含有八氢-联萘基系手性化合物的液晶组合物及光元件制造技术

本发明专利技术提供一种手性化合物，其螺旋扭曲力大、熔点低、与其他液晶化合物的相容性良好。另外，本发明专利技术提供一种液晶组合物，其包含本发明专利技术的手性化合物与非手性的液晶成分、驱动电压低、保存稳定性良好、且具有光学各向同性的液晶相。该液晶组合物包含由通式(K1)或通式(K2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分。(式(K1)及式(K2)中，Rk1例如为碳数为1～5的烷基，Rk2例如为碳数为1～20的烷基，环Ak1例如为1,4-亚苯基，Xk1例如为单键，Yk1例如为-(CH2-)n-，n为1～20的整数，Zk1例如为单键，mk1例如为2～4的整数，nk1、及nk2例如为0～2的整数)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶组合物、混合物、复合材料、液晶元件及手性化合物
本专利技术涉及一种包含手性化合物与非手性的液晶成分的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶元件，尤其涉及一种液晶组合物、混合物、复合材料、液晶元件及手性化合物。
技术介绍
与向列液晶材料中的各向同性相(以下有时称为“非液晶各向同性相”)同样地，在作为光学各向同性的液晶相的一种的蓝相中，也观测到电致双折射值(对各向同性媒体施加了电场时所引起的双折射值)ΔnE与电场E的平方成比例的现象，即克尔效应(Kerreffect)[ΔnE＝KλE2(K：克尔系数(克尔常数)，λ：波长)]。近年来，在蓝相及高分子稳定化蓝相等光学各向同性的液晶相中施加电场，而使电致双折射显现的模式也得到积极研究(专利文献1～专利文献11、非专利文献1～非专利文献3)。进而，提出有不仅将该模式应用于显示元件，而且将该模式应用于利用电致双折射的波长可变滤光片、波面控制元件、液晶透镜、像差补正元件、开口控制元件、光学头(opticalhead)装置等(专利文献6、专利文献10、专利文献11)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2003-327966专利文献2：国际公开2005/90520专利文献3：日本专利特开2005-336477专利文献4：日本专利特开2006-89622专利文献5：日本专利特开2006-299084专利文献6：国际公开2005/080529专利文献7：日本专利特表2005-537520专利文献8：日本专利特表2006-506477专利文献9：日本专利特表2007-503487专利文献10：日本专利特开2005-157109专利文献11：日本专利特开2006-127707专利文献12：US7223450专利文献13：日本专利特开2004-250397非专利文献1：《自然材料(NatureMaterials)》,1,64,(2002)非专利文献2：《先进材料(Adv.Mater.)》,17,96,(2005)非专利文献3：《信息显示学会志(JournaloftheSID)》,14,551,(2006)
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术提供一种手性化合物，其螺旋扭曲力(HelicalTwistPower，HTP)大、熔点低、与其他液晶化合物的相容性(compatibility)良好。另外，本专利技术提供一种液晶组合物，其包含本专利技术的手性化合物与非手性的液晶成分、驱动电压低、保存稳定性良好、且具有光学各向同性的液晶相。解决问题的技术手段光学各向同性的液晶组合物含有手性化合物与非手性的液晶成分。通常，手性化合物的HTP越大，越可通过向液晶组合物中添加更少量的手性化合物来缩短液晶的螺旋节距(helicalpitch)。因此，通过添加少量的手性化合物而显现光学各向同性的液晶相，当用作光元件时，可期待降低驱动电压、或抑制手性化合物的析出等效果。在光学各向同性的液晶组合物中，非手性的液晶成分有助于降低驱动电压，其原因在于：若使用HTP大的手性化合物，则可增加非手性的液晶成分的含有率。另外，熔点低且相容性良好的手性化合物最终可提升光学各向同性的液晶组合物的相容性，当用作光元件时，可在包含低温的宽广的温度范围内进行驱动。另外，当制作光学各向同性的液晶组合物时，也可大幅度缩短溶解所需的时间，因此可实现有效率的制造，从而可降低制造成本。本专利技术人等人进行努力研究的结果，发现通过使用5,5',6,6',7,7',8,8'-八氢-1,1'-双-2-萘基衍生物作为手性化合物，而可解决上述课题。本专利技术的手性化合物具有HTP大、熔点低、与液晶组合物的相容性良好的特征。具体而言，如下所述。[1]一种液晶组合物，其包括：由通式(K1)或通式(K2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分。(式(K1)及式(K2)中，Rk1为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～5的烷基，Rk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk1中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～20的烷基，Rk2中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk2中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢吡喃-2,5-二基、四氢吡喃-3,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、或1,4-双环-(2,2,2)-亚辛基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Xk1为单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-CF2CF2-、-CF＝CF-、或-C≡C-；Yk1为单键、或-(CH2)n-，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，Zk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，Zk1中的至少一个氢可由卤素取代；mk1为2～4的整数；nk1及nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Xk1、Yk1、Zk1、mk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同)[2]一种液晶组合物，其包括：选自由通式(K1-1)～通式(K1-6)所表示的化合物中的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分。(式(K1-1)～式(K1-6)中，Rk1为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～5的烷基，Rk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk1中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～20的烷基，Rk2中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk2中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢吡喃-2,5-二基、四氢吡喃-3,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、或1,4-双环-(2,2,2)-亚辛基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Yk1为单键、或-(CH2)n-，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，Zk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，Zk1中的至少一个氢可由卤素取代；nk1、及nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Yk1、Zk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同)[3]一种液晶组合物，其包括：由通式(K2-1)或通式(K2-2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分。