ≡Ｃ−もしくは−ＣＸ１＝ＣＸ２−または単結合である。
【００８４】
代表的な基Ｓｐ’は、例えば、−（ＣＨ２）ｐ−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−または−（ＳｉＲ０Ｒ００−Ｏ）ｐ−であり、ｐは、２〜１２の整数であり、ｑは、１〜３の整数であり、Ｒ０およびＲ００は、前に示した意味を有する。
【００８５】
好ましい基Ｓｐ’は、例えば、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。
【００８６】
さらに好ましいのは、Ｓｐが単結合である、１つまたは２つの基Ｐ−Ｓｐ−を有する化合物である。２つの基Ｐ−Ｓｐを有する化合物の場合において、２つの重合可能な基Ｐおよび２つのスペーサー基Ｓｐの各々は、同一であるかまたは異なることができる。
【００８７】
他の好ましい態様において、基Ｓｐ’は、式ＩＶ：
【化２０】
2004339192.tif 000022
式中、
Ｑ１およびＱ３は、式ＩＩＩにおいて示した意味を有し、
Ｑ４は、Ｑ１とは異なる、１〜１０個のＣ原子を有するアルキレンもしくはアルキレン−オキシ基または単結合であり、
Ｑ１は、重合可能な基Ｐに結合している、
で表されるキラルな基である。
【００８８】
他の好ましい態様は、光異性化可能な基、例えばＣ＝Ｃ、Ｃ＝ＮまたはＮ＝Ｎ二重結合を有する基を含む、式Ｉで表されるキラルな化合物に関する。これらの化合物は、これらの形状を、例えばＵＶ光での光照射によるＥ−Ｚまたはシス−トランス異性化により、変化する。
【００８９】
特に好ましいのは、Ｗ１またはＷ２が、光異性化可能な基、特に−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−である、１つまたは２つ以上の基−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒを含む、式Ｉで表される光異性化可能な化合物である。極めて特に好ましいのは、Ｗ１が−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ａ１が随意に置換されたフェニレンである、１つまたは２つ以上の基−Ｗ１−Ａ１−（Ｗ２−Ａ２）ｍ−Ｒを含む、式Ｉで表される光異性化可能な化合物である。
【００９０】
式Ｉで表される化合物を、知られており、文献中に記載されている方法により、またはこれと同様にして合成することができる。特に、これらを、以下に示す反応スキームにより、またはこれと同様にして製造することができる。本発明の化合物を製造するための他の方法を、例から採用することができる。
【００９１】
以下に示す出発物質、例えば（１）〜（５）を、例えば、ａ）D.S. Lingenfelter, R.C. Helgeson, D.J. Cram, J. Org. Chem. 1981, 46, 393-406；ｂ）P. Wipf, J.K. Jung, J. Org. Chem. 2000, 65, 6319-6337；ｃ）P.J. Cox, W. Wang, V. Snieckus, Tet. Letters 1992, 33, 2253-2256；ｄ）L. Pu, Chem. Rev. 1998, 98, 2405-2494；ｅ）Y. Tian, Q.C. Yang, T.C.W. Mak, Tetrahedron 2002, 58, 3951-3961；ｆ）H.F. Chow, M.K. Ng, Tet. Asymmetry 1996, 7, 2251-2262およびｇ）M. Hatsuda, H. Hiramatsu, M. Seki, J. Org. Chem. 2001, 66, 4437-4439に記載されている手順を用いて、合成することができる。
【化２１】
2004339192.tif 000023
【００９２】
出発物質からの式Ｉで表される化合物の合成を、以下のスキーム１〜３に示すように、例えばａ）D. Yang, M.-K. Wong, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5943-5952；ｂ）J. Jamrozik, S. Schab, K. Nagraba, Monatsh. fuer Chemie 1994, 125, 451-456；ｃ）I. Shibuya, Y. Gama, M. Shimizu, Heterocycles 1998, 48, 461-464；ｄ）A. Gaucher, Y. Zuliani, J.-P. Mazaleyrat, Tet. Asymm. 2001, 12, 2571-2580およびｅ）D. Xiao, Z. Zhang, X. Zhang, Org. Lett. 1999, 1, 1679-1681に記載されている手順により、またはこれと同様にして、達成することができる。
【００９３】
スキーム１
【化２２】
2004339192.tif 000024
スキーム２
【化２３】
2004339192.tif 000025
スキーム３
【化２４】
2004339192.tif 000026
【００９４】
