液晶组合物及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线的制作方法



1.本发明涉及一种液晶组合物及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线。


背景技术:



2.作为大多用于显示器用途的液晶的新颖用途,在汽车等移动体与通信卫星之间进行电波的收发且使用液晶的天线备受瞩目。之前,卫星通信使用抛物线天线(parabola antenna),但于在汽车等移动体中使用的情况下,必须随时将抛物线天线朝向卫星方向,需要大的可动部。但是,使用液晶的天线通过液晶运行,可改变电波的收发方向,因此不需要移动天线本身,天线的形状也可成为平面。另外,为了实现全球大容量且高速通信,正在进行利用多个低轨道卫星的低轨道卫星星座的研究。为了追踪从地面看起来经常在移动的低轨道卫星,有用的是可容易地改变电波的收发方向的液晶天线。
3.一般而言,对于汽车等的自动运转而言,需要下载高精度三维(three dimensional,3d)地图信息的大量数据。但是,若为使用液晶的天线,则通过将所述天线组装于汽车中,即便无机械可动部也能够从通信卫星下载大量数据。卫星通信中使用的频带约为13ghz带,与至今为止的液晶显示器用途中使用的频率大不相同。因此,对液晶的要求物性也大不相同,天线用液晶所要求的δn为0.4左右,运行温度范围为-40℃~120℃以上。
4.另外,作为汽车等移动体的自动运转用传感器,使用液晶的红外线激光图像识别及测距装置也备受瞩目。对所述用途的液晶所要求的δn为0.2~0.3,运行温度范围为-40℃~120℃以上。
5.进而,已知构成显示出0.2~0.4以上的高δn的液晶组合物的液晶性化合物大多相容性低。因而,也重要的是选择相容性高的液晶性化合物。
6.对此,作为天线用液晶的技术,例如可列举专利文献1。
7.另外,在非专利文献1中,提倡使用液晶材料作为高频器件的构成成分。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1:日本专利特开2016-37607号公报
11.非专利文献
12.非专利文献1:多尔菲(d.dolfi),《电子快报(electronics letters)》,(英国),1993年,29卷,10号,p.926-927


技术实现要素:



13.发明所要解决的问题
14.本发明的课题在于提供一种δn及δε高、具有宽温度范围的液晶相、常温稳定性良好的液晶组合物及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线。
15.解决问题的技术手段
16.本发明者等人进行努力研究的结果发现,通过包含具有-c≡c的由通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上、以及具有异硫氰酸酯基(-ncs)的由通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上的液晶组合物,可解决所述课题,从而完成本发明。
17.解决所述课题的本发明的结构如下所述。
18.本发明的液晶组合物的特征在于包含:
19.下述通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上,
20.[化1]
[0021][0022]
(通式(i)中,
[0023]ri1
表示氢原子或碳原子数1~20的烷基
[0024]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,
[0025]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,
[0026]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,
[0027]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代,
[0028]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,
[0029]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0030]ri2
表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
[0031]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,
[0032]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,
[0033]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,
[0034]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代,
[0035]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,
[0036]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0037]ai1
、a
i2
及a
i3
分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者,
[0038]
所述a
i1
、a
i2
及a
i3
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
i1
取代,
[0039]
取代基s
i1
表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基
硅烷基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
[0040]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-和/或-co-取代,
[0041]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-、-cf=cf-、-c≡c-、-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-和/或-nh-co-取代,
[0042]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-可由-o-co-o-取代,
[0043]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-和/或-oco-ch=ch-取代,
[0044]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,
[0045]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0046]
在取代基s
i1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,
[0047]zi1
分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
[0048]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-cf
2-和/或-co-取代,
[0049]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代,
[0050]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=n-n=ch-取代,
[0051]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0052]ni1
表示1~3的整数,
[0053]
在a
i3
及z
i1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同);以及
[0054]
下述通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上,
[0055]
[化2]
[0056][0057]
(通式(ii)中,
[0058]rii1
分别独立地表示碳原子数1~20的烷基,
[0059]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,
[0060]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,
[0061]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-可由-o-co-o-取代,
[0062]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子,
[0063]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0064]aii1
及a
ii2
分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者,
[0065]
所述a
ii1
及a
ii2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
ii1
取代,
[0066]
取代基s
ii1
表示卤素原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、硫代异氰基或
碳原子数1~20的烷基中的任一者,
[0067]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,
[0068]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,
[0069]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,
[0070]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代,
[0071]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子,
[0072]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0073]
在取代基s
ii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,
[0074]zii1
表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
[0075]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-取代,
[0076]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代,
[0077]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,
[0078]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-c(r
ia
)=n-n=c(r
ib
)-取代,
[0079]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0080]
所述r
ia
及r
ib
分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~10的烷基,
[0081]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-co-和/或-s-取代,
[0082]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-和/或-c≡c-取代,
[0083]
但氧原子与氧原子不直接键结,
[0084]nii1
表示1~4的整数,
[0085]
在a
ii1
及z
ii1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同)。
[0086]
另外,本发明的液晶显示元件的特征在于使用所述液晶组合物。
[0087]
另外,本发明的传感器的特征在于使用所述液晶组合物。
[0088]
另外,本发明的液晶镜头的特征在于使用所述液晶组合物。
[0089]
另外,本发明的光通信机器的特征在于使用所述液晶组合物。
[0090]
另外,本发明的天线的特征在于使用所述液晶组合物。
[0091]
发明的效果
[0092]
根据本发明,通过将具有-c≡c-的由通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上、以及具有异硫氰酸酯基(-ncs)的由通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上用于液晶组合物,可获得δn(折射率各向异性)及δε(介电常数各向异性)高、具有宽温度范围的液晶相、常温稳定性良好的液晶组合物,所述液晶组合物对液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线有用。
附图说明
[0093]
图1是搭载有本发明的天线的车辆的概要图的一例。
[0094]
图2是本发明的天线的分解图的一例。
[0095]
图3是本发明的天线本体的分解图的一例。
[0096]
图4是本发明的槽阵列(slot array)部的俯视图的一例。
[0097]
图5是本发明的天线本体的投影图的俯视图的一例。
[0098]
图6是沿a-a线切断图5的天线本体的剖面图的一形态。
[0099]
图7是沿a-a线切断图5的天线本体的剖面图的另一形态。
[0100]
图8是示出本发明的天线本体的投影图的俯视图的另一例。
[0101]
图9是沿c-c线切断图8的天线本体的剖面图。
[0102]
图10是沿b-b线切断图8的天线本体的剖面图。
具体实施方式
[0103]
(通式(i)所表示的化合物)
[0104]
本发明的液晶组合物包含具有-c≡c-的由下述通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上。
[0105]
[化3]
[0106][0107]
通式(i)中,r
i1
表示氢原子或碳原子数1~20的烷基。
[0108]
碳原子数1~20的烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0109]
碳原子数1~20的烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0110]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0111]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代。
[0112]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代。
[0113]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代。
[0114]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0115]
作为卤素原子,可列举:氯原子、溴原子、氟原子。
[0116]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0117]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0118]
例如,r
i1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0119]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0120]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0121]
另外,r
i1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0122]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0123]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0124]
另外,r
i1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0125]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0126]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0127]
另外,r
i1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0128]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0129]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0130]
另外,r
i1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0131]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0132]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0133]
另外,r
i1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0134]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0135]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0136]ri1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0137]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0138]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0139]
作为r
i1
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
i1-1)~式(r
i1-36)所表示的基等。
[0140]
[化4]
[0141][0142]
式(r
i1-1)~式(r
i1-36)中,黑点表示向a
i1
的键结键。
[0143]
在重视液晶组合物整体的可靠性的情况下,r
i1
优选为碳原子数1~12的烷基,在重视液晶组合物整体的粘性降低的情况下,r
i1
优选为碳原子数2~8的烯基。
[0144]
在r
i1
所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,在r
i1
所键结的环结构为环己烷、吡喃及二恶烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0145]
另外,作为ri1,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,且优选为直链状。
[0146]
再者,作为r
i1
,就δn、与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状的烷基或碳原子数1~6的直链状的硫代烷氧基。
[0147]
通式(i)中,r
i2
表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、碳原子数1~20的烷基中的任一者。
[0148]
碳原子数1~20的烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0149]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0150]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0151]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代。
[0152]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代。
[0153]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代。
[0154]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0155]
作为卤素原子,可列举:氯原子、溴原子、氟原子。
[0156]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0157]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0158]
例如,r
i2
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0159]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0160]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0161]
另外,r
i2
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0162]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0163]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0164]
另外,r
i2
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0165]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0166]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0167]
另外,r
i2
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0168]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0169]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0170]
另外,r
i2
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0171]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0172]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0173]
另外,r
i2
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0174]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0175]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0176]ri2
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上
的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0177]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0178]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0179]
作为r
i2
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
i2-1)~式(r
i2-36)所表示的基等。
[0180]
[化5]
[0181][0182]
式(r
i2-1)~式(r
i2-36)中,黑点表示向a
i3
的键结键。
[0183]
在r
i2
所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,在r
i1
所键结的环结构为环己烷、吡喃及二恶烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0184]
另外,作为r
i2
,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,且优选为直链状。
[0185]
再者,作为r
i2
,就δn、与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为氟原子、氰基、碳原子数2~6的直链状的烷基、碳原子数1~6的直链状的烷氧基或碳原子数1~6的直链状的硫代烷氧基。
[0186]
通式(i)中,a
i1
、a
i2
及a
i3
分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者。
[0187]
更具体而言,碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环优选为表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0188]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-或-s-)
[0189]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0190]
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基(萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中存在的一个-ch=或两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0191]
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0192]
所组成的组中的基。
[0193]ai1
、a
i2
及a
i3
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
i1
取代。
[0194]
取代基s
i1
表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者。
[0195]
所述烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0196]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为3~6。
[0197]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-和/或-co-取代。
[0198]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-、-cf=cf-、-c≡c-、-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-和/或-nh-co-取代。
[0199]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-可由-o-co-o-取代。
[0200]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-和/或-oco-ch=ch-取代。
[0201]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0202]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0203]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0204]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0205]
作为取代基s
i1
,优选为氟原子或碳数1~3的直链状的烷基。
[0206]
另外,a
i1
、a
i2
及a
i3
的至少一个优选为由至少一个取代基s
i1
取代。
[0207]
另外,a
i1
优选为由至少一个取代基s
i1
取代。
[0208]
再者,在取代基s
i1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0209]
作为a
i1
中的取代基s
i1
的取代位置,优选为下述式(a
i1-sp-1)~式(a
i1-sp-3)中的
任一者。
[0210]
[化6]
[0211][0212]
式(a
i1-sp-1)~式(a
i1-sp-3)中,白点表示r
i1
的键结键,黑点表示向-c≡c-的键结键。
[0213]
作为a
i2
中的取代基s
i1
的取代位置,优选为下述式(a
i2-sp-1)~式(a
i2-sp-7)中的任一者,就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为表示下述式(a
i2-sp-1)~式(a
i2-sp-5)中的任一者。
[0214]
[化7]
[0215][0216]
式(a
i2-sp-1)~式(a
i2-sp-7)中,白点表示-c≡c-的键结键,黑点表示向z
i1
的键结键。
[0217]
作为a
i3
中的取代基s
i1
的取代位置,优选为下述式(a
i3-sp-1)~式(a
i3-sp-8)中的任一者,就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为表示下述式(a
i3-sp-1)~式(a
i3-sp-5)中的任一者。
[0218]
[化8]
[0219][0220]
式(a
i3-sp-1)~式(a
i3-sp-8)中,白点表示向z
i1
的键结键,黑点表示向z
i1
或r
i2
的键结键。
[0221]
更具体而言,a
i1
优选为表示下述式(a
i1-1)~式(a
i1-5)中的任一者。
[0222]
[化9]
[0223][0224]
式(a
i1-1)~式(a
i1-5)中,白点表示r
i1
的键结键,黑点表示向-c≡c-的键结键。
[0225]
更具体而言,a
i2
优选为表示下述式(a
i2-1)~式(a
i2-5)中的任一者。
[0226]
[化10]
[0227][0228]
式(a
i2-1)~式(a
i2-5)中,白点表示-c≡c-的键结键,黑点表示向z
i1
的键结键。
[0229]
更具体而言,a
i3
优选为表示下述式(a
i3-1)~式(a
i3-5)中的任一者。
[0230]
[化11]
[0231][0232]
式(a
i3-1)~式(a
i3-5)中,白点表示向z
i1
的键结键,黑点表示向z
i1
或r
i2
的键结键。
[0233]
通式(i)中,z
i1
分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
[0234]
所述亚烷基为直链状、分支状或环状的亚烷基,优选为直链状的亚烷基。
[0235]
所述亚烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0236]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-cf
2-和/或-co-取代。
[0237]
另外,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代。
[0238]
另外,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=n-n=ch-取代。
[0239]
但是,在所述亚烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0240]
作为碳原子数2~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的亚烷基),可列举式(z
i1-1)~式(z
i1-24)所表示的基等。
[0241]
[化12]
[0242][0243]
式(z
i1-1)~式(z
i1-24)中,白点表示向a
i2
或a
i3
的键结键,黑点表示向a
i3
的键结键。
[0244]ni1
表示1~3的整数,优选为1~2的整数。
[0245]
在n
i1
为1的情况下,就提高δn的观点而言,z
i1
优选为表示-c≡c-。
[0246]
另外,在n
i1
为2或3的情况下,就提高δn的观点而言,z
i1
的至少一个优选为表示-c≡c-。
[0247]
再者,在通式(i)中,在a
i3
及z
i1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同。
[0248]
作为通式(i)所表示的化合物,优选为下述通式(i-1)所表示的化合物。
[0249]
[化13]
[0250][0251]
通式(i-1)中,r
i1
、r
i2
、a
i1
、a
i2
及a
i3
表示与所述通式(i)中的r
i1
、r
i2
、a
i1
、a
i2
及a
i3
分别相同的含义。
[0252]
作为通式(i-1)所表示的化合物,优选为下述通式(i-1-a)~通式(i-1-l)所表示的化合物。
[0253]
[化14]
[0254][0255]
[化15]
[0256][0257]
通式(i-1-a)~通式(i-1-l)中,r
i1
、r
i2
及s
i1
分别独立地表示与所述通式(i)中的r
i1
、r
i2
及s
i1
分别相同的含义。
[0258]
作为通式(i-1-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)所表示的化合物等。
[0259]
[化16]
[0260]
[0261]
[化17]
[0262][0263]
[化18]
[0264][0265]
作为通式(i-1-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)所表示的化合物等。
[0266]
[化19]
[0267][0268]
作为通式(i-1-c)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)所表示的化合物等。
[0269]
[化20]
[0270][0271]
作为通式(i-1-d)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)所表示的化合物等。
[0272]
[化21]
[0273][0274]
作为通式(i-1-e)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)所表示的化合物等。
[0275]
[化22]
[0276][0277]
作为通式(i-1-f)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)所表示的化合物等。
[0278]
[化23]
[0279][0280]
作为通式(i-1-g)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)所表示的化合物等。
[0281]
[化24]
[0282][0283]
作为通式(i-1-h)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)所表示的化合物等。
[0284]
[化25]
[0285][0286]
作为通式(i-1-i)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)所表示的化合物等。
[0287]
[化26]
[0288][0289]
作为通式(i-1-j)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)所表示的化合物等。
[0290]
[化27]
[0291][0292]
作为通式(i-1-k)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)所表示的化合物等。
[0293]
[化28]
[0294][0295]
作为通式(i-1-l)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物等。
[0296]
[化29]
[0297][0298]
通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-l)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)、结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)、结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)、结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)、结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)、结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)、结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)、结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)或结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物在液晶组合物中使用的种类为一种或两种以上,优选为一种~五种,优选为一种~四种,优选为一种~三种,优选为一种~两种,优选为一种。
[0299]
通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-l)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)、结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)、结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)、结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)、结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)、结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)、结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)、结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)或结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为5质量%以上。
[0300]
通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-l)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)、结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)、结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)、结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)、结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)、结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)、结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)、结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)或结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为35质量%以下,优选为30质量%以下,优选为25质量%以下。
[0301]
就提高δn及tni的观点而言,通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-l)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)、结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)、结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)、结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)、结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)、结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)、结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)、结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)或结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为1质量%~35质量%,优选为3质量%~30质量%,优选为5质量%~25质量%。
[0302]
通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-l)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.24)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.8)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.8)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.8)、结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.8)、结构式(i-1-f.1)~结构式(i-1-f.8)、结构式(i-1-g.1)~结构式(i-1-g.8)、结构式(i-1-h.1)~结构式(i-1-h.8)、结构式(i-1-i.1)~结构式(i-1-i.5)、结构式(i-1-j.1)~结构式(i-1-j.4)、结构式(i-1-k.1)~结构式(i-1-k.4)或结构式(i-1-l.1)~结构式(i-1-l.4)所表示的化合物可使用已知的合成方法进行合成。
[0303]
(通式(ii)所表示的化合物)
[0304]
本发明的液晶组合物包含具有异硫氰酸酯基(-ncs)的由下述通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上。
[0305]
[化30]
[0306][0307]
通式(ii)中,r
ii1
表示碳原子数1~20的烷基。
[0308]
所述烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0309]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0310]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0311]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代。
[0312]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-可由-o-co-o-取代。
[0313]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0314]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0315]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0316]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0317]
例如,r
ii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0318]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0319]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0320]
另外,r
ii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0321]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0322]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0323]
另外,r
ii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0324]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0325]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0326]
另外,r
ii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0327]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0328]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0329]
另外,r
ii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0330]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0331]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0332]
另外,r
ii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0333]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0334]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0335]rii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0336]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷
氧基。
[0337]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0338]
作为r
ii1
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
ii1-1)~式(r
ii1-36)所表示的基等。
[0339]
[化31]
[0340][0341]
式(r
ii1-1)~式(r
ii1-36)中,黑点表示向a
ii1
的键结键。
[0342]
在r
ii1
所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,在r
i1
所键结的环结构为环己烷、吡喃及二恶烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0343]
另外,作为r
ii1
,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,且优选为直链状。
[0344]
再者,作为r
ii1
,就δn、与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
[0345]
通式(ii)中,a
ii1
及a
ii2
分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者。
[0346]
更具体而言,碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环优选为表示选自由以
下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0347]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-和/或-s-)
[0348]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0349]
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或茚满-2,5-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0350]
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0351]
所组成的组中的基。
[0352]aii1
及a
ii2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
ii1
取代。
[0353]
取代基s
ii1
表示卤素原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、硫代异氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者。
[0354]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0355]
碳原子数1~20的烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0356]
碳原子数1~20的烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0357]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0358]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代。
[0359]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代。
[0360]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代。
[0361]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0362]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0363]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0364]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0365]
作为取代基s
ii1
,优选为氟原子或氯原子。
[0366]
另外,a
ii1
的至少一个或a
ii2
优选为由至少一个取代基s
ii1
取代。
[0367]
再者,在取代基s
ii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0368]
作为a
ii1
中的取代基s
ii1
的取代位置,优选为下述式(a
ii1-sp-1)~式(a
ii1-sp-3)中的任一者。
[0369]
[化32]
[0370][0371]
式(a
ii1-sp-1)~式(a
ii1-sp-3)中,白点表示向r
ii1
或z
ii1
的键结键,黑点表示向z
ii1
的键结键。
[0372]
作为a
ii2
中的取代基s
ii1
的取代位置,优选为下述式(a
ii2-sp-1)~式(a
ii2-sp-7)中的任一者。
[0373]
[化33]
[0374][0375]
式(a
ii2-sp-1)~式(a
ii2-sp-7)中,白点表示向z
ii1
的键结键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-ncs)的键结键。
[0376]
更具体而言,a
ii1
优选为表示下述式(a
ii1-1)~式(a
ii1-6)中的任一者。
[0377]
[化34]
[0378][0379]
式(a
ii1-1)~式(a
ii1-6)中,白点表示向r
ii1
或z
ii1
的键结键,黑点表示向z
ii1
的键结键。
[0380]
更具体而言,a
ii2
优选为表示下述式(a
ii2-1)~式(a
ii2-5)中的任一者。
[0381]
[化35]
[0382][0383]
式(a
ii2-1)~式(a
ii2-5)中,白点表示向z
ii1
的键结键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-ncs)的键结键。
[0384]
通式(ii)中,z
ii1
表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
[0385]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-取代。
[0386]
所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代。
[0387]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代。
[0388]
另外,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-c(r
ia
)=n-n=c(r
ib
)-取代。
[0389]
但是,在碳原子数1~10的烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接
键结。
[0390]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0391]ria
及r
ib
分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~10的烷基。
[0392]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0393]
所述烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0394]
所述烷基的碳原子数优选为2~8,优选为2~6。
[0395]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-co-和/或-s-取代。
[0396]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-和/或-c≡c-取代。
[0397]
但是,在碳原子数1~10的烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0398]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0399]
作为碳原子数1~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的亚烷基),可列举式(z
ii1-1)~式(z
ii1-24)所表示的基等。
[0400]
[化36]
[0401][0402]
式(z
ii1-1)~式(z
ii1-24)中,白点表示向a
ii1
的键结键,黑点表示向a
ii1
或a
ii2
的键结键。
[0403]
通式(ii)中,n
ii1
表示1~4、优选为1~2的整数。
[0404]
在n
ii1
为1的情况下,就提高δn的观点而言,z
ii1
优选为表示单键或-c≡c-。
[0405]
另外,在n
ii1
为2的情况下,就提高δn的观点而言,z
ii1
的至少一个优选为表示-c≡
c-。
[0406]
再者,在通式(ii)中,在a
ii1
及z
ii1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同。
[0407]
作为通式(ii)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-1)~通式(ii-4)所表示的化合物。
[0408]
[化37]
[0409]rii1-a
ii1-a
ii2-ncs
ꢀꢀ
(ii-1)
[0410][0411]
通式(ii-1)~通式(ii-4)中,r
ii1
、a
ii1
及a
ii2
表示与所述通式(ii)中的r
ii1
、a
ii1
及a
ii2
分别相同的含义。
[0412]
通式(ii-3)及通式(ii-4)中,a
ii1-2
的定义与所述通式(ii)中的a
ii1
的定义相同。
[0413]
作为通式(ii-1)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-1-a)所表示的化合物。
[0414]
[化38]
[0415][0416]
通式(ii-1-a)中,r
ii1
分别独立地表示与所述通式(ii)中的r
ii1
分别相同的含义。
[0417]
作为通式(ii-1-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)所表示的化合物等。
[0418]
[化39]
[0419][0420]
作为通式(ii-2)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)所表示的化合物。
[0421]
[化40]
[0422][0423]
通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)中,r
ii1
及s
ii1
分别独立地表示与所述通式(i)中的r
ii1
及s
ii1
分别相同的含义。
[0424]
作为通式(ii-2-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)所表示的化合物等。
[0425]
[化41]
[0426][0427]
作为通式(ii-2-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)所表示的化合物等。
[0428]
[化42]
[0429][0430]
作为通式(ii-2-c)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)所表示的化合物等。
[0431]
[化43]
[0432][0433]
作为通式(ii-2-d)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)所表示的化合物等。
[0434]
[化44]
[0435][0436]
作为通式(ii-3)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)所表示的化合物。
[0437]
[化45]
[0438][0439]
通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)中,r
ii1
及s
ii1
分别独立地表示与所述通式(ii)中的r
ii1
及s
ii1
分别相同的含义。
[0440]
作为通式(ii-3-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)所表示的化合物等。
[0441]
[化46]
[0442][0443]
作为通式(ii-3-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)所表示的化合物等。
[0444]
[化47]
[0445][0446]
作为通式(ii-4)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)所表示的化合物。
[0447]
[化48]
[0448][0449]
通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)中,r
ii1
及s
ii1
分别独立地表示与所述通式(ii)中的rii1
及s
ii1
分别相同的含义。
[0450]
作为通式(ii-4-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)所表示的化合物等。
[0451]
[化49]
[0452][0453]
作为通式(ii-4-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物等。
[0454]
[化50]
[0455][0456]
通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物在液晶组合物中使用的种类为一种或两种以上,优选为一种~十种,优选为一种~八种,优选为一种~六种,优选为一种~两种,优选为一种。
[0457]
通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结
构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为25质量%以上,优选为30质量%以上,优选为35质量%以上。
[0458]
通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为65质量%以下,优选为60质量%以下,优选为55质量%以下。
[0459]
就提高δn、与其他液晶组合物的相容性的观点而言,通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为25质量%~65质量%,优选为30质量%~60质量%,优选为35质量%~55质量%。
[0460]
通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物可使用已知的合成方法进行合成。
[0461]
(其他化合物)
[0462]
就提高δε的观点而言,本发明的液晶组合物也可包含具有氰基(-cn)的由下述通式(iii)所表示的化合物的一种或两种以上。
[0463]
[化51]
[0464][0465]
通式(iii)中,r
iii1
表示碳原子数1~20的烷基。
[0466]
所述烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0467]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0468]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0469]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-和/或-c≡c-取代。
[0470]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0471]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0472]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0473]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0474]
例如,r
iii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0475]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0476]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0477]
另外,r
iii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0478]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0479]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0480]
另外,r
iii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0481]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0482]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0483]
另外,r
iii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0484]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0485]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0486]
另外,r
iii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0487]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0488]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0489]
另外,r
iii1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0490]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0491]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0492]riii1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0493]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0494]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0495]
作为r
iii1
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
iii1-1)~式(r
iii1-36)所表示的基等。
[0496]
[化52]
[0497][0498]
式(r
iii1-1)~式(r
iii1-36)中,黑点表示向a
iii1
的键结键。
[0499]
在r
iii1
所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,在r
iii1
所键结的环结构为环己烷、吡喃及二恶烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0500]
另外,作为r
iii1
,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,且优选为直链状。
[0501]
再者,作为r
iii1
,就δn、与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
[0502]
通式(iii)中,a
iii1
、a
iii2
及a
iii3
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0503]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-和/或-s-)
[0504]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0505]
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或
1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0506]
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0507]
所组成的组中的基。
[0508]aiii1
、a
iii2
及a
iii3
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
iii1
取代。
[0509]
取代基s
iii1
表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者。
[0510]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0511]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0512]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0513]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0514]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0515]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0516]
另外,至少一个a
iii1
、a
iii2
或a
iii3
优选为由至少一个取代基s
ii1
取代。
[0517]
另外,a
iii2
优选为由至少一个取代基s
ii1
取代。
[0518]
再者,在取代基s
iii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0519]
作为a
iii2
中的取代基s
iii1
的取代位置,就溶解性的观点而言,优选为下述式(a
iii2-sp-1)。
[0520]
[化53]
[0521][0522]
式(a
iii2-sp-1)中,白点表示向a
iii1
的键结键,黑点表示向a
iii3
的键结键。
[0523]
更具体而言,a
iii1
优选为表示下述式(a
iii1-1)~式(a
iii1-2)中的任一者。
[0524]
[化54]
[0525][0526]
式(a
iii1-1)~式(a
iii1-2)中,白点表示向r
iii1
或a
iii1
的键结键,黑点表示向a
iii1
或a
iii2
的键结键。
[0527]
更具体而言,a
iii2
优选为表示下述式(a
iii2-1)~式(a
iii2-3)中的任一者。
[0528]
[化55]
[0529][0530]
式(a
iii2-1)~式(a
iii2-3)中,白点表示向a
iii1
的键结键,黑点表示向a
iii3
的键结键。
[0531]
更具体而言,a
iii3
优选为表示下述式(a
iii3-1)~式(a
iii3-2)中的任一者。
[0532]
[化56]
[0533][0534]
式(a
iii3-1)~式(a
iii3-2)中,白点表示向a
iii2
的键结键,黑点表示向氰基(-cn)的键结键。
[0535]
通式(iii)中,n
iii1
表示1~2的整数。
[0536]
再者,在通式(iii)中,在a
iii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0537]
作为通式(iii)所表示的化合物,优选为下述通式(iii-1)所表示的化合物。
[0538]
[化57]
[0539]riii1-a
iii1
_a
iii2-a
iii3-cn
ꢀꢀ
(iii-1)
[0540]
通式(iii-1)中,r
iii1
、a
iii1
、a
iii2
及a
iii3
表示与所述通式(iii)中的r
iii1
、a
iii1
、a
iii2
及a
iii3
分别相同的含义。
[0541]
作为通式(iii-1)所表示的化合物,优选为下述通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)所表示的化合物。
[0542]
[化58]
[0543][0544]
通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)中,r
iii1
及s
iii1
分别独立地表示与所述通式(iii)中的r
iii1
及s
iii1
分别相同的含义。
[0545]
作为通式(iii-1-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)所表示的化合物等。
[0546]
[化59]
[0547][0548]
作为通式(iii-1-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)所表示的化合物等。
[0549]
[化60]
[0550][0551]
作为通式(iii-1-c)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物等。
[0552]
[化61]
[0553][0554]
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)、结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)、结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)或结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物在液晶组合物中使用的种类为一种或两种以上,优选为一种~五种,优选为一种~四种,优选为一种~三种,优选为一种~两种,优选为一种。
[0555]
通式(iii)、通式(iii-1)通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)、结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)、结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)或结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为5质量%以上,优选为10质量%以上,优选为15质量%以上。
[0556]
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)、结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)、结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)或结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为45质量%以下,优选为40质量%以下,优选为35质量%以下。
[0557]
就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)、结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)、结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)或结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物在液晶组
合物100质量%中的合计含量优选为5质量%~45质量%,优选为10质量%~40质量%,优选为15质量%~35质量%。
[0558]
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-a)~通式(iii-1-c)、结构式(iii-1-a.1)~结构式(iii-1-a.3)、结构式(iii-1-b.1)~结构式(iii-1-b.3)或结构式(iii-1-c.1)~结构式(iii-1-c.3)所表示的化合物可使用已知的合成方法进行合成。
[0559]
就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,本发明的液晶组合物也可包含具有炔基(r
iv1-c≡c-)及氰基(-cn)的由下述通式(iv)所表示的化合物的一种或两种以上。
[0560]
[化62]
[0561][0562]
通式(iv)中,r
iv1
表示碳原子数1~20的烷基。
[0563]
碳原子数1~20的烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0564]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0565]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0566]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-coo-、-oco-和/或-c≡c-取代。
[0567]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0568]
作为卤素原子,可列举:氯原子、溴原子、氟原子。
[0569]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0570]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0571]
例如,r
iv1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0572]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0573]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0574]
另外,r
iv1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0575]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0576]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0577]
另外,r
iv1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0578]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0579]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0580]
另外,r
iv1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0581]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0582]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0583]
另外,r
iv1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0584]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0585]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0586]
另外,r
iv1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0587]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0588]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0589]riv1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0590]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0591]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0592]
作为r
iv1
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
iv1-1)~式(r
iv1-36)所表示的基等。
[0593]
[化63]
[0594][0595]
式(r
iv1-1)~式(r
iv1-36)中,黑点表示向-c≡c-的键结键。
[0596]
再者,作为r
iv1
,就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
[0597]
通式(iv)中,a
iv1
及a
iv2
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0598]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-和/或-s-)
[0599]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0600]
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0601]
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0602]
所组成的组中的基。
[0603]aiv1
及a
iv2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
iv1
取代。
[0604]
取代基s
iv1
表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者。
[0605]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0606]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0607]
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0608]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0609]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0610]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0611]
另外,a
iv1
的至少一个优选为由取代基s
iv1
取代。
[0612]
再者,在取代基s
iv1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0613]
作为a
iv1
中的取代基s
iv1
的取代位置,就溶解性的观点而言,优选为下述式(a
iv1-sp-1)中的任一者。
[0614]
[化64]
[0615][0616]
式(a
iv1-sp-1)中,白点表示向-c≡c-或a
iv1
的键结键,黑点表示向a
iv1
或a
iv2
的键结键。
[0617]
作为a
iv2
中的取代基s
iv1
的取代位置,优选为下述式(a
iv2-sp-1)~式(a
iv2-sp-2)中
的任一者。
[0618]
[化65]
[0619][0620]
式(a
iv2-sp-1)~式(a
iv2-sp-2)中,白点表示向a
iv1
的键结键,黑点表示向氰基(-cn)的键结键。
[0621]
更具体而言,a
iv1
优选为表示下述式(a
iv1-1)~式(a
iv1-3)中的任一者。
[0622]
[化66]
[0623][0624]
式(a
iv1-1)~式(a
iv1-3)中,白点表示向-c≡c-或a
iv1
的键结键,黑点表示向a
iv1
或a
iv2
的键结键。
[0625]
更具体而言,a
iv2
优选为表示下述式(a
iv2-1)~式(a
iv2-4)中的任一者。
[0626]
[化67]
[0627][0628]
式(a
iv2-1)~式(a
iv2-4)中,白点表示向a
iv1
的键结键,黑点表示向氰基(-cn)的键结键。
[0629]niv1
表示1~2的整数。
[0630]
再者,在通式(iv)中,在a
iv1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0631]
作为通式(iv)所表示的化合物,优选为下述通式(iv-1)所表示的化合物。
[0632]
[化68]
[0633][0634]
通式(iv-1)中,r
iv1
、a
iv1
及a
iv2
表示与所述通式(iv)中的r
iv1
、a
iv1
及a
iv2
分别相同的含义。
[0635]
作为通式(iv-1)所表示的化合物,优选为下述通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)所表示的化合物。
[0636]
[化69]
[0637][0638]
通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)中,r
iv1
及s
iv1
分别独立地表示与所述通式(iv)中的r
iv1
及s
iv1
分别相同的含义。
[0639]
作为通式(iv-1-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2)所表示的化合物等。
[0640]
[化70]
[0641][0642]
作为通式(iv-1-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)所表示的化合物等。
[0643]
[化71]
[0644][0645]
作为通式(iv-1-c)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)所表示的化合物等。
[0646]
[化72]
[0647][0648]
作为通式(iv-1-d)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)所表示的化合物等。
[0649]
[化73]
[0650][0651]
作为通式(iv-1-e)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)所表示的化合物等。
[0652]
[化74]
[0653][0654]
作为通式(iv-1-f)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物等。
[0655]
[化75]
[0656][0657]
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)、结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2)、结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)、结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)、结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)、结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)或结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物在液晶组合物中使用的种类为一种或两种以上,优选为一种~五种,优选为一种~四种,优选为一种~三种,优选为一种~两种,优选为一种。
[0658]
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-a)~通式(iv-1-2)、结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2)、结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)、结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)、结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)、结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)或结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为5质量%以上。
[0659]
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)、结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2))、结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)、结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)、结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)、结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)或结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为25质量%以下,优选为20质量%以下,优选为15质量%以下。
[0660]
就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)、结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2)、结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)、结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)、结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)、结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)或结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为1质量%~25质量%,优选为3质量%~20质量%,优选为5质量%~15质量%。
[0661]
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-a)~通式(iv-1-f)、结构式(iv-1-a.1)~结构式(iv-1-a.2)、结构式(iv-1-b.1)~结构式(iv-1-b.2)、结构式(iv-1-c.1)~结构式(iv-1-c.2)、结构式(iv-1-d.1)~结构式(iv-1-d.2)、结构式(iv-1-e.1)~结构式(iv-1-e.2)或结构式(iv-1-f.1)~结构式(iv-1-f.2)所表示的化合物可使用已知的合成方法进行合成。
[0662]
本发明的液晶组合物也可包含具有至少一个-c≡c-以及氰基(-cn)作为连结基的由下述通式(v)所表示的化合物的一种或两种以上。
[0663]
[化76]
[0664][0665]
通式(v)中,r
v1
表示碳原子数1~20的烷基。
[0666]
所述烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0667]
所述烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0668]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0669]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-、-coo-、-oco-和/或-c≡c-取代。
[0670]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0671]
作为卤素原子,可列举:氯原子、溴原子、氟原子。
[0672]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0673]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0674]
例如,r
v1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧
基。
[0675]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0676]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0677]
另外,r
v1
通过将r
v1
中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0678]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0679]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0680]
另外,r
v1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~20的烯基。
[0681]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0682]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0683]
另外,r
v1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0684]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0685]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0686]
另外,r
v1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0687]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0688]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0689]
另外,r
v1
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0690]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0691]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0692]rv1
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0693]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0694]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0695]
作为r
v1
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
v1-1)~式(r
v1-36)所表示的基等。
[0696]
[化77]
[0697][0698]
式(r
v1-1)~式(r
v1-36)中,黑点表示向a
v1
的键结键。
[0699]
在r
v1
所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,在r
v1
所键结的环结构为环己烷、吡喃及二恶烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0700]
另外,作为r
v1
,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,且优选为直链状。
[0701]
再者,作为r
v1
,就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
[0702]
通式(v)中,a
v1
及a
v2
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0703]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-和/或-s-)
[0704]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0705]
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0706]
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0707]
所组成的组中的基。
[0708]av1
及a
v2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
v1
取代。
[0709]
取代基s
v1
表示卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基中的任一者。
[0710]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0711]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0712]
另外,所述烷基中存在的一个或两个以上的氢原子分别独立地可取代为卤素原子。
[0713]
作为卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0714]
但是,在碳原子数1~6的烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0715]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0716]
另外,a
v1
的至少一个或a
v2
优选为由至少一个取代基s
v1
取代。
[0717]
再者,在取代基s
v1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同。
[0718]
作为a
v1
中的取代基s
v1
的取代位置,就溶解性的观点而言,优选为下述式(a
v1-sp-1)。
[0719]
[化78]
[0720][0721]
式(a
v1-sp-1)中,白点表示向r
v1
或z
v1
的键结键,黑点表示向z
v1
的键结键。
[0722]
作为a
v2
中的取代基s
v1
的取代位置,优选为下述式(a
v2-sp-1)~式(a
v2-sp-2)中的任一者。
[0723]
[化79]
[0724][0725]
式(a
v2-sp-1)~式(a
v2-sp-2)中,白点表示向z
v1
的键结键,黑点表示向氰基(-cn)的键结键。
[0726]
更具体而言,a
v1
优选为表示下述式(a
v1-1)~式(a
v1-3)中的任一者。
[0727]
[化80]
[0728][0729]
式(a
v1-1)~式(a
v1-3)中,白点表示向r
v1
或z
v1
的键结键,黑点表示向z
v1
的键结键。
[0730]
更具体而言,a
v2
优选为表示下述式(a
v2-1)~式(a
v2-3)中的任一者。
[0731]
[化81]
[0732][0733]
式(a
v2-1)~式(a
v2-3)中,白点表示向z
v1
的键结键,黑点表示向氰基(-cn)的键结键。
[0734]
通式(v)中,z
v1
表示单键、-c≡c-、-ch=ch-、-cf=cf-中的任一者。
[0735]
但是,z
v1
的至少一个表示-c≡c-。
[0736]
通式(v)中,n
v1
表示1~2的整数。
[0737]
再者,在通式(v)中,在a
v1
及z
v1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同。
[0738]
作为通式(v)所表示的化合物,优选为下述通式(v-1)~通式(v-2)所表示的化合物。
[0739]
[化82]
[0740][0741]
通式(v-1)~通式(v-2)中,r
v1
、a
v1
及a
v2
表示与所述通式(v)中的r
v1
、a
v1
及a
v2
分别相同的含义。
[0742]
通式(v-1)~通式(v-2)中,a
v1-2
的定义与所述通式(v)中的a
v1
的定义相同。
[0743]
作为通式(v-1)所表示的化合物,优选为下述通式(v-1-a)~通式(v-1-f)所表示的化合物。
[0744]
[化83]
[0745][0746]
通式(v-1-a)~通式(v-1-f)中,r
v1
及s
v1
分别独立地表示与所述通式(v)中的r
v1
及s
v1
分别相同的含义。
[0747]
作为通式(v-1-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)所表示的化合物等。
[0748]
[化84]
[0749][0750]
作为通式(v-1-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)所表示的化合物等。
[0751]
[化85]
[0752][0753]
作为通式(v-1-c)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)所表示的化合物等。
[0754]
[化86]
[0755][0756]
作为通式(v-1-d)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-d.1)~结构式(ii-1-d.3)所表示的化合物等。
[0757]
[化87]
[0758][0759]
作为通式(v-1-e)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)所表示的化合物等。
[0760]
[化88]
[0761][0762]
作为通式(v-1-f)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-f.1)~结构
式(v-1-f.3)所表示的化合物等。
[0763]
[化89]
[0764][0765]
作为通式(v-2)所表示的化合物,优选为下述通式(v-2-a)~通式(v-2-b)所表示的化合物。
[0766]
[化90]
[0767][0768]
通式(v-2-a)~通式(v-2-b)中,r
v1
及s
v1
分别独立地表示与所述通式(v)中的r
v1
及s
v1
分别相同的含义。
[0769]
作为通式(v-2-a)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-2-a.1)~结构式(v-2-a.3)所表示的化合物等。
[0770]
[化91]
[0771][0772]
作为通式(v-2-b)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物等。
[0773]
[化92]
[0774][0775]
通式(v)、通式(v-1)~通式(v-2)、通式(v-1-a)~通式(v-1-f)、通式(v-2-a)~通式(v-2-b)、结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)、结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)、结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)、结构式(v-1-d.1)~结构式(v-1-d.3)、结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)、结构式(v-1-f.1)~结构式(v-1-f.3)、结构式(v-2-a.1)~结构式(v-2-a.3)或结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物在液晶组合物中使用的种类为一种或两种以上,优选为一种~五种,优选为一种~四种,优选为一种~三种,优选为一种~两种,优选为一种。
[0776]
通式(v)、通式(v-1)~通式(v-2)、通式(v-1-a)~通式(v-1-f)、通式(v-2-a)~通式(v-2-b)、结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)、结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)、结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)、结构式(v-1-d.1)~结构式(v-1-d.3)、结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)、结构式(v-1-f.1)~结构式(v-1-f.3)、结构式(v-2-a.1)~结构式(v-2-a.3)或结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为5质量%以上。
[0777]
通式(v)、通式(v-1)~通式(v-2)、通式(v-1-a)~通式(v-1-f)、通式(v-2-a)~通式(v-2-b)、结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)、结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)、结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)、结构式(v-1-d.1)~结构式(v-1-d.3)、结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)、结构式(v-1-f.1)~结构式(v-1-f.3)、结构式(v-2-a.1)~结构式(v-2-a.3)或结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为20质量%以下,优选为15质量%以下,优选为10质量%以下。
[0778]
就与其他液晶化合物的相容性的观点而言,通式(v)、通式(v-1)~通式(v-2)、通式(v-1-a)~通式(v-1-f)、通式(v-2-a)~通式(v-2-b)、结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)、结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)、结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)、结构式(v-1-d.1)~结构式(v-1-d.3)、结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)、结构式(v-1-f.1)~结构式(v-1-f.3)、结构式(v-2-a.1)~结构式(v-2-a.3)或结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为1质量%~20质量%,优选为3质量%~15质量%,优选为5质量%~10质量%。
[0779]
通式(v)、通式(v-1)~通式(v-2)、通式(v-1-a)~通式(v-1-f)、通式(v-2-a)~通式(v-2-b)、结构式(v-1-a.1)~结构式(v-1-a.3)、结构式(v-1-b.1)~结构式(v-1-b.3)、结构式(v-1-c.1)~结构式(v-1-c.3)、结构式(v-1-d.1)~结构式(v-1-d.3)、结构式(v-1-e.1)~结构式(v-1-e.3)、结构式(v-1-f.1)~结构式(v-1-f.3)、结构式(v-2-a.1)~结构
式(v-2-a.3)或结构式(v-2-b.1)~结构式(v-2-b.3)所表示的化合物可使用已知的合成方法进行合成。
[0780]
本发明的液晶组合物也可包含一种或两种以上的下述通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物。
[0781]
[化93]
[0782][0783]
通式(2a)~通式(2c)中,r
2a
及r
2b
分别独立地表示碳原子数1~20的烷基、卤素原子中的任一者。
[0784]
碳原子数1~20的烷基为直链状、分支状或环状的烷基,优选为直链状的烷基。
[0785]
碳原子数1~20的烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0786]
所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代。
[0787]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=ch-、-ch=cf-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代。
[0788]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代。
[0789]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代。
[0790]
另外,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代。
[0791]
作为卤素原子,可列举:氯原子、溴原子、氟原子。
[0792]
但是,在所述烷基由规定的基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接键结。
[0793]
另外,就化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子和/或氧原子与硫原子不直接键结。
[0794]
例如,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
[0795]
所述烷氧基为直链状、分支状或环状的烷氧基,优选为直链状的烷氧基。
[0796]
所述烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0797]
另外,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-s-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷基巯基)。
[0798]
所述硫代烷氧基为直链状、分支状或环状的硫代烷氧基,优选为直链状的硫代烷氧基。
[0799]
所述硫代烷氧基的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
[0800]
另外,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,
可表示碳原子数2~20的烯基。
[0801]
所述烯基为直链状、分支状或环状的烯基,优选为直链状的烯基。
[0802]
所述烯基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0803]
另外,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-c≡c-,可表示碳原子数2~20的炔基。
[0804]
所述炔基为直链状、分支状或环状的炔基,优选为直链状的炔基。
[0805]
所述炔基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0806]
另外,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将一个或两个以上的-ch
2-ch
2-取代为-ch=ch-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
[0807]
所述烯氧基为直链状、分支状或环状的烯氧基,优选为直链状的烯氧基。
[0808]
所述烯氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0809]
另外,r
2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
[0810]
所述卤化烷基为直链状、分支状或环状的卤化烷基,优选为直链状的卤化烷基。
[0811]
所述卤化烷基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0812]r2a
及r
2b
通过将所述烷基中的一个-ch
2-取代为-o-,且将所述烷基中的一个或两个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
[0813]
所述卤化烷氧基为直链状、分支状或环状的卤化烷氧基,优选为直链状的卤化烷氧基。
[0814]
所述卤化烷氧基的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
[0815]
作为r
2a
及r
2b
中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(r
2a/b-1)~式(r
2a/b-36)所表示的基等。
[0816]
[化94]
[0817][0818]
式(r
2a/b-1)~式(r
2a/b-36)中,黑点表示向环a、环b、环c或环d的键结键。
[0819]
作为r
2a
及r
2b
中的卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
[0820]
通式(2a)~通式(2c)中,环a、环b、环c及环d分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d):
[0821]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可取代为-o-)
[0822]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0823]
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可取代为-n=)
[0824]
(d)1,4-亚环己烯基、1,3-二恶烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基
[0825]
所组成的组中的基。
[0826]
所述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基取代。
[0827]
作为卤素原子,可列举氯原子、溴原子及氟原子,优选为氟原子。
[0828]
通式(2a)~通式(2c)中,l
2a
、l
2b
及l
2c
分别独立地表示单键、-ch
2-ch
2-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch
2-ch(ch3)-、-ch
2-ch2ch
2-ch
2-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-、-cf2o-、-ch=ch-、-ch=cf-、-cf=ch-、-cf=cf-、-n=n-、-c≡c-或-ch=n-n=ch-中的任一者。
[0829]
选自由通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物所组成的组中的化合物在液晶组合物中使用的种类优选为一种或两种以上。
[0830]
选自由通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物所组成的组中的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为0质量%,优选为2.5质量%,优选为5.0质量%。
[0831]
选自由通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物所组成的组中的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为50质量%,优选为25质量%,优选为15质量%。
[0832]
选自由通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物所组成的组中的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量具体而言优选为0质量%~50质量%,优选为2.5质量%~25质量%,优选为5.0质量%~15质量%。
[0833]
通式(2a)~通式(2c)所表示的化合物可通过已知的方法进行制造。
[0834]
(液晶组合物)
[0835]
本发明的含聚合性化合物的液晶组合物例如可通过将所述通式(i)所表示的化合物、所述通式(ii)所表示的化合物、根据需要的所述其他化合物、添加物混合来进行制造。
[0836]
作为添加物,可列举稳定剂、素化合物、聚合性化合物等。
[0837]
作为稳定剂,例如可列举:氢醌类、氢醌单烷基醚类、叔丁基儿茶酚类、连苯三酚类、噻吩类、硝基化合物类、β-萘胺类、β-萘酚类、亚硝基化合物类、受阻酚类、受阻胺类等。
[0838]
使用稳定剂的情况下稳定剂在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为0.005质量%~1质量%,优选为0.02质量%~0.5质量%,优选为0.03质量%~0.1质量%。
[0839]
就提高δn的观点而言,本发明的含聚合性化合物的液晶组合物中通式(i)、通式(i-1)、通式(i-1-a)~通式(i-1-e)、结构式(i-1-a.1)~结构式(i-1-a.2)、结构式(i-1-b.1)~结构式(i-1-b.5)、结构式(i-1-c.1)~结构式(i-1-c.4)、结构式(i-1-d.1)~结构式(i-1-d.4)或结构式(i-1-e.1)~结构式(i-1-e.4)所表示的化合物与通式(ii)、通式(ii-1)~通式(ii-4)、通式(ii-1-a)、通式(ii-2-a)~通式(ii-2-d)、通式(ii-3-a)~通式(ii-3-b)、通式(ii-4-a)~通式(ii-4-b)、结构式(ii-1-a.1)~结构式(ii-1-a.4)、结构式(ii-2-a.1)~结构式(ii-2-a.5)、结构式(ii-2-b.1)~结构式(ii-2-b.3)、结构式(ii-2-c.1)~结构式(ii-2-c.3)、结构式(ii-2-d.1)~结构式(ii-2-d.3)、结构式(ii-3-a.1)~结构式(ii-3-a.3)、结构式(ii-3-b.1)~结构式(ii-3-b.3)、结构式(ii-4-a.1)~结构式(ii-4-a.3)或结构式(ii-4-b.1)~结构式(ii-4-b.3)所表示的化合物的质量比优选为10/90~50/50,优选为15/85~35/65。
[0840]
作为液晶组合物中使用的化合物的组合,优选为:通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(iii)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合
物(包括下位概念)与通式(iv)表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(v)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(iii)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(iv)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(iii)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(v)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(iv)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(v)所表示的化合物(包括下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(iii)所表示的化合物(包括下位概念)、通式(iv)所表示的化合物(包括下位概念)与通式(v)所表示的化合物(包括下位概念)的组合。
[0841]
液晶相上限温度(t
ni
)是液晶组合物从向列相向各向同性相发生相转变的温度。
[0842]
就t
ni
越高,则即便在高温下也可维持向列相,且可扩大驱动温度范围的观点而言,本发明的液晶组合物的液晶相上限温度(t
ni
)优选为120℃以上,优选为120℃~200℃,优选为120℃~180℃。
[0843]
液晶相下限温度(t
→n)是液晶组合物从其他相(玻璃、近晶相、结晶相)向向列相发生相转变的温度。
[0844]
就t
→n越低,则即便在低温下也可维持向列相,因此可扩大驱动温度范围的观点而言,本发明的液晶组合物的液晶相下限温度(t
→n)优选为10℃以下,优选为-78℃~0℃,优选为-50℃~-5℃。
[0845]
本发明的液晶组合物在25℃、589nm下的δn(折射率各向异性)优选为0.2以上,优选为0.25~0.6,优选为0.3~0.6,优选为0.35~0.5。
[0846]
可见光区域的δn与几十ghz带的δε相关,δn越高,则可使ghz带的介电常数的变化越大。因此,若液晶组合物的589nm下的δn为0.3以上,则可增大ghz带的介电常数的变化,因此适合作为传感器或天线用的液晶组合物。
[0847]
此处,在相位差re、液晶层的厚度d(单元间隙)与δn之间,式:δn=re/d的关系成立,在本说明书中,根据相位差测定装置求出δn。更具体而言,在带聚酰亚胺取向膜的玻璃单元中注入本发明的液晶组合物的样品,利用相位差膜-光学材料检查装置rets-100(大冢电子股份有限公司制造)测定测定温度25℃、589nm下的面内的延迟(相位差re)。再者,使用玻璃基板间的单元间隙为3.0μm、聚酰亚胺取向膜的摩擦方向平行的玻璃单元。
[0848]
另外,也可利用阿贝折射计测定液晶组合物的ne、no,算出δn。
[0849]
本发明的液晶组合物在25℃、1khz下的δε(介电常数各向异性)优选为10以上,优选为12~25,优选为14~20。
[0850]
(液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线)
[0851]
以下,对使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器、天线进行说明。
[0852]
本发明的液晶显示元件的特征在于使用所述液晶组合物,优选为以有源矩阵方式或无源矩阵方式驱动。
[0853]
另外,本发明的液晶显示元件优选为通过可逆地改变所述液晶组合物的液晶分子
的取向方向,从而可逆地切换介电常数的液晶元件。
[0854]
本发明的传感器的特征在于使用所述液晶组合物,例如,作为其形态,可列举:利用温度变化的红外线传感器;利用胆固醇型液晶的间距变化引起的反射光波长变化的温度传感器;利用反射光波长变化的压力传感器;利用组成变化引起的反射光波长变化的紫外线传感器;利用电压、电流引起的温度变化的电传感器;利用伴随放射线粒子的径迹的温度变化的放射线传感器;利用超声波的机械振动引起的液晶分子排列变化的超声波传感器;利用温度变化引起的反射光波长变化或电场引起的液晶分子排列变化的电磁传感器等。
[0855]
作为测距传感器,优选为使用光源的光达(light detection and ranging,lidar)用传感器。
[0856]
作为lidar,优选为人造卫星用、飞机用、无人飞机(无人机)用、汽车用、铁路用、船舶用。
[0857]
作为汽车用,特别优选为自动驾驶汽车用。
[0858]
光源优选为发光二极管(light-emitting diode,led)或激光,优选为激光。
[0859]
用于lidar的光优选为红外光,波长优选为800nm~2000nm。
[0860]
特别优选为905nm或1550nm波长的红外激光。
[0861]
在重视所使用的光检测器的成本或全天候的灵敏度的情况下,优选为905nm的红外激光,在重视与人的视觉相关的安全性的情况下,优选为1550nm的红外激光。
[0862]
本发明的液晶组合物显示出高δn,因此可提供可见光、红外光及电磁波区域的相位调变力大、检测灵敏度优异的传感器。
[0863]
本发明的液晶镜头的特征在于使用所述液晶组合物,例如,作为其形态之一,包括:第一透明电极层、第二透明电极层、设置于所述第一透明电极层及所述第二透明电极层之间的含有所述液晶组合物的液晶层、设置于所述第二透明电极层及所述液晶层之间的绝缘层、以及设置于所述绝缘层及所述液晶层之间的高电阻层。本发明的液晶镜头例如用作二维(two-dimensional,2d)、3d的切换镜头、照相机的焦点调节用镜头等。
[0864]
本发明的光通信机器的特征在于使用所述液晶组合物,例如,作为其形态之一,可列举如下结构的硅上液晶(liquid crystal on silicon,lcos),其在反射层(电极)上具有液晶层,所述液晶层中二维状地配置了构成多个像素的各个的液晶。
[0865]
本发明的光通信机器例如用作空间相位调变器。
[0866]
本发明的天线的特征在于使用所述液晶组合物。
[0867]
更具体而言,本发明的天线包括:具有多个槽(slot)的第一基板、与所述第一基板相向且设置有供电部的第二基板、设置于所述第一基板与所述第二基板之间的第一电介质层、与所述多个槽对应地配置的多个贴片电极(patch electrode)、设置有所述贴片电极的第三基板、以及设置于所述第一基板与所述第三基板之间的液晶层,且所述液晶层含有所述液晶组合物。
[0868]
液晶组合物通过将具有-c≡c-的由通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上、以及具有异硫氰酸酯基(-ncs)的由通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上用于液晶组合物,从而δn及δε高、具有宽温度范围的液晶相、常温稳定性良好,因此可提供对热等外部刺激具有高可靠性的天线。由此,可提供一种能够对微波或毫米波的电磁波进行更大的相位控制的天线。
[0869]
以下,使用附图对本发明的天线进行说明。
[0870]
如图1所示,连结有四个天线单元1的天线组装体11安装于车辆(汽车)2的车顶部。天线单元1为平面型天线,且安装于车顶部,因此天线单元1始终朝向通信卫星方向。由此,可进行双方均能收发的卫星通信。
[0871]
再者,本说明书中的“天线”包括天线单元1或连结多个天线单元1的天线组装体11。
[0872]
本发明的天线优选为在用于卫星通信的ka带频率或者k带频率或ku带频率下运行。
[0873]
接着,图2中示出天线单元1的构成部件的实施方式的一例。图2是图1所示的天线单元1的分解图。具体而言,天线单元1的结构包括:天线本体10;控制板4,控制天线本体10;壳体3,具有能够收容天线本体10及控制板4的凹部;以及上盖5,将壳体3封闭。
[0874]
控制板4中设置有发送机和/或接收机。发送机具有如下机构:通过信息源编码处理,对语音或图像等数据之类的来自信号源的信息,例如进行语音编码或图像编码等,并通过传输线路编码处理进行纠错编码后,进行调变而作为电波传输。另一方面,接收机具有如下机构:对入射电波进行调变,通过传输线路解码处理进行纠错后,通过信息源解码处理,例如经过语音解码或图像解码,转换为语音或图像等数据之类的信息。另外,控制板4由已知的微计算机即中央处理器(central processing unit,cpu)、随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read only memory,rom)等构成,统一控制天线本体1、发送机和/或接收机的各部的运行。通过将预先保存于控制板4所具备的cpu或rom中的各种程序读出至ram中执行,来执行规定的处理。控制板4具备以下部件等的功能:存储部,存储各种设定信息或控制程序;运算部,执行与向天线本体1内的液晶层施加的电压量及电压方向有关的各种运算、与电波的发送有关的各种运算、以和/或者电波的接收中的各种运算;检测部,进行接收电波或发送电波的检测或者对液晶层的施加电压的检测。
