(57)【要約】【課題】  課題は、重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。【解決手段】  手段は、成分Ａとして正に大きな誘電率異方性を有する特定の液晶性化合物および添加物Ｘとして重合性基を有する極性化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子であり、この組成物は、成分Ｂとして高い上限温度または小さな粘度を有する特定の液晶性化合物、成分Ｃとして正の誘電率異方性を有する特定の液晶性化合物、成分Ｄとして負の誘電率異方性を有する特定の液晶性化合物、または添加物Ｙとして重合性化合物を含有してもよい。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分Ａとして式（１）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物、および添加物Ｘとして式（２）で表される極性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
2020176165.tif 000043
式（１）および式（２）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｒ２は、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；環Ａおよび環Ｂは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；環Ｃおよび環Ｄは、１，２−シクロプロピレン、１，３−シクロブチレン、１，３−シクロペンチレン、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘプチレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数１から１０のアルコキシ、または炭素数２から１０のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｚ１およびＺ２は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり；Ｚ３は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｘ１およびＸ２は、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｓｐ５は、炭素数２から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４は、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｑ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１１、−Ｎ（Ｒ１１）２、−ＣＯＯＨ、または−ＳＨであり、ここで、Ｒ１１は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ａは、１、２、３、または４であり、ｂは、０、１、２、または３であり、そしてａおよびｂの和は４以下であり；ｃは、０、１、２、３、または４である。
【請求項２】
成分Ａとして式（１−１）から式（１−１４）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000044
2020176165.tif 000045
式（１−１）から式（１−１４）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、およびＸ１４は、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【請求項３】
添加物Ｘとして式（２−１）から式（２−８）で表される極性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１または２に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000046
式（２−１）から式（２−８）において、Ｒ２は、炭素数１から１０のアルキルであり；Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ２３、Ｘ２４、Ｘ２５、およびＸ２６は、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；Ｓｐ１およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【請求項４】
成分Ａの割合が５％から５５％の範囲である、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
添加物Ｘの割合が０．０５％から１０％の範囲である、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
成分Ｂとして式（３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000047
式（３）において、Ｒ４およびＲ５は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｅおよび環Ｆは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ４は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｄは、１、２、または３である。
【請求項７】
成分Ｂとして式（３−１）から式（３−１３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
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式（３−１）から式（３−１３）において、Ｒ４およびＲ５は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。
【請求項８】
成分Ｂの割合が１０％から９０％の範囲である、請求項６または７に記載の液晶組成物。
【請求項９】
成分Ｃとして式（４）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000050
式（４）において、Ｒ６は炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；Ｚ５は、単結合、エチレン、ビニレン、またはカルボニルオキシであり；Ｘ３１およびＸ３２は、水素またはフッ素であり；Ｙ２は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；ｅは、１、２、３、または４である。
【請求項１０】
成分Ｃとして式（４−１）から式（４−１６）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
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式（４−１）から式（４−１６）において、Ｒ６は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルである。
【請求項１１】
成分Ｃの割合が５％から５０％の範囲である、請求項９または１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
成分Ｄとして式（５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000053
式（５）において、Ｒ７およびＲ８は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；環Ｉおよび環Ｋは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルであり；環Ｊは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイルであり；Ｚ６およびＺ７は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｆは、０、１、２、または３であり、ｇは、０または１であり、そしてｆとｇとの和は３以下である。
【請求項１３】
成分Ｄとして式（５−１）から式（５−３５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
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式（５−１）から式（５−３５）において、Ｒ７およびＲ８は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【請求項１４】
成分Ｄの割合が３％から４０％の範囲である、請求項１２または１３に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
添加物Ｙとして式（６）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
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式（６）において、環Ｌおよび環Ｕは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｔは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ８およびＺ９は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、重合性基であり；Ｓｐ６、Ｓｐ７、およびＳｐ８は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈは、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４であり、そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上である。
【請求項１６】