式Ｉで表される化合物を、液晶マトリックスのらせん的にねじれた分子構造を示すディスプレイ、例えばアクティブもしくはパッシブマトリックスタイプのＴＮディスプレイ、ＳＴＮ，相変化、ゲスト−ホスト、強誘電体もしくはコレステリックディスプレイ、例えばＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）、ＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）または「青色相」に基づくディスプレイのための液晶混合物において用いることができる。
【００９５】
従って、本発明の他の目的は、式Ｉで表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む、液晶混合物、特にキラルなスメクティックまたはコレステリック液晶混合物である。
本発明の他の目的は、式Ｉで表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。
【００９６】
式Ｉで表されるキラルな化合物は、ＨＴＰの高い値を特徴とする。これにより、高いらせんねじれ、即ち低いピッチを有する液晶混合物の、少量の式Ｉで表されるキラルな化合物のみを用いることによる製造が、可能になる。これは、多量のキラルなドーパントを液晶混合物に加えると、この液晶相挙動および電気光学的特性、例えば誘電異方性、粘度または透明点に悪影響が生じることがしばしば観察されるため、顕著な利点である。従って、式Ｉで表されるキラルな化合物を液晶混合物またはディスプレイにおいて用いることにより、この特性が、従来技術のドーパントと比較して、一層小さい程度に変化するのみであり、例えば、ディスプレイの一層低いしきい値電圧および一層迅速な切換時間がもたらされる。
【００９７】
式Ｉで表されるキラルな化合物は、さらに、液晶ホスト混合物への高い溶解性を特徴とする。低温における不所望な自発的な結晶化が減少し、混合物の動作温度範囲を、拡大することができる。従って、しばしば結晶化を回避するために加えられる第２のドーパントを用いることを、回避することができる。
従って、本発明の特に好ましい態様は、式Ｉで表される化合物である、１種のみのキラルな化合物を含む液晶混合物および、このような混合物を含むディスプレイに関する。
【００９８】
式Ｉで表されるキラルな化合物はまた、液晶ホスト混合物に加えた際に、ＨＴＰの低い温度依存性を示す。従って、これらは、ピッチの低い温度依存性を有する液晶混合物およびディスプレイのためのキラルドーパントとして有用である。
本発明の液晶混合物は、好ましくは、０．１〜３０重量％、特に１〜２５重量％および極めて特に好ましくは２〜１５重量％の式Ｉで表されるキラルな化合物を含む。これは、好ましくは、式Ｉで表される１種、２種または３種のキラルな化合物を含む。
【００９９】
式Ｉで表される化合物は、特に、コレステリックディスプレイ、特にＳＳＣＴまたはＰＳＣＴディスプレイのためのコレステリック液晶混合物において用いるのに適する。コレステリックディスプレイは、例えば、WO 92/19695、WO 93/23496、US 5,453,863またはUS 5,493,430に記載されており、これらの文献の開示全体を、本出願中に、参照により導入する。
【０１００】
式Ｉで表されるキラルな化合物を、ＳＳＣＴまたはＰＳＣＴディスプレイのためのコレステリック液晶媒体におけるドーパントとして用いる際には、これらは、ネマティックホスト混合物への良好な溶解性を示し、らせんピッチおよび反射波長の低い温度依存性を有する高度ならせんねじれを誘発することが見出された。反射色の高度な明るさおよび低い温度依存性を有するコレステリック混合物を、式Ｉによる１種のキラルなドーパントのみを、好ましくは少量で用いることによっても達成することができる。これは、多量のドーパントが必要であり、らせんねじれの反対の温度依存性を有する２種または３種以上のドーパント（例えば正の温度依存性を有するドーパントおよび負の温度依存性を有するドーパント）を用いて、反射波長の良好な温度補償を達成することがしばしば必要である従来技術にまさる、顕著な利点である。
【０１０１】
従って、本発明の特に好ましい態様は、式Ｉで表される化合物である１種のキラルなドーパントを、好ましくは１５％またはこれ以下、特に１０％またはこれ以下、極めて好ましくは５％またはこれ以下の量で含む、ＳＳＣＴおよびＰＳＣＴディスプレイにおいて用いるための、コレステリック液晶媒体に関する。
前記した用途のために、液晶混合物は、好ましくは、式Ｉで表される少なくとも１種のキラルな化合物を含むキラルな成分、および１種または２種以上のネマティックまたはネマトゲン性(nematogenic)化合物を含むネマティック成分を含む。
【０１０２】
好ましくは、液晶混合物は、２〜２５種、好ましくは３〜１５種の化合物からなり、この少なくとも１種は、式Ｉで表されるキラルな化合物である。ネマティック成分を形成する他の化合物は、好ましくは、ネマティックまたはネマトゲン性物質、例えばアゾキシベンゼン、ベンジリデン−アニリン、ビフェニル、ターフェニル、安息香酸フェニルまたは安息香酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸およびシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキセン、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン、１，４−ビスシクロヘキシルベンゼン、４，４’−ビス−シクロヘキシルビフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルピリミジン、フェニルまたはシクロヘキシルピリジン、フェニルまたはシクロヘキシルピリダジン、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン、フェニルまたはシクロヘキシル−１，３−ジチアン、１，２−ジフェニル−エタン、１，２−ジシクロヘキシルエタン、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン、１−シクロヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）エタン、１−シクロヘキシル−２−ビフェニル−エタン、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン、随意にハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トラン、置換されたケイ皮酸および他の群のネマティックまたはネマトゲン性物質の既知の群から選択された、低分子量液晶化合物である。これらの化合物における１，４−フェニレン基はまた、側方に一または二フッ素化されていてもよい。
【０１０３】
この好ましい態様の液晶混合物は、このタイプのアキラルな化合物に基づく。
【０１０４】
これらの液晶混合物の成分として可能である、最も重要な化合物は、以下の式
Ｒ’−Ｌ’−Ｇ’−Ｅ−Ｒ”
式中、同一であるかまたは異なることができるＬ’およびＥは、各々の場合において、互いに独立して、−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｂ−Ｐｈｅ−および−Ｂ−Ｃｙｃ−並びにこれらの鏡像により形成される群からの２価の基であり、ここで、Ｐｈｅは、非置換またはフッ素置換１，４−フェニレンであり、Ｃｙｃは、トランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｐｙｒは、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、Ｄｉｏは、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、およびＢは、２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである、
により特徴づけることができる。
【０１０５】
これらの化合物におけるＧ’は、以下の２価の基−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＹ−、−ＣＨ＝Ｎ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−または単結合から選択され、Ｙは、ハロゲン、好ましくは塩素、または−ＣＮである。
【０１０６】
Ｒ’およびＲ”は、各々の場合において、互いに独立して、１〜１８個、好ましくは３〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルカノイルオキシ、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、あるいはまた、Ｒ’およびＲ”の一方は、Ｆ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｃｌ、ＮＣＳまたはＣＮである。
【０１０７】
これらの化合物のほとんどにおいて、Ｒ’およびＲ”は、各々の場合において、互いに独立して、種々の鎖の長さを有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシであり、ここで、ネマティック媒体中のＣ原子の合計は、一般的に２〜９、好ましくは２〜７である。
【０１０８】
これらの化合物またはこの混合物の多くは、商業的に入手できる。これらの化合物のすべては、知られているか、または、文献（例えば標準的な学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie［有機化学の方法］、Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart）に記載されているように、正確には、知られており、前述の反応に好適な反応条件下で、自体公知の方法により調製することができる。また、自体公知であるが、ここでは述べない変法を、ここで用いることができる。
【０１０９】
式Ｉで表される化合物の好ましい使用は、重合可能な液晶混合物、異方性ポリマーゲルおよび異方性ポリマーフィルム、特に、均一な平面状配向を有するらせん状にねじれた分子構造を示す、即ち、らせん軸が、フィルム、例えば配向したコレステリックフィルムの面に垂直に配向したポリマーフィルムの製造である。
【０１１０】
異方性ポリマーゲルおよびこれを含むディスプレイは、例えば、DE 195 04 224およびGB 2 279 659中に開示されている。
配向したコレステリックポリマーフィルムを、例えば、ブロードバンド反射性偏光板、カラーフィルター、セキュリティーマーキングとして、または液晶顔料の製造のために用いることができる。
【０１１１】
ブロードバンドコレステリック反射性偏光板は、例えば、EP 0 606 940、WO 97/35219またはEP 0 982 605中に記載されている。カラーフィルターは、例えば、EP 0 720 041またはEP 0 685 749およびR. Maurer et al., SID 1990 Digest, 110-113中に記載されている。液晶顔料は、例えば、EP 0 601 483、WO 97/27251、WO 97/27252、WO 97/30136またはWO 99/11719中に記載されている。
【０１１２】
異方性ポリマーゲルまたは配向したポリマーフィルムの製造のために、液晶混合物は、少なくとも１種の重合可能な化合物、好ましくは重合可能なメソゲン性化合物を含まなければならない。
従って、本発明の他の目的は、少なくとも２種の化合物を含む重合可能な液晶混合物であり、このうち少なくとも１種は、式Ｉで表されるキラルな化合物であり、このうち少なくとも１種は、重合可能な化合物である。重合可能な化合物は、前述の少なくとも１種の式Ｉで表される化合物または追加の化合物であることができる。
【０１１３】
好ましくは、重合可能な液晶混合物は、１つの重合可能な官能基を有する少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物および、２つまたは３つ以上の重合可能な官能基を有する少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物を含む。
本発明のために用いられる重合可能なメソゲン性単反応性、二反応性および多反応性化合物は、自体公知であり、例えば有機化学の標準的な学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart中に記載されている方法により、製造することができる。
【０１１４】
重合可能なＬＣ混合物において、本発明の化合物と共にモノマーまたはコモノマーとして用いることができる、好適な重合可能なメソゲン性化合物の例は、例えば、WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600およびGB 2 351 734に開示されている。しかし、これらの文献中に開示されている化合物は、本発明の範囲を限定するべきではない単なる例と見なされるべきである。
【０１１５】
特に有用なキラルな、およびアキラルな重合可能なメソゲン性化合物（反応性メソゲン）の例を、以下のリスト中に示すが、これは、単に例示的と解釈するべきであり、いかなる方法によっても本発明を限定せず、代わりに本発明を説明することを意図する：
【０１１６】
【化２５】
2004339192.tif 000027
【０１１７】
【化２６】
2004339192.tif 000028
【０１１８】
【化２７】
2004339192.tif 000029
【０１１９】
前述の式において、Ｐは、重合可能な基、好ましくはアクリル、メタクリル、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテル、エポキシ、オキセタンまたはスチリル基であり、ｘおよびｙは、１〜１２の同一の、または異なる整数であり、Ａは、随意にＬ１により単置換、二置換または三置換されている１，４−フェニレン、または１，４−シクロヘキシレンであり、ｕおよびｖは、互いに独立して、０または１であり、Ｚ０は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、Ｒ０は、極性基または無極性基であり、Ｔｅｒは、テルペノイド基、例えばメンチルであり、Ｃｈｏｌは、コレステリル基であり、Ｌ、Ｌ１およびＬ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは、１〜７個のＣ原子を有する、随意にハロゲン化されているアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシ基であり、ｒは、０、１、２、３または４である。前述の式中のフェニル環は、随意に、１、２、３または４個の基Ｌにより置換されている。
【０１２０】
この関連において、用語「極性基」は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、４個までのＣ原子を有する、随意にフッ素化された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もしくはアルコキシカルボニルオキシ基または、１〜４個のＣ原子を有するモノ、オリゴもしくはポリフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシ基から選択された基を意味する。用語「無極性基」は、前の「極性基」の定義により包含されない、１個または２個以上、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有する、随意にハロゲン化されたアルキル、アルコキシ、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基を意味する。
【０１２１】
異方性ポリマーフィルムまたはポリマーゲルの製造のための重合可能な液晶混合物は、好ましくは、０．１〜３５重量％、特に０．５〜１５重量％および極めて特に好ましくは０．５〜５重量％の、式Ｉで表される１種または２種以上の重合可能なキラルな化合物を含む。
１〜３種の式Ｉで表されるキラルな化合物を含む、重合可能な液晶混合物が、好ましい。
【０１２２】