[0875]
图2中,作为能够收容圆盘型的天线本体1的壳体3的一例,记载有六棱柱型的壳体3及上盖5,但可根据天线本体1的形状将壳体3及上盖5适宜变更为圆柱状、八棱柱状、三棱柱状等已知的形状。
[0876]
为了说明天线本体10的结构,以下使用图3~图10进行说明。图3是对天线本体10的构成部件进行了分解的概略图。
[0877]
如图3所示,天线本体10包括槽阵列部6及贴片阵列部7。而且,在槽阵列部6中,在圆板状的导体p面上形成有多个槽(切口部)8,在槽阵列部6的中心部的内部设置有供电部12。另外,在贴片阵列部7中,作为一例,在圆板体q形成有多个长度为l、宽度为w的方形的贴片(patch)9。而且,天线本体10具有如下结构:包括形成有多个槽8的圆板状的导体p即槽阵列部6、及形成有多个贴片的圆板状的贴片阵列部7,并且贴片阵列部7与槽阵列部6以相对于所述圆板状的导体p的表面上所形成的各个槽8而将贴片9相对配置的方式贴合。
[0878]
槽阵列部6是将圆板状的导体p面上空出的切口部(以下为槽8)用作放射元件(或入射元件)的天线部。而且,槽阵列部6包括槽8及设置于圆板状的导体p的中心部的供电部12。一般而言,槽阵列部6具有在传输线路的前端直接激励、或者经由设置于槽背面的空腔进行激励的机构。而且,槽阵列部6可用于从利用底板的天线或微带线(microstrip line)等经由槽向贴片天线供电等。图3中,作为槽阵列部6的一例,记载了径向线槽阵列的形态,
但本发明的范围并不限定于此。
[0879]
图4中示出图3的槽阵列部6的俯视图。以下,使用图4来说明槽阵列部6。槽阵列部6具有通过设置于其中心部的同轴线来进行供电的结构。因此,在图4所示的槽阵列部6的中心部设置有供电部12。另外,槽阵列部6在圆板状的导体p的表面上形成有多个成组的槽8(以下称为“槽对”)。槽对8具有两个长方形形状的切口部配置为“八”字的结构。更详细而言,两个长方体形状的槽8以正交的方式配置,槽对8的其中一个槽相对于另一个槽间隔1/4波长地配置。由此,可根据天线的方位角而收发具有不同的旋转方向的圆极化波。
[0880]
再者,本说明书中,将两个槽8称为槽对8,将一个槽8简称为槽8,将槽及槽对的总称称为槽(对)8。
[0881]
槽对8从圆板状的导体基板p的中心部朝向放射方向外侧以螺旋状形成有多个。而且,槽对8以沿着螺旋相邻的槽对8间的距离均固定的方式形成于圆盘型的基板表面。由此,可使相位在槽阵列部6的正面一致而增强电磁场,且可在正面形成笔型波束(pencil beam)。
[0882]
再者,图3及图4中,将槽8的形状的一例表示为长方体的形状,但本发明的槽8的形状并不限定于长方体,可采用圆形、椭圆形、多边形等已知的形状。另外,图3及图4中,作为槽8的一例,示出了槽对的形态,但本发明的槽8并不限定于槽对。进而,示出了使圆板状的导体基板p的表面的槽8的配置为螺旋状的例子,但槽8的配置并不限定于螺旋状,也可将槽8配置为例如后述的图8所示那样的同心圆状。
[0883]
本发明的供电部12具有接收电磁波和/或放射电磁波的功能。而且,本发明的供电部12只要是将由作为放射元件或入射元件的贴片9捕捉电波而产生的高频电力向接收机传输的部分,或者为了供给高频电力而连接放射元件与供电线的部分,则并无特别限制,可利用已知的供电部及供电线。图3及图4中示出同轴供电部作为一例。
[0884]
如图3所示,贴片阵列部7包括:圆板体q,具有多个长度为l、宽度为w的方形形状的贴片9;以及液晶层(未图示),填充在与槽阵列部6之间。本实施方式的贴片阵列部7是所谓的微带天线的结构,是以长度l与1/2波长的整数倍一致的频率共振的共振器。
[0885]
再者,图3中,作为贴片9的一例,示出了长度为l、宽度为w的方形形状的贴片9,但贴片9的形状并不限定于四边形,也可为圆形形状的贴片9。图5中示出了圆形形状的贴片9的实施方式作为本发明的另一实施方式。
[0886]
图5是本发明的天线本体10的俯视图,更详细而言,是在从贴片阵列部7观察天线本体10的情况下,相对于圆板体q的主面而垂直投影贴片9、供电部12、槽对8的图。因此,由虚线表示贴片9、供电部12及槽对8。另外,在贴片9的形状为圆形形状的情况下,一般而言,可以被称为tm
11
模式的电磁场分布来运行。如图5所示,贴片9的投影体与槽对8的投影体重合,因此可理解设置于圆板体q上的贴片9相对于圆板状的导体p的表面上所形成的各个槽8相对配置的状态。如上所述,通过利用相对于各个槽8对应地配置各个贴片9的结构,可通过电磁耦合供电方式从槽8向贴片9供电,或者从贴片9向槽8传播入射电波。因此,可提供能够发送和/或接收电波的天线。
[0887]
一般而言,使用同轴线等一般的传输线路或平面型传输线路来对贴片阵列部7的放射元件(例如贴片9)进行供电的方法大致分为直接连接供电方式及电磁耦合供电方式两种。因此,作为本发明的供电方式,可列举:直接连接供电方式,其是通过将传输线路直接连
接于贴片9(放射元件)来激励放射元件的方法;以及电磁耦合供电方式,其是不直接连接传输线路与贴片电极(放射元件),而通过在终端开放或短路的供电线路的周围产生的电磁场来激励贴片电极(放射元件)的方法。本发明中,示出电磁耦合供电方式的形态。
[0888]
本实施方式中,利用(同轴)供电部12的供电线路为终端开放,因此产生所述供电线路的终端与节点一致的电流驻波。由此,产生包围所述供电线路((同轴)供电部12)那样的磁场,通过所述磁场入射至槽8,而将槽(对)8激励。而且,通过因槽(对)8的激励而产生的磁场入射至贴片9,而将贴片9激励。由于激励强度最大是入射至槽8的磁场最大时,因此优选为在从供电线路((同轴)供电部12)产生的磁场最大的位置(电流驻波的波腹)形成槽(对)8。
[0889]
本发明的天线的优选形态是将径向线槽阵列与贴片天线阵列组合而成的结构。
[0890]
接着,使用图5所示的天线本体10的剖面图即图6来说明天线本体10的实施方式。图6理所当然是表示天线的结构的概略图。
[0891]
如图6所示,天线本体10包括:圆板状的第二基板14、从中心部朝向放射方向外侧形成有多个槽(对)8的圆板状的第一基板13(与圆板状的导体p对应;也称为槽阵列基板)、设置于第二基板14及第一基板13之间的第一电介质层17、设置于圆板状的第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部的供电部12、圆板状的第三基板15(与圆板体q对应;也称为贴片基板)、安装于第三基板15的贴片9(放射元件或入射元件)、以及设置于第三基板15及第一基板13之间的液晶层16。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机和/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个槽对8。
[0892]
此处所谓的“(各)贴片9对应于(各)槽对8”,是指根据所述图5的说明所示,相对于第二基板14的主面而垂直投影贴片9的投影面与槽(对)8重合。换言之,是指相对于第三基板15的主面而垂直投影槽(对)8的投影面与贴片9重合。
[0893]
另外,第一基板13、第二基板14及第三基板15优选为具有相同面积的圆板体。
[0894]
在图6中,描述了由(同轴)供电部12供电的电波(箭头)成为圆筒波而在第一电介质层17内向放射方向外侧传播的期间,从槽(对)8向液晶层16传输的情况。而且,若如图4所示,槽(对)8被配置成使所谓的“八”字型的正交的两个槽错开1/4波长,则可产生圆极化波。如上所述,通过电磁耦合供电方式而将槽(对)8激励,由此从槽(对)8产生的磁场入射至贴片9而将贴片9激励。其结果,贴片9可放射出指向性高的电波。
[0895]
另一方面,在接收入射电波的情况下,根据收发可逆的定理,与所述相反地,贴片9接收到入射电波后,经由设置于所述贴片9正下方的槽(对)8而将入射电波传播至供电部12。
[0896]
圆极化波与线性极化波不同,是电场方向随着时间经过而旋转的电波,分类为在全球定位系统(global positioning system,gps)或电子收费(electronic toll collection,etc)中使用的右旋圆极化波、及在卫星无线电广播等中使用的左旋圆极化波,本发明的天线中,任一极化波均可接收。
[0897]
通过向贴片9与第一基板13之间的液晶层16施加电压,可改变液晶层16的液晶分子的取向方向。其结果,液晶层16的介电常数发生变化,因此槽(对)8的静电电容发生变化,结果可控制槽(对)8的电抗及共振频率。换言之,通过控制液晶层16的介电常数,可调节槽8的电抗及共振频率,因此可控制通过调节槽(对)8及贴片9的激励而进行的对各贴片9的供
电。由此,能够调节经由液晶层16的放射电波。因此,例如,也可设置薄膜晶体管(thin film transistor,tft)等调节向液晶层16施加的电压的施加电压调节部件。另外,通过改变液晶层16的液晶分子的取向方向,折射率发生变化,作为其结果,透过液晶层16的电磁波的相位发生偏移,作为其综合结果,能够进行相位阵列控制。
[0898]
第一基板13及第二基板14的材料只要为铜等导体则并无特别限制。另外,第三基板15的材料并无特别限制,根据使用形态,可使用玻璃基板、亚克力基板、陶瓷(氧化铝)、硅、玻璃布(glass cloth)特氟龙(teflon)(注册商标)(聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,ptfe))等已知的材料。第一电介质层17的材料可根据所期望的相对介电常数适宜选择已知的材料,也可为真空。进而,贴片9的材料只要为铜、银等导体则并无特别限制。
[0899]
接着,使用图7来说明天线本体10的另一实施方式。图7中所示的实施方式是天线本体10的槽阵列部6的部分与图6所示的实施方式不同的形态。
[0900]
在图7中,天线本体10包括:在其中一个表面形成有多个槽(对)8的中空体的第一基板13;收容于所述中空体的第一基板13的内部的圆板状的第二基板14、第一电介质层17及供电部12;圆板状的第三基板15;安装于第三基板15的贴片9;以及设置于第三基板15及第一基板13之间的液晶层16,且供电部12设置于未形成多个槽(对)8的、第一基板13的另一个表面与第二基板14之间,并且设置于第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机和/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个槽对8。另外,在图7中,中空体的第一基板13的两侧面部向中空体的外侧突出,具体而言,具有相对于水平方向成45
°
的倾斜面。
[0901]
如图7中所示,由(同轴)供电部12供电的电波(箭头)成为圆筒波而在第一电介质层17内向放射方向外侧传播。而且,传播的圆筒波被中空体的第一基板13的两侧面部反射,由此绕过第二基板14的圆筒波被变换为从圆板状的第一基板13的外周朝向中心的行进波(箭头),在第一电介质层17内传播。此时,行进波从槽(对)8传输至液晶层16。由此,与图6所示的实施方式同样地,贴片9被激励,可放射出指向性高的电波。
[0902]
另一方面,在接收到入射电波的情况下也同样地,贴片9接收到入射电波后,经由设置于所述贴片9正下方的槽(对)8而将入射电波传播至供电部12。
[0903]
接着,使用图8~图10来对天线本体10的又一实施方式进行说明。在以上所述的图5~图7的天线本体10的实施方式中,对在第一基板13与第三基板15之间均匀地设置液晶层16的天线本体10的结构进行了说明。另一方面,在图8~图10的实施方式中,对在分别配置有贴片9与槽8的空间内(以下为密闭区域20)填充有液晶层16的天线本体10的结构进行说明。
[0904]
图8是表示本发明的天线本体10的实施方式的一例的俯视图。更详细而言,图8是在从贴片阵列部7观察天线本体10的情况下,相对于圆板体q的主面而垂直投影贴片9、供电部12、槽8的图。因此,与图5同样地,由虚线表示贴片9、供电部12及槽8。图8中,方形形状的贴片9与一个长方体形状的槽8分别对应于密闭区域20而配置。另外,如图8所示,贴片9的投影体与槽8的投影体重合,因此在贴片9的正下方形成有槽8。由此,图8所示的天线本体10的实施方式可通过电磁耦合供电方式从槽8向贴片9供电,或者从贴片9向槽8传播入射电波。因此,可提供能够发送和/或接收电波的天线。
[0905]
另外,如图8中所示,在本实施方式中,贴片9及槽8从圆板体q的中心朝向圆板体q的外周方向配置成同心圆状。因此,通过同轴模式供电,会出现圆锥波束,因此在圆板体q的正面相位一致,电磁场可相互增强。
[0906]
接着,使用图8所示的天线本体10的剖面图即图9来说明天线本体10的实施方式。再者,图9理所当然是表示天线的结构的概略图。
[0907]
如图9所示,天线本体10包括:圆板状的第二基板14;多个槽8从中心部朝向放射方向外侧形成为同心轴状的圆板状的第一基板13;设置于第二基板14侧的第一基板13表面的缓冲层22;设置于缓冲层22与第二基板14之间的第一电介质层17;设置于圆板状的第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部,且以与第一电介质层17接触的方式设置的供电部12;圆板状的第三基板15;安装于第三基板15的贴片9(放射元件或入射元件);以及由第三基板15及第一基板13之间的密封壁24隔离,且以与贴片9接触的方式将设置有贴片9的多个密闭区域20内填充的液晶层16。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机和/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个槽8,在各密闭区域20内存在至少一个贴片9、至少一个槽8及液晶层16,多个密闭区域20的各个经由密封壁21、密封壁23、密封壁24而被隔离。
[0908]
图9中虽未示出,但根据需要,也可在各密闭区域20内,例如在第一基板13上设置控制液晶层16的电压的tft(薄膜晶体管)。由此,可以有源方式控制液晶层16的电压的施加。另外,视需要,也可在各密闭区域20内设置取向膜,用以固定构成液晶层16的液晶分子的取向方向。作为所述取向膜,可在第一基板13与液晶层16间设置容易向液晶分子的垂直方向取向的垂直取向膜或者容易向液晶分子的水平方向取向的均匀取向膜。例如可列举聚酰亚胺取向膜、光取向膜等。
[0909]
接着,使用图8所示的天线本体10的沿b-b线切断的剖面图即图10来说明本实施方式的密闭区域20。再者,图10理所当然是表示密闭区域20的概略图。
[0910]
如图10所示,密闭区域20是由密封壁24、缓冲层22及第一基板13与第三基板15将上下四方包围的密闭空间,在内部至少一个贴片9与至少一个槽8以相对的方式设置于同一密闭空间内,且填充有液晶层16。
[0911]
在本实施方式中,密封壁24可由已知的绝缘体等形成。另外,缓冲层22可由已知的电介质材料等形成。
[0912]
图10中虽未示出,但根据需要,也可在密闭区域20内,例如在第一基板13上设置控制液晶层16的电压的tft(薄膜晶体管)。由此,可以有源方式控制液晶层16的电压的施加。若对利用所述有源方式的驱动方法进行更详细的说明,则例如可列举:以贴片9为共用电极,且以第一基板13为像素电极,通过形成于第一基板13上的tft来控制贴片9与第一基板13之间的电压,从而控制液晶层16的液晶分子的取向的方法;或者,以第一基板13为像素电极,且在第一基板13上形成电极层及tft,控制贴片9与第一基板13之间的电压,从而控制液晶层16的液晶分子的取向的方法;进而,在第一基板13上设置梳齿电极及tft,通过所述tft来控制液晶层16的液晶分子的取向的方法等。再者,以有源方式控制液晶层16的电压的施加的方法并不限定于所述方法。
[0913]
另外,此时,也可在各密闭区域20内设置取向膜,用以固定构成液晶层16的液晶分子的取向方向。作为所述取向膜,可在第一基板13与液晶层16之间设置容易向液晶分子的
v-ch2=ch
‑‑
v1-ch=ch-ch31v-ch
3-ch=ch
‑‑
2v-ch
2-ch
2-ch=ch2v2-ch2=ch-ch
2-ch2‑‑
2v1-ch
2-ch
2-ch=ch-ch31v2-ch
3-ch=ch-ch
2-ch2‑‑
f-f-cn-cn-ncs-ncs
[0923]
(其中,表中的n为自然数)
[0924]
<连结结构>
[0925]
[表2]
[0926]
略称化学结构-单键-n
‑‑cnh2n
‑‑
no
‑‑cnh2no‑‑
on
‑‑
oc
nh2n
‑‑
co-o
‑‑
c(=o)-o
‑‑
o-co
‑‑
o-c(=o)
‑‑v‑‑
ch=ch
‑‑
nv
‑‑cnh2n-ch=ch
‑‑
vn
‑‑
ch=ch-c
nh2n
‑‑
t
‑‑
c≡c
‑‑
cf2o
‑‑
cf
2-o
‑‑
ocf2
‑‑
o-cf2‑‑s‑‑s‑‑d‑‑
n=n
‑‑z‑‑
ch=n-n=ch-[0927]
(其中,表中的n为自然数)
[0928]
<物性值>
[0929]
t
ni
(℃):液晶组合物从向列相向各向同性相转变的温度(上限温度)
[0930]
t
→n(℃):液晶组合物从其他相向向列相转变的温度(下限温度)
[0931]
δn:液晶组合物的25℃、589nm下的折射率各向异性
[0932]
δε:液晶组合物的25℃、1khz下的介电常数各向异性
[0933]
常温稳定性:在1ml的样品瓶(马尔姆(maruemu)公司制造)中秤量0.5g的液晶组合物,盖上所配置的盖子。将其在25℃的温度控制式恒温槽(爱斯佩克(espec)公司制造,sh-241)中历时168小时进行保存,每24小时通过目视来确认析出物从液晶组合物的产生。
[0934]
(实施例1~10)
[0935]
制作实施例1~10的液晶组合物,测定其物性值。将结果示于表3、表4及表5中。
[0936]
[表3]
[0937] 实施例1实施例2实施例3实施例4t
ni
123.1128.4123.5128.7t
→ng-17g-15g-18g-15δn0.3930.3970.3890.400δε18.2317.6218.0617.64常温稳定性无析出无析出无析出无析出3-tet3-t-ph-t-ph-2
ꢀꢀ
13133-tet3-t-pm3-t-ph-2
ꢀꢀꢀꢀ
3-tet3-t-ph-t-ph-s-11313
ꢀꢀ
4-ph3-t-pm3-t-ph-s-1
ꢀꢀꢀꢀ
4-ph-t-pc1-ncs6 6 4o-ph2-t-ph-ncs101310135o-ph2-t-ph-ncs101210125-ph-t-ph1-ncs101010104-cy-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀꢀꢀ
5-cy-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀꢀꢀ
5-cy-ph-ncs
ꢀꢀꢀꢀ
4o-ph-t-ph1-ncs101010103-tet3-t-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀꢀꢀ
3-ph-ph1-ph-cn131313134-ph-ph1-ph-cn67675-ph-ph1-ph-cn44443-t-ph-ph-cn44444-t-ph-ph-cn44443-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀꢀꢀ
4-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀꢀꢀ
4-ph-t-ph1-ph3-cn10101010合计(质量%)100100100100
[0938]
[表4]
[0939] 实施例5实施例6实施例7实施例8t
ni
177.2183.4138.2163.4t
→ng-21g-24s>0g-24δn0.3940.3880.4020.399δε17.9317.7019.7318.14常温稳定性无析出无析出无析出无析出3-tet3-t-ph-t-ph-2131310 3-tet3-t-pm3-t-ph-2
ꢀꢀꢀꢀ
3-tet3-t-ph-t-ph-s-1
ꢀꢀꢀꢀ
4-ph3-t-pm3-t-ph-s-1
ꢀꢀꢀ
134-ph-t-pc1-ncs
ꢀꢀ
6 4o-ph2-t-ph-ncs88985o-ph2-t-ph-ncs55555-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
10 4-cy-ph-t-ph1-ncs1315 135-cy-ph-t-ph1-ncs1313 135-cy-ph-ncs
ꢀꢀꢀꢀ
4o-ph-t-ph1-ncs5 1053-tet3-t-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
8 3-ph-ph1-ph-cn131413134-ph-ph1-ph-cn78775-ph-ph1-ph-cn56453-t-ph-ph-cn44444-t-ph-ph-cn44443-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀꢀꢀ
4-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀꢀꢀ
4-ph-t-ph1-ph3-cn10101010合计(质量%)100100100100
[0940]
[表5]
[0941] 实施例9实施例10t
ni
159.9163.4t
→ng-26g-24δn0.4010.399δε17.4018.04常温稳定性无析出无析出3-tet3-t-ph-t-ph-2
ꢀꢀ
3-tet3-t-pm3-t-ph-2
ꢀꢀ
3-tet3-t-ph-t-ph-s-1
ꢀꢀ
4-ph3-t-pm3-t-ph-s-16 5-ph3-t-pm3-t-ph-s-16 6-ph3-t-pm3-t-ph-s-16 4-ph3-t-pm3-t-ph-o1 134-ph-t-pc1-ncs
ꢀꢀ
4o-ph2-t-ph-ncs885o-ph2-t-ph-ncs555-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
4-cy-ph-t-ph1-ncs1313
5-cy-ph-t-ph1-ncs13135-cy-ph-ncs
ꢀꢀ
4o-ph-t-ph1-ncs553-tet3-t-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
3-ph-ph1-ph-cn13134-ph-ph1-ph-cn775-ph-ph1-ph-cn 53-t-ph-ph-cn444-t-ph-ph-cn443-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀ
4-t-ph1-ph-cn
ꢀꢀ
4-ph-t-ph1-ph3-cn1010合计(质量%)100100
[0942]
(比较例1~2)
[0943]
制作比较例1~2的液晶组合物,测定其物性值。将结果示于表6中。
[0944]
[表6]
[0945] 比较例1比较例2t
ni
89.2180.4t
→ng-25s>0δn0.3570.403δε18.4616.53常温稳定性一周内析出一日后析出3-tet3-t-ph-t-ph-2 203-tet3-t-pm3-t-ph-2 203-tet3-t-ph-t-ph-s-1
ꢀꢀ
4-ph3-t-pm3-t-ph-s-1 104-ph-t-pc1-ncs6 4o-ph2-t-ph-ncs12 5o-ph2-t-ph-ncs12 5-ph-t-ph1-ncs10 4-cy-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
5-cy-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
5-cy-ph-ncs
ꢀꢀ
4o-ph-t-ph1-ncs10 3-tet3-t-ph-t-ph1-ncs
ꢀꢀ
3-ph-ph1-ph-cn14144-ph-ph1-ph-cn665-ph-ph1-ph-cn443-t-ph-ph-cn44
4-t-ph-ph-cn443-t-ph1-ph-cn444-t-ph1-ph-cn444-ph-t-ph1-ph3-cn1010合计(质量%)100100
[0946]
根据实施例1~10,将规定的化合物组合使用的液晶组合物的δn为0.3以上,δε为17.00以上,因此得知兼具高的折射率各向异性(δn)及高的介电常数各向异性(δε),具有宽温度范围的液晶相。
[0947]
另外,常温下的稳定性也良好。
[0948]
另一方面,根据比较例1~2,未将规定的化合物组合使用的液晶组合物析出,常温下的稳定性不良。
[0949]
产业上的可利用性
[0950]
本发明的液晶组合物可用于液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线。
[0951]
符号的说明
[0952]
1:天线单元
[0953]
2:车辆
[0954]
3:壳体
[0955]
4:控制板
[0956]
5:上盖
[0957]
6:槽阵列部
[0958]
7:贴片阵列部
[0959]
8:槽
[0960]
9:贴片
[0961]
10:天线本体
[0962]
11:天线组装体
[0963]
12:供电部
[0964]
12a:供电线
[0965]
13:第一基板
[0966]
14:第二基板
[0967]
15:第三基板
[0968]
16:液晶层
[0969]
17:第一电介质层
[0970]
20:密闭区域
[0971]
21、23、24:密封壁
[0972]
22:缓冲层
[0973]
p:导体(导体基板)
[0974]
q:圆板体

技术特征:


ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-和/或-oco-ch=ch-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,但氧原子与氧原子不直接键结,在取代基s
i1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,z
i1
分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-cf
2-和/或-co-取代,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=n-n=ch-取代,但氧原子与氧原子不直接键结,n
i1
表示1~3的整数,在a
i3
及z
i1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同),[化2](通式(ii)中,r
ii1
分别独立地表示碳原子数1~20的烷基,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-可由-o-co-o-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,a
ii1
及a
ii2
分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者,所述a
ii1
及a
ii2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
ii1
取代,取代基s
ii1
表示卤素原子、五氟巯基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅烷基、二甲基硅烷基、硫代异氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-co-o-、-o-co-、-co-s-、-s-co-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-和/或-c≡c-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-co-o-、-ch=ch-o-co-、-co-o-ch=ch-、-o-co-ch=ch-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,在取代基s
ii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,
z
ii1
表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-取代,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch
2-ch(ch3)-、-ch(ch3)-ch
2-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=c(ch3)-、-c(ch3)=ch-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-c≡c-、-co-o-和/或-o-co-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-o-co-o-取代,所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-ch
2-ch
2-分别独立地可由-c(r
ia
)=n-n=c(r
ib
)-取代,但氧原子与氧原子不直接键结,所述r
ia
及r
ib
分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~10的烷基,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-co-和/或-s-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-和/或-c≡c-取代,但氧原子与氧原子不直接键结,n
ii1
表示1~4的整数,在a
ii1
及z
ii1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同)。2.根据权利要求1所述的液晶组合物,其中所述通式(i)所表示的化合物是下述通式(i-1)所表示的化合物,[化3](通式(i-1)中,r
i1
、r
i2
、a
i1
、a
i2
及a
i3
表示与所述通式(i)中的r
i1
、r
i2
、a
i1
、a
i2
及a
i3
分别相同的含义)。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物,其中所述通式(ii)所表示的化合物选自由下述通式(ii-1)~通式(ii-4)所表示的化合物所组成的组中,[化4]r
ii1-a
ii1-a
ii2-ncs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ii-1)(通式(ii-1)~通式(ii-4)中,r
ii1
、a
ii1
及a
ii2
表示与所述通式(ii)中的r
ii1
、a
ii1
及a
ii2
分别相同的含义,通式(ii-3)及通式(ii-4)中,a
ii1-2
的定义与所述通式(ii)中的a
ii1
的定义相同)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物,还包含下述通式(iii)所表示的化合物的一种或两种以上,[化5]
(通式(iii)中,r
iii1
表示碳原子数1~20的烷基,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-co-o-、-o-co-和/或-c≡c-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,a
iii1
、a
iii2
及a
iii3
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可被取代为-o-和/或-s-)、(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)所述a
iii1
、a
iii2
及a
iii3
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
iii1
取代,取代基s
iii1
表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,在取代基s
iii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,n
iii1
表示1~2的整数,在a
iii1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物,还包含下述通式(iv)所表示的化合物的一种或两种以上,[化6](通式(iv)中,r
iv1
表示碳原子数1~20的烷基,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-可由-ch=ch-、-coo-、-oco-和/或-c≡c-取代,
所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,但氧原子与氧原子不直接键结,a
iv1
及a
iv2
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可被取代为-o-和/或-s-)(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)a
iv1
及a
iv2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
iv1
取代,取代基s
iv1
表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,在取代基s
iv1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,n
iv1
表示1~2的整数,在a
iv1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物,还包含下述通式(v)所表示的化合物的一种或两种以上,[化7](通式(v)中,r
v1
表示碳原子数1~20的烷基,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-ch
2-分别独立地可由-ch=ch-、-coo-、-oco-和/或-c≡c-取代,所述烷基中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由卤素原子取代,但氧原子与氧原子不直接键结,a
v1
及a
v2
分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可被取代为-o-和/或-s-)(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(所述基中存在的一个-ch=或不邻接的两个以上的-ch=可被取代为-n=)所述a
v1
及a
v2
中的一个或两个以上的氢原子分别独立地可由取代基s
v1
取代,取代基s
v1
表示卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基中的任一者,所述烷基中的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地可由-o-、-s-、-co-和/或-cs-取代,所述烷基中存在的一个或两个以上的氢原子分别独立地可被取代为卤素原子,但氧原子与氧原子不直接键结,在取代基s
v1
存在多个的情况下,这些可相同也可不同,z
v1
表示单键、-c≡c-、-ch=ch-、-cf=cf-中的任一者,z
v1
的至少一个表示-c≡c-,n
v1
表示1~2的整数,在a
v1
及z
v1
存在多个的情况下,这些分别可相同也可不同)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物,其中25℃且589nm下的δn为0.2以上。8.一种液晶显示元件,其使用如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。9.根据权利要求8所述的液晶显示元件,其以有源矩阵方式或无源矩阵方式驱动。10.一种液晶显示元件,其通过可逆地改变如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物的液晶分子的取向方向来可逆地切换介电常数。11.一种传感器,其使用如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。12.一种液晶镜头,其使用如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。13.一种光通信机器,其使用如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。14.一种天线,其使用如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。15.根据权利要求14所述的天线,包括:第一基板,具有多个槽;第二基板,与所述第一基板相向,设置有供电部;第一电介质层,设置于所述第一基板与所述第二基板之间;多个贴片电极,与所述多个槽对应地配置;第三基板,设置有所述贴片电极;以及液晶层,设置于所述第一基板与所述第三基板之间,且所述液晶层含有如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。

技术总结


本发明提供一种Δn(折射率各向异性)及Δε(介电常数各向异性)高、具有宽温度范围的液晶相、常温稳定性良好的液晶组合物及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶镜头、光通信机器及天线。具体而言是一种液晶组合物,包含:具有-C≡C的由通式(i)所表示的化合物的一种或两种以上;以及具有异硫氰酸酯基(-NCS)的由通式(ii)所表示的化合物的一种或两种以上。(ii)所表示的化合物的一种或两种以上。(ii)所表示的化合物的一种或两种以上。


技术研发人员:

高崎美花 大石晴己 平田真一 梅津安男

受保护的技术使用者:

DIC株式会社

技术研发日:

2021.07.29

技术公布日:

2023/3/28

本文发布于:2024-09-24 22:30:39,感谢您对本站的认可!

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