式（６）において、環Ｌおよび環Ｕが、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、または２−ナフチルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｔが、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、またはナフタレン−１，２−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ８およびＺ９が、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；Ｓｐ６、Ｓｐ７、およびＳｐ８が、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈが、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋが、０、１、２、３、または４であり、そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上であり；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３が、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり：
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式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである、請求項１５に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
添加物Ｙとして式（６−１）から式（６−２９）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
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式（６−１）から式（６−２９）において、；Ｓｐ５、Ｓｐ６、およびＳｐ７は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される重合性基から選択された基であり：
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式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、およびＭ１２は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
【請求項１８】
添加物Ｙの割合が０．０５％から１０％の範囲である、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【請求項２０】
液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、ＴＮモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項１９に記載の液晶表示素子。
【請求項２１】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される重合性基を有する化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。
【請求項２２】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される重合性基を有する化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。
【請求項２３】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
【請求項２４】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。
【請求項２５】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電率異方性が正の液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、重合性基を有する極性化合物（またはこの重合体）を含有し、この化合物の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物、および液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＦＦＳ（fringe field switching）、ＦＰＡ（field-induced photo-reactive alignment）などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭは、スタティック（static）、マルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭは、ＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。
【０００３】
液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するＡＭ素子を得ることができる。これらの特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の特性を市販されているＡＭ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−１０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。組成物の弾性定数は素子のコントラストに関連する。素子においてコントラストを上げるためには、組成物における大きな弾性定数がより好ましい。
【０００４】
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【０００５】
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。積の適切な値は動作モードの種類に依存する。この値は、ＶＡモードの素子では約０．３０μｍから約０．４０μｍの範囲であり、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線や熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。
【０００６】
汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、特定のポリイミド配向膜によって達成される。高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、配向膜に重合体を組み合せる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。
【０００７】
一方、配向膜を有しない液晶表示素子では、重合体および極性化合物を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物および少量の極性化合物を添加した組成物を素子に注入する。ここで、極性化合物は素子の基板表面に吸着され、配列する。この配列にしたがって液晶分子が配向される。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。ここで、重合性化合物が重合し、液晶分子の配向を安定化させる。この組成物では、重合体および極性化合物によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。さらに、配向膜を有しない素子では、配向膜を形成する工程が不要である。配向膜がないので、配向膜と組成物との相互作用によって、素子の電気抵抗が低下することはない。重合体と極性化合物の組合せによるこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。
【０００８】
ＴＮモードを有するＡＭ素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＶＡモードを有するＡＭ素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向型のＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。配向膜を有しない素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。正の誘電率異方性を有する組成物は次の特許文献１から４などに開示されている。本発明では、重合性基を有する極性化合物（またはこの重合体）を液晶性化合物と組合せ、この組成物を、配向膜を有しない液晶表示素子に用いた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２０１３−５４１０２８号公報
【特許文献２】特表２０１３−５４３５２６号公報
【特許文献３】特表２０１４−５１３１５０号公報
【特許文献４】国際公開２０１４−９４９５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、重合性基を有する極性化合物（またはこの重合体）を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで、極性化合物は、低温において、液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の課題は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の課題は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を提供することである。別の課題は、これらの特性の少なくとも２つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の課題は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の課題は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するＡＭ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、成分Ａとして式（１）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物および添加物Ｘとして式（２）で表される極性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。