さらに好ましいのは、少なくとも１つの重合可能な基Ｐを有する式Ｉで表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む、重合可能な液晶混合物である。
異方性ポリマーフィルムを製造するために、重合可能なＬＣ混合物を、好ましくは、基板上に塗布し、配向させ、インサイチュ(in situ)で、例えば熱または化学線への暴露により重合させて、ＬＣ分子の配向を固定する。配向および硬化を、混合物のＬＣ相において実施する。この手法は、業界において十分知られており、一般的に、例えば、D.J. Broer, et al., Angew. Makromol. Chem. 183, (1990), 45-66中に記載されている。
【０１２３】
ＬＣ材料の配向を、例えば、材料を塗布する基板の処理により、塗布中もしくは塗布後の材料の剪断により、磁場もしくは電場を塗布した材料に加えることにより、または界面活性化合物をＬＣ材料に加えることにより、達成することができる。配向手法の概観は、例えば、I. Sageにより、"Thermotropic Liquid Crystals", G.W. Gray編、John Wiley & Sons, 1987, ７５〜７７頁中に、並びにT. UchidaおよびH. Sekiにより、「液晶−用途および使用、第３巻」、B. Bahadur編、World Scientific Publishing, Singapore 1992, 1〜63頁中に示されている。配向材料および手法の概観は、J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), 1〜77頁中に示されている。
【０１２４】
重合は、熱または化学線への暴露により生じる。化学線は、光、例えばＵＶ光、ＩＲ光もしくは可視光線での照射、Ｘ線もしくはガンマ線での照射または高エネルギー粒子、例えばイオンもしくは電子での照射を意味する。好ましくは、重合を、非吸収波長において、ＵＶ照射により実施する。化学線の源として、例えば、単一のＵＶランプまたはＵＶランプのセットを用いることができる。高いランプ出力を用いる際には、硬化時間を減少させることができる。化学線の他の可能な源は、レーザー、例えばＵＶレーザー、ＩＲレーザーまたは可視レーザーである。
【０１２５】
重合を、好ましくは、化学線の波長において吸収を示す開始剤の存在下で実施する。例えば、ＵＶ光により重合する際には、ＵＶ照射の下で分解されて、重合反応を開始する遊離基またはイオンを生成する光開始剤を用いることができる。アクリレートまたはメタクリレート基を有する重合可能なメソゲンを硬化させる際に、好ましくはラジカル光開始剤を用い、ビニル、エポキシドおよびオキセタン基を有する重合可能なメソゲンを硬化させる際に、好ましくは、陽イオン性光開始剤を用いる。また、加熱した際に分解して、重合を開始する遊離基またはイオンを生成する重合開始剤を用いることも可能である。ラジカル重合のための光開始剤として、例えば、商業的に入手できるイルガキュア(Irgacure)６５１、イルガキュア１８４、ダロキュア(Darocure)１１７３またはダロキュア４２０５（すべてCiba Geigy AGから）を用いることができ、一方陽イオン性光重合の場合には、商業的に入手できるＵＶＩ６９７４（Union Carbide）を用いることができる。
【０１２６】
好ましくは、重合を、不活性ガスの雰囲気下で、好ましくは窒素雰囲気下で、実施する。
【０１２７】
基板として、例えば、ガラスまたは石英シートおよびプラスチックフィルムまたはシートを用いることができる。また、第２の基板を、被覆した混合物の最上部に、重合前、重合中および／または重合後に配置することも可能である。基板は、重合後に取り外すかまたは取り外さないことができる。化学線による硬化の場合において、２枚の基板を用いる際には、少なくとも１枚の基板は、重合のために用いられる化学線について、透過性でなければならない。等方性または複屈折性基板を用いることができる。基板を、重合したフィルムから、重合後に取り外さない場合には、好ましくは、等方性基板を用いる。好ましくは、少なくとも１枚の基板は、プラスチック基板、例えばポリエステルのフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、特に好ましくはＰＥＴフィルムまたはＴＡＣフィルムである。複屈折性基板として、例えば、一軸方向に伸長したプラスチックフィルムを用いることができる。例えば、ＰＥＴフィルムは、ICI Corp.から、商品名メリネックス(Melinex)の下で商業的に入手できる。
【０１２８】
重合可能な混合物は、好ましくは、基板上に、または基板間に、薄層として被覆し、そのキラルな中間相、例えばコレステリックまたはキラルスメクティック相に配向させて、平面状配向を与え、即ちここで、分子らせんの軸は、層を横断して延在する。平面状配向を、例えば、混合物を、例えばドクターブレードにより剪断することにより、達成することができる。また、配向層、例えばラビングしたポリイミドまたはスパッタリングしたＳｉＯｘの層を、基板の少なくとも１枚の最上部に設けることも可能である。あるいはまた、第２の基板を、被覆した材料の最上部に配置する。この場合において、２枚の基板を一緒に配置することにより生じる剪断は、良好な配向を生じるのに十分である。また、電場または磁場を、被覆した混合物に適用することも可能である。
【０１２９】
いくつかの場合において、第２の基板を設けることは、重合可能な混合物の配向を補助するのみならず、重合を阻害し得る酸素を排除することに有利である。あるいはまた、硬化は、不活性ガス雰囲気下で実施することができる。しかし、空気中での硬化もまた、好適な光開始剤および高いランプ出力を用いて可能である。陽イオン系光開始剤を用いる際には、酸素排除は、ほとんどの場合必要ではないが、水を排除しなければならない。
【０１３０】
異方性ポリマーフィルムの製造のための本発明の重合可能な液晶混合物は、好ましくは、０．１〜３５重量％、特に０．５〜１５重量％および極めて特に好ましくは０．５〜５重量％の、式Ｉで表される１種または２種以上の重合可能なキラルな化合物を含む。１〜３種の式Ｉで表されるキラルな化合物を含む、重合可能な液晶混合物が、好ましい。
【０１３１】
重合可能な材料は、さらに、１種または２種以上の他の好適な成分、例えば触媒、増感剤、安定剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応モノマー、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤(hydrophobing agent)、接着剤、流動改善剤、泡消し剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、補助剤、着色剤、染料または顔料を含むことができる。
【０１３２】
好ましくは、本発明の重合可能な混合物は、例えば組成物の貯蔵中の不所望な自発的重合を防止するために用いられる安定剤を含む。安定剤として、原則的に、この目的のために当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。これらの化合物は、多くの種類が商業的に入手できる。安定剤についての代表例は、４−エトキシフェノールまたはブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）である。
【０１３３】
また、ポリマーの架橋を増大させるために、２つまたは３つ以上の重合可能な官能基を有する非メソゲン性化合物を、好ましくは２０重量％までの量で、多官能性のメソゲン性の重合可能な化合物の代わりに、またはこれに加えて、重合可能な混合物に加えることも可能である。二官能性非メソゲン性モノマーについての代表例は、１〜２０個のＣ原子を有するアルキル基を有するアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。２つより多い重合可能な基を有する非メソゲン性モノマーについての代表例は、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
【０１３４】
１つのみの重合可能な官能基を有する化合物を含む本発明の組成物の重合により、線状ポリマーが得られ、一方１つより多い重合可能な官能基を有する化合物の存在下で、架橋したポリマーが得られる。
異方性ポリマーゲルの製造のために、液晶混合物を、前記したようにインサイチュで重合させることができるが、この場合において、重合可能な混合物の配向は、常には必要ではない。
【０１３５】
本発明のキラルなドーパント材料または光学的に活性な材料はまた、式Ｉで表されるキラルな化合物に加えて、１種または２種以上のさらなるキラルなドーパントを含むことができる。典型的に用いられるキラルなドーパントは、例えば、商業的に入手できるＲもしくはＳ８１１、ＲもしくはＳ１０１１、ＲもしくはＳ２０１１、ＲもしくはＳ３０１１、ＲもしくはＳ４０１１またはＣＢ１５（Merck KGaA, Darmstadt, ドイツ国から）である。極めて好ましいのは、高いらせんねじれ力（ＨＴＰ）を有するキラルなドーパント、特にWO 98/00428に記載されているソルビトール基を含むドーパント、GB 2,328,207に記載されているヒドロベンゾイン基を含むドーパント、WO 02/94805に記載されているキラルなビナフチル誘導体、WO 02/34739に記載されているキラルなビナフトールアセタール誘導体、WO 02/06265に記載されているキラルなＴＡＤＤＯＬ誘導体並びにWO 02/06196およびWO 02/06195に記載されている、少なくとも１つのフッ素化結合基および末端または中心のキラルな基を有するキラルなドーパントである。
【０１３６】
前記した液晶混合物または重合可能な液晶混合物は、１種もしくは２種以上の式Ｉで表される光学的に活性な化合物または１種もしくは２種以上の式Ｉで表される化合物を含むドーパント材料および、例えば前に列挙したものから選択された、１種もしくは２種以上の追加のドーパントを含むことができる。
【０１３７】
式Ｉで表されるキラルな化合物およびこれらを含む液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料はまた、化粧品および医薬組成物において用いるために、例えばEP 815 826中に記載されているように、着色化粧品のために、または人の皮膚もしくは毛髪の保護のためのＵＶフィルターとして、特に、例えばDE 196 29 761もしくはEP 1 038 941中に記載されているように、ＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ放射線に対する保護において、好適である。本発明のドーパントは、高いＨＴＰを有し、従って少量のみが、短いピッチを得て、ＵＶ範囲において反射を示し、ＵＶフィルターとして適する材料を得るのに必要である。