(式(K2-1)～式(K2-2)中，Rk1为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～5的烷基，上述烷基中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，上述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、氰基、-SF5、或碳数为1～20的烷基，上述烷基中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其包括：由通式(K1)或通式(K2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分；式(K1)及式(K2)中，Rk1为卤素、氰基、‑SF5、或碳数为1～5的烷基，Rk1中的至少一个‑CH2‑可由‑O‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑CH＝CH‑或‑C≡C‑取代，Rk1中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、氰基、‑SF5、或碳数为1～20的烷基，Rk2中的至少一个‑CH2‑可由‑O‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑CH＝CH‑或‑C≡C‑取代，Rk2中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4‑亚苯基、1,4‑亚环己基、1,3‑二噁烷‑2,5‑二基、四氢吡喃‑2,5‑二基、四氢吡喃‑3,5‑二基、嘧啶‑2,5‑二基、吡啶‑2,5‑二基、或1、4‑双环‑(2,2,2)‑亚辛基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Xk1为单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑CF2O‑、‑OCF2‑、‑CH＝CH‑、‑CF2CF2‑、‑CF＝CF‑、或‑C≡C‑；Yk1为单键、或‑(CH2)n‑，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，Zk1中的至少一个‑CH2‑可由‑O‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑CH＝CH‑、‑CF＝CF‑或‑C≡C‑取代，Zk1中的至少一个氢可由卤素取代；mk1为2～4的整数；nk1及nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Xk1、Yk1、Zk1、mk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.17 JP 2012-2746791.一种液晶组合物，其包括：由通式(K1)或通式(K2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分；式(K1)及式(K2)中，Rk1为卤素、或碳数为1～5的烷基，Rk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk1中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、或碳数为1～20的烷基，Rk2中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk2中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Xk1为单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-CF2CF2-、-CF＝CF-、或-C≡C-；Yk1为单键、或-(CH2)n-，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，Zk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，Zk1中的至少一个氢可由卤素取代；mk1为2～4的整数；nk1及nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Xk1、Yk1、Zk1、mk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同。2.一种液晶组合物，其包括：选自由通式(K1-1)～通式(K1-6)所表示的化合物中的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分；式(K1-1)～式(K1-6)中，Rk1为卤素、或碳数为1～5的烷基，Rk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk1中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、或碳数为1～20的烷基，Rk2中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，Rk2中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Yk1为单键、或-(CH2)n-，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，Zk1中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，Zk1中的至少一个氢可由卤素取代；nk1、及nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Yk1、Zk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同。3.一种液晶组合物，其包括：由通式(K2-1)或通式(K2-2)所表示的至少一种手性化合物、及至少一种非手性的液晶成分；式(K2-1)～式(K2-2)中，Rk1为卤素、或碳数为1～5的烷基，所述烷基中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为卤素、或碳数为1～20的烷基，所述烷基中的至少一个-CH2-可由-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；Yk1为单键、或-(CH2)n-，n为1～20的整数；Zk1为单键、或碳数为1～10的亚烷基，所述亚烷基中的至少一个-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，所述亚烷基中的至少一个氢可由卤素取代；nk1、或nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Ak2、Yk1、Zk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同。4.一种液晶组合物，其包括：由通式(K1-1-1)、通式(K1-1-2)、通式(K1-2-1)、通式(K1-2-2)、通式(K1-4-1)、通式(K1-4-2)、通式(K1-5-1)、或通式(K1-5-2)所表示的至少一种手性化合物，及至少一种非手性的液晶成分；所述式中，Rk1为氢、卤素、或碳数为1～5的烷基，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为氢、卤素、或碳数为1～20的烷基，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；n为0～10的整数；Zk1为单键、碳数为1～10的亚烷基、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-；nk1、或nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Zk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同；下述所示的在1,4-亚苯基上连结有(F)的部分结构式(X1)或部分结构式(X2)为可由1个或2个氟取代的1,4-亚苯基；当存在多个部分结构式(X1)或部分结构式(X2)时，分别可相同，也可不同5.一种液晶组合物，其包括：由通式(K2-1-1)、通式(K2-1-2)、通式(K2-2-1)、通式(K2-2-2)、或通式(K2-2-3)所表示的至少一种手性化合物，及至少一种非手性的液晶成分；式(K2-1-1)～式(K2-2-3)中，Rk1为氢、卤素、或碳数为1～5的烷基，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；Rk2为氢、卤素、或碳数为1～20的烷基，所述烷基中的至少一个氢可由卤素取代；环Ak1为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些环中的至少一个氢可由卤素取代；n为0～10的整数；Zk1为单键、碳数为1～10的亚烷基、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-；nk1、或nk2为0～2的整数；当存在多个Rk1、Rk2、Ak1、Zk1、nk1、或nk2时，分别可相同，也可不同；下述所示的在1,4-亚苯基上连结有(F)的部分结构式(X1)或部分结构式(X2)为可由1个或2个氟取代的1,4-亚苯基；当存在多个部分结构式(X1)或部分结构式(X2)时，分别可相同，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，其中在非手性的液晶成分中含有至少一种由通式(1-A)所表示的化合物；通式(1-A)中，R11为氢、碳数为1～20的烷基，所述烷基中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐郷弘毅，山本真一，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP