液晶组合物、液晶元件液晶透镜及立体图像显示用双折射透镜制造技术

本发明专利技术涉及一种液晶组合物、液晶元件液晶透镜及立体图像显示用双折射透镜。本发明专利技术提供一种液晶组合物及包含所述组合物的元件，所述液晶组合物用作频率为1GHz至10THz的范围内的电磁波信号控制用的元件中所使用的材料，并且充分满足向列相的温度范围广、控制中所使用的频率区域中的折射率各向异性大及介电损耗正切(tanδ)小的至少一种特性且特性平衡优异。一种液晶组合物，含有选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。例如，R1为碳数1至12的烷基；Z

【技术实现步骤摘要】
moment)的取向的极化，如上所述，在数百kHz至数百MHz左右的频率下缓和，取向极化变小。其结果，高频(微波至太赫波(大约10THz左右)的范围)下的介电极化仅与电子极化及离子极化相关。此外，在无损耗的电介质中，介电常数与折射率存在ε＝n2的关系，若考虑液晶组合物的离子极化小，则认为起因于电子极化的可见光下的折射率各向异性(Δn)越大，高频区域中的介电常数各向异性(Δε)也变得更大(非专利文献2)。因此，作为液晶组合物，优选为具有大的折射率各向异性。
[0010]另外，为了实现所述元件的转换特性及高能量效率，理想为驱动电压低。因此，作为液晶组合物，优选为在低频(低于缓和频率的频率)下也具有大的介电常数各向异性。
[0011]除此以外，用于电磁波控制的元件还要求可使用的温度范围广、元件的响应时间短等，作为液晶组合物的特性，也要求向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、对热的稳定性及粘度小等。
[0012]先前的所述元件中所使用的液晶组合物在下述专利文献3及专利文献4中有公开。
[0013][现有技术文献][0014][专利文献][0015][专利文献1]国际公开2017/201515号
[0016][专利文献2]国际公开2017/208996号
[0017][专利文献3]日本专利特开2004
‑
285085号公报
[0018][专利文献4]日本专利特开2011
‑
74074号公报
[0019][非专利文献][0020][非专利文献1]《液晶(EKISHO)》、23卷(1号)、(2019年)、51页
‑
55页
[0021][非专利文献2]《电介质现象论》社团法人电气学会欧姆公司(Ohmsha)股份有限公司1973年7月25日92页
‑
95页

技术实现思路

[0022][专利技术所要解决的问题][0023]关于用于电磁波控制的元件用的材料，要求液晶组合物不仅具有向列相的高的上限温度及向列相的低的下限温度，而且具有进行电磁波控制的频率区域中的大的介电常数各向异性(大的折射率各向异性)、小的介电损耗正切(tanδ)及用于减低驱动电压的低频下的大的介电常数各向异性，进而优选为具有小的粘度、驱动频率区域中的大的比电阻及对热的稳定性。
[0024]但是，作为此种用于电磁波控制中所使用的元件的液晶组合物，先前的显示器用途等中所使用的液晶组合物在特性方面并不充分。原因在于，对于用于高的插入损耗(insertion loss)和/或不充分的相位移等高频控制用途而言，它们的特性并不充分。
[0025]用于电磁波控制的元件用的液晶材料的开发仍在发展中，为了改善高频控制的特性，一直在尝试开发能够将此种元件最佳化的新颖的化合物。而且，为了用作电磁波控制中所使用的元件用的材料，需要特殊的液晶介质。
[0026]本专利技术的目的为提供一种液晶组合物、包含所述液晶组合物的元件，所述液晶组合物用作频率为1GHz至10THz的范围内的电磁波控制用的元件中所使用的材料，并且所述示出的要求特性良好且特性平衡优异。
[0027][解决问题的技术手段][0028]专利技术人等人进行了努力研究，结果发现，含有作为具有特定结构的液晶性化合物的选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物来作为第一成分的液晶组合物会解决所述课题，从而完成了本专利技术。
[0029]本专利技术为下述项等。
[0030]项1.一种液晶组合物，含有选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
[0031][0032]式(1)中，
[0033]R1为氢、卤素或碳数1至12的烷基，所述烷基中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，这些基中，至少一个氢可经卤素取代；
[0034]环A1为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚环己烯基、四氢吡喃
‑
2,5
‑
二基、1,3
‑
二噁烷
‑
2,5
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、2,6,7
‑
三氧杂双环[2.2.2]辛烷
‑
1,4
‑
二基、萘
‑
2,6
‑
二基或吡啶
‑
2,5
‑
二基，这些环上的至少一个氢可经卤素或碳数1至3的烷基取代；
[0035]Z
11
及Z
12
为单键、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
C≡C
‑
或
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
；
[0036]L
11
、L
12
、L
13
、L
14
、L
15
、L
16
、L
17
及L
18
为氢、卤素、碳数1至3的烷基或碳数3至5的环烷基；
[0037]Y
11
为氢、卤素或碳数1至3的烷基；
[0038]Y
12
为氢或卤素；
[0039]L
14
、L
15
、L
16
、L
17
、L
18
及Y
11
中的至少一个为碳数1至3的烷基；
[0040]a及c为0或1，b为0、1或2，a、b及c的和为1以上且3以下，在a为0，b为1，c为0，Z
11
为单键，L
11
、L
12
、L
13
、L
17
、L
18
及Y
12
为氢时，Y
11
并非甲基。
[0041]项2.根据项1所述的液晶组合物，含有选自式(2)及式(3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。
[0042][0043]式(2)中，
[0044]R2为氢、卤素或碳数1至12的烷基，所述烷基中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，含有选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物；式(1)中，R1为氢、卤素或碳数1至12的烷基，所述烷基中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，这些基中，至少一个氢可经卤素取代；环A1为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚环己烯基、四氢吡喃
‑
2,5
‑
二基、1,3
‑
二噁烷
‑
2,5
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、2,6,7
‑
三氧杂双环[2.2.2]辛烷
‑
1,4
‑
二基、萘
‑
2,6
‑
二基或吡啶
‑
2,5
‑
二基，这些环上的至少一个氢可经卤素或碳数1至3的烷基取代；Z
11
及Z
12
为单键、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
C≡C
‑
或
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
；L
11
、L
12
、L
13
、L
14
、L
15
、L
16
、L
17
及L
18
为氢、卤素、碳数1至3的烷基或碳数3至5的环烷基；Y
11
为氢、卤素或碳数1至3的烷基；Y
12
为氢或卤素；L
14
、L
15
、L
16
、L
17
、L
18
及Y
11
中的至少一个为碳数1至3的烷基；a及c为0或1，b为0、1或2，a、b及c的和为1以上且3以下，在a为0，b为1，c为0，Z
11
为单键，L
11
、L
12
、L
13
、L
17
、L
18
及Y
12
为氢时，Y
11
并非甲基。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自式(2)及式(3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物；式(2)中，R2为氢、卤素或碳数1至12的烷基，所述烷基中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，这些基中，至少一个氢可经卤素取代；环A2为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚环己烯基、四氢吡喃
‑
2,5
‑
二基、1,3
‑
二噁烷
‑
2,5
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、2,6,7
‑
三氧杂双环[2.2.2]辛烷
‑
1,4
‑
二基、萘
‑
2,6
‑
二基或吡啶
‑
2,5
‑
二基，这些环上的至少一个氢可经卤素或碳数1至3的烷基取代；Z
21
及Z
22
为单键、
‑
C≡C
‑
或
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
；L
21
、L
22
、L
23
及L
24
为氢、卤素、碳数1至3的烷基或碳数3至5的环烷基；X2为
‑
C≡C
‑
CF3或
‑
C≡C
‑
C≡N；Y
21
及Y
22
为氢、卤素或碳数1至3的烷基；d为0或1，e为0、1、2或3，d及e的和为1以上且3以下；
式(3)中，R
31
为氢或碳数1至12的烷基，所述烷基中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代；R
32
为R
31
或
‑
N＝C＝S；环A3为嘧啶
‑
2,5
‑
二基、萘
‑
2,6
‑
二基或吡啶
‑
2,5
‑
二基，这些环上的至少一个氢可经卤素或碳数1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈部英二，森崇徳，枝连一志，片野裕子，
申请(专利权)人：捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：