【０１３８】
式Ｉで表されるキラルな化合物を含み、特に２００〜４００ｎｍの波長のＵＶ光を反射する、液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料は、本発明の他の目的である。他の目的は、化粧品組成物、特に、ＵＶフィルターとして、式Ｉで表されるキラルな化合物を含み、特に２００〜４４０ｎｍ、特に２８０〜４００ｎｍ、２００〜２３０ｎｍ（ＵＶ−Ｃ）および２８０〜３３０ｎｍ（ＵＶ−Ｂ）の範囲内の波長のＵＶ光を反射する、液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料を含む、人の皮膚または毛髪の保護のための化粧品または医薬組成物である。
【０１３９】
式Ｉで表されるキラルな化合物は、特に、平面状配向を有する、即ちらせん軸が、フィルム平面にほぼ垂直である、らせん的にねじれた構造を有するコレステリック液晶フィルムまたは層の製造に適する。このような層またはフィルムは、入射光の、コレステリック材料のらせん的にねじれた構造との相互作用により生じた、円偏光した可視光線の選択的反射を示す。反射中心波長λは、等式（２）
λ＝ｎ・ｐ    （２）
により、コレステリック材料のピッチｐおよび平均屈折率ｎに依存する。
【０１４０】
反射された波長帯のバンド幅Δλは、等式（３）
Δλ＝Δｎ・ｐ    （３）
により、コレステリック材料のピッチおよび複屈折Δｎに依存する。
【０１４１】
平面状配向を有するコレステリック層の反射波長λは、等式（４）
λ（α）＝λ（０）ｃｏｓ［ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎα）／ｎ）］  （４）
式中、λ（０）は、法線観察における反射波長であり、λ（α）は、視野角αにおける反射波長である、
により、第一近似において、視野角に依存する（Eberle et al., Liq. Cryst. 1989, 5(3), 907-916参照）。従って、一層大きい視野角における反射色は、一層短い波長の方向に変動する。この現象はまた、専門家には、「色フロップ(colour flop)」として知られており、装飾またはセキュリティー用途において利用される。
【０１４２】
従って、本発明は、さらに、本明細書中に記載した、式Ｉで表される化合物または重合可能なＬＣ混合物を、この配向した状態で重合させることにより得られる、キラルな異方性ポリマーフィルム、特にコレステリックフィルムに関する。
【０１４３】
また、光学的特性、例えばピッチまたは反射波長、視野角または温度依存性、反射バンド幅または反射光の回転方向(handedness)を、容易に変化させることができる、コレステリック反射性フィルムを製造することも可能である。例えば、種々のコレステリック材料および／または光マスキング手法を用いることにより、異なる配向および／または異なる光学的特性を有する少なくとも２つの領域のパターンを有する反射性フィルムを、製造することができる。好ましくは、このようなフィルムは、らせんピッチ、反射波長、反射光の回転方向および反射光の視野角依存性から選択された少なくとも１つの特性が異なる少なくとも２つの領域のパターン（色フロップ）を示す。このようなフィルムは、本発明の他の目的である。
【０１４４】
例えば、異なる反射波長λの領域を含む水平のパターンを有するコレステリック反射性フィルムまたは反射された波長帯の広いバンド幅Δλを有するブロードバンド反射性フィルムを、製造することができる。このようなフィルムの製造は、例えば、WO 00/34808およびP. van de Witte et al., J. Mater. Chem. 9 (1999) 2087-2094中に記載されており、この開示全体を、参照により本出願中に組み込む。
【０１４５】
このようなフィルムはまた、例えば、光異性化可能な基を有するキラルな化合物を含む本発明の液晶混合物を用いることにより、製造することができる。キラルな光異性化可能な化合物は、前記した式Ｉで表される化合物または追加の化合物であることができる。前記したように、光異性化可能な化合物は、この形状を、例えば、例えばＵＶ光での光照射によるＥ−Ｚまたはシス−トランス異性化により変化し、従って分子の形状および従って物理的分子特性、例えばらせんねじれ力を完全に変化させる。例えば、光異性化が、化合物のＨＴＰを減少させる場合には、これは次に、ピッチおよび従って液晶混合物の反射波長を増大させる。
【０１４６】
光照射を、例えば、ＵＶ光または他の高エネルギー源、例えばレーザーによる照射を用いて達成することができる。光マスキング手法を用いることにより、キラリティーを、材料の選択された領域においてのみ変化させることが可能であり、これを次に、例えば重合により固定する。このようにして、光マスクの形状におけるパターンが得られ、ここで、層の異なる領域は、異なる反射波長を示す。キラルな光異性化可能な化合物のＨＴＰの変化が、通常光照射の強度に依存するため、液晶混合物におけるねじれの変化を、また、例えば光マスクの代わりに、またはこれに加えて灰色フィルターを用いることにより、照射強度の局所的な変化により制御することができる。
【０１４７】