2020176165.tif 000003
ここで、Ｒ１などの記号の定義は、後述の項１を参照のこと。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の長所は、重合性基を有する極性化合物（またはこの重合体）を含有する液晶組成物を提供することであり、ここで、極性化合物は、低温において、液晶性化合物との高い相溶性を有する。別の長所は、この極性化合物から生じた重合体の作用によって液晶分子の垂直配向が達成可能な液晶組成物を提供することである。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、正に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を提供することである。別の長所は、これらの特性の少なくとも２つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するＡＭ素子を提供することである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相のような液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子（液晶分子）は棒状（rod like）である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。アルケニルを有する液晶性化合物は、その意味では重合性化合物に分類されない。
【００１４】
「液晶組成物」は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物や重合性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物に基づいた質量百分率（質量％）で表される。添加物の割合は、添加物を含まない液晶組成物に基づいた質量百分率（質量％）で表される。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全量に基づいて算出される。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、重合性化合物の全量に基づいて算出される。なお、「質量％」の「質量」は省略することがある。
【００１５】
「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも素子は大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子の特性が経時変化試験によって検討されることがある。
【００１６】
2020176165.tif 000004
上記の化合物（１ｚ）を例にして説明する。式（１ｚ）において、六角形で囲んだαおよびβの記号はそれぞれ環αおよび環βに対応し、六員環、縮合環のような環を表す。添え字‘ｘ’が２のとき、２つの環αが存在する。２つの環αが表す２つの基は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、添え字‘ｘ’が２より大きいとき、任意の２つの環αに適用される。このルールは、結合基Ｚのような、他の記号にも適用される。環βの一辺を横切る斜線は、環β上の任意の水素が置換基（−Ｓｐ−Ｐ）で置き換えられてもよいことを表す。添え字‘ｙ’は置き換えられた置換基の数を示す。添え字‘ｙ’が０のとき、そのような置き換えはない。添え字‘ｙ’が２以上のとき、環β上には複数の置換基（−Ｓｐ−Ｐ）が存在する。この場合にも、「同一であってもよく、または異なってもよい」のルールが適用される。なお、このルールは、Ｒａの記号を複数の化合物に用いた場合にも適用される。
【００１７】
式（１ｚ）において、例えば、「ＲａおよびＲｂは、アルキル、アルコキシ、またはアルケニルである」のような表現は、ＲａおよびＲｂが独立して、アルキル、アルコキシ、およびアルケニルの群から選択されることを意味する。ここで、Ｒａによって表される基とＲｂによって表される基が同一であってもよく、または異なってもよい。
【００１８】
式（１ｚ）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１ｚ）」と略すことがある。「化合物（１ｚ）」は、式（１ｚ）で表される１つの化合物、２つの化合物の混合物、または３つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「式（１ｚ）および式（２ｚ）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物」の表現は、化合物（１ｚ）および化合物（２ｚ）の群から選択された少なくとも１つの化合物を意味する。
【００１９】
「主成分」は、混合物や組成物の中で最も大きな割合を占める成分を意味する。例えば、４０％の化合物（１ｚ）、３５％の化合物（２ｚ）、および２５％の化合物（３ｚ）の混合物において、主成分は、化合物（１ｚ）である。成分が化合物（１ｚ）のみであるときも、化合物（１ｚ）は主成分と呼ばれる。化合物（１ｚ）が単一の化合物であるときも、この化合物は主成分と呼ばれる。
【００２０】
「少なくとも１つの‘Ａ’」の表現は、‘Ａ’の数は任意であることを意味する。「少なくとも１つの‘Ａ’は、‘Ｂ’で置き換えられてもよい」の表現は、‘Ａ’の数が１つのとき、‘Ａ’の位置は任意であり、‘Ａ’の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。「少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよい」の表現が使われることがある。この場合、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−は、隣接しない−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることによって−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることはない。この置き換えでは−Ｏ−Ｏ−ＣＨ２−（ペルオキシド）が生成するからである。
【００２１】
液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルのような末端基についても同様である。１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。２−フルオロ−１，４−フェニレンは左右非対称であるから、左向き（Ｌ）および右向き（Ｒ）が存在する。
2020176165.tif 000005
テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような二価基においても同様である。カルボニルオキシのような結合基（−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−）も同様である。
【００２２】
本発明は、下記の項などである。
【００２３】
項１．  成分Ａとして式（１）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物、および添加物Ｘとして式（２）で表される極性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
2020176165.tif 000006
式（１）および式（２）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｒ２は、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；環Ａおよび環Ｂは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；環Ｃおよび環Ｄは、１，２−シクロプロピレン、１，３−シクロブチレン、１，３−シクロペンチレン、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘプチレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数１から１０のアルコキシ、または炭素数２から１０のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｚ１およびＺ２は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり；Ｚ３は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｘ１およびＸ２は、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｓｐ５は、炭素数２から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４は、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｑ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１１、−Ｎ（Ｒ１１）２、−ＣＯＯＨ、または−ＳＨであり、ここで、Ｒ１１は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ａは、１、２、３、または４であり、ｂは、０、１、２、または３であり、そしてａおよびｂの和は４以下であり；ｃは、０、１、２、３、または４である。
【００２４】
項２．  成分Ａとして式（１−１）から式（１−１４）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000007
【００２５】
2020176165.tif 000008
式（１−１）から式（１−１４）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、およびＸ１４は、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【００２６】
項３．  添加物Ｘとして式（２−１）から式（２−８）で表される極性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１または２に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000009