また、異なる濃度および／またはＨＴＰおよび／または回転方向を有するキラルな異性化可能な、およびキラルな異性化不能な化合物を含む液晶混合物を用いて、反射された光のピッチおよび／または回転方向を、容易に変化させることができるフィルムを製造することも、可能である。このようなフィルムまたはこの選択された部分におけるねじれの方向の変化を、２種のキラルな化合物の量およびＨＴＰを適切に選択することにより、達成することができる。例えば、液晶混合物は、キラルな異性化可能な、およびキラルな異性化不能な化合物を含み、この一方は、左旋性であり、他方は、右旋性である。異性化可能な化合物は、一層大きいＨＴＰを有し、および／または異性化不能な化合物と比較して過剰の量で存在し、従って液晶混合物の正味のねじれ方向は、異性化可能な化合物のねじれ方向に相当する。光照射により、異性化可能な化合物のＨＴＰは減少し、一方異性化不能なキラルな化合物は、このＨＴＰが変化しない。この結果、キラルな液晶混合物の正味のねじれ方向は、逆転する。
【０１４８】
また、コレステリックフィルムまたは層の平面に垂直な方向におけるねじれの変化を、染料、例えばＵＶ染料を、異性化可能な化合物が光異性化を示す波長において吸収最大を有する液晶混合物に加えることにより、達成することも可能である。染料は、層の厚さを通じて光照射の強度における勾配を形成し、従って異性化および従ってねじれの変化は、層の最上部において、底部におけるよりも迅速である。このようにして、ピッチ勾配が形成され、反射された波長帯の拡大がもたらされる。この方法は、ブロードバンド反射性偏光板の製造のために特に有用である。
【０１４９】
本発明のＬＣフィルムは、光学素子、例えば液晶ディスプレイまたは投射システムにおける偏光板、補償板、円偏光板またはカラーフィルターとして、装飾絵柄として、液晶または効果顔料の製造のために、非線形光学において、光学的記録または情報蓄積のために、空間的に変化する反射色を有する反射性フィルムのために、装飾、情報蓄積またはセキュリティー使用、例えば製品ラベルあるいは物品の識別、証明もしくは鑑定またはＩＤカード、紙幣、クレジットカードチケットもしくは他の有価証券の偽造の防止のためのセキュリティーマーキングのためのパターン化された、または多色のフィルムまたは絵柄のために有用である。
【０１５０】
本発明のＬＣフィルムを、透過型または反射型のディスプレイにおいて用いることができる。これらを、慣用のＬＣＤ、特にＤＡＰ（配向相の変形）もしくはＶＡ（垂直配向）モード、例えばＥＣＢ（電気的に制御された複屈折）、ＣＳＨ（色超ホメオトロピック）のＬＣＤ、ＶＡＮもしくはＶＡＣ（垂直配向ネマティックもしくはコレステリック）ディスプレイ、ＭＶＡ（マルチドメイン(multi-domain)垂直配向）もしくはＰＶＡ（パターン化垂直配向）ディスプレイにおいて、曲がりモードのディスプレイもしくはハイブリッドタイプディスプレイ、例えばＯＣＢ（光学的に補償された曲がりセルもしくは光学的に補償された複屈折）、Ｒ−ＯＣＢ（反射性ＯＣＢ）、ＨＡＮ（ハイブリッド配向ネマティック）もしくはパイセル（πセル）ディスプレイにおいて、さらに、ＴＮ（ねじれネマティック）、ＨＴＮ（高度にねじれたネマティック）もしくはＳＴＮ（超ねじれネマティック）モードのディスプレイにおいて、ＡＭＤ−ＴＮ（アクティブマトリックス駆動ＴＮ）ディスプレイにおいて、または、「超ＴＦＴ」ディスプレイとしても知られているＩＰＳ（面内切換）モードのディスプレイにおいて、用いることができる。
【０１５１】
前記および以下の例において、他に示さなければ、すべての温度は、訂正されずに摂氏度で示し、すべての部および百分率は、重量によるものである。
【０１５２】
液晶ホスト中のキラルな化合物のらせんねじれ力ＨＴＰの値を、等式ＨＴＰ＝（ｐ＊ｃ）−１に従ってμｍ−１で示し、式中、ｐは、μｍで示す分子らせんのピッチであり、ｃは、相対値で示す、ホスト中のキラルな化合物の重量濃度である（従って、例えば、１重量％の濃度は、０．０１のｃの値に相当する）。他に述べない限り、ＨＴＰ値は、０．５％の濃度および２０℃の温度において、商業的に入手できる液晶ホスト混合物ＭＬＣ−６２６０(Merck KGaA, Darmstadt, ドイツ国)において決定した。
【０１５３】
以下の略語を用いて、化合物の液晶相挙動を例示する：Ｇ＝ガラス状、Ｃ＝結晶性；Ｎ＝ネマティック；Ｓ＝スメクティック；Ｎ＊、Ｃｈ＝キラルネマティックまたはコレステリック；Ｉ＝アイソトロピック。これらの記号間の数値は、摂氏度での相転移温度を示す。
【実施例】
【０１５４】
例１
化合物（１）を、以下のようにして製造する。
【化２８】
2004339192.tif 000030
【０１５５】
二硫化炭素（０．４ｍＬ、７ｍｍｏｌ）、Ｒ−（＋）−１，１’−ビ−２−ナフトール（５ｇ、１７ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（７ｍＬ、５１ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（３５ｍＬ）に溶解した溶液に、トリフルオロ酢酸銀（７．７ｇ、３５ｍｍｏｌ）を、少量ずつ、氷水浴上でかきまぜながら３分間にわたり加えた。反応混合物を、５時間にわたり、室温で連続的にかきまぜた。減圧下で溶媒を蒸発させた後に、酢酸エチルを、残留物に加え、硫化銀を、濾過により除去した、得られた有機溶液を、シリカゲルカラムを通過させて、無色固体を得た（３ｇ、３０％）。
【表１】
2004339192.tif 000031
【０１５６】
同様にして、以下の化合物が得られた。
【化２９】
2004339192.tif 000032