式（２−１）から式（２−８）において、Ｒ２は、炭素数１から１０のアルキルであり；Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ２３、Ｘ２４、Ｘ２５、およびＸ２６は、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；Ｓｐ１およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００２７】
項４．  成分Ａの割合が５％から５５％の範囲である、項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２８】
項５．  添加物Ｘの割合が０．０５％から１０％の範囲である、項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２９】
項６．  成分Ｂとして式（３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000010
式（３）において、Ｒ４およびＲ５は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｅおよび環Ｆは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ４は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｄは、１、２、または３である。
【００３０】
項７．  成分Ｂとして式（３−１）から式（３−１３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000011
【００３１】
2020176165.tif 000012
式（３−１）から式（３−１３）において、Ｒ４およびＲ５は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。
【００３２】
項８．  成分Ｂの割合が１０％から９０％の範囲である、項６または７に記載の液晶組成物。
【００３３】
項９．  成分Ｃとして式（４）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000013
式（４）において、Ｒ６は炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；Ｚ５は、単結合、エチレン、ビニレン、またはカルボニルオキシであり；Ｘ３１およびＸ３２は、水素またはフッ素であり；Ｙ２は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；ｅは、１、２、３、または４である。
【００３４】
項１０．  成分Ｃとして式（４−１）から式（４−１６）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000014
【００３５】
2020176165.tif 000015
式（４−１）から式（４−１６）において、Ｒ６は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルである。
【００３６】
項１１．  成分Ｃの割合が５％から５０％の範囲である、項９または１０に記載の液晶組成物。
【００３７】
項１２．  成分Ｄとして式（５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000016
式（５）において、Ｒ７およびＲ８は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；環Ｉおよび環Ｋは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルであり；環Ｊは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイルであり；Ｚ６およびＺ７は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｆは、０、１、２、または３であり、ｇは、０または１であり、そしてｆとｇとの和は３以下である。
【００３８】
項１３．  成分Ｄとして式（５−１）から式（５−３５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000017
【００３９】
2020176165.tif 000018
【００４０】
2020176165.tif 000019
【００４１】
2020176165.tif 000020
式（５−１）から式（５−３５）において、Ｒ７およびＲ８は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【００４２】
項１４．  成分Ｄの割合が３％から４０％の範囲である、項１２または１３に記載の液晶組成物。
【００４３】
項１５．  添加物Ｙとして式（６）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000021
式（６）において、環Ｌおよび環Ｕは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｔは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ８およびＺ９は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、重合性基であり；Ｓｐ６、Ｓｐ７、およびＳｐ８は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈは、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４であり、そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上である。
【００４４】
項１６．  式（６）において、環Ｌおよび環Ｕが、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、または２−ナフチルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｔが、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、またはナフタレン−１，２−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ８およびＺ９が、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；Ｓｐ６、Ｓｐ７、およびＳｐ８が、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈが、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋが、０、１、２、３、または４であり、そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上であり；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３が、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり：
2020176165.tif 000022
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである、項１５に記載の液晶組成物。
【００４５】
項１７．  添加物Ｙとして式（６−１）から式（６−２９）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2020176165.tif 000023
【００４６】
2020176165.tif 000024
【００４７】
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式（６−１）から式（６−２９）において、Ｓｐ５、Ｓｐ６、およびＳｐ７は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される重合性基から選択された基であり：
2020176165.tif 000026
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、およびＭ１２は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
【００４８】
項１８．  添加物Ｙの割合が０．０５％から１０％の範囲である、項１５から１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４９】
項１９．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【００５０】
項２０．  液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、ＴＮモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項１９に記載の液晶表示素子。
【００５１】
項２１．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される重合性基を有する化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。
【００５２】
項２２．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物に含有される重合性基を有する化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。
【００５３】
項２３．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
【００５４】
項２４．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。
【００５５】
項２５．  項１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。
【００５６】
本発明は、次の項も含む。（ａ）上記の液晶組成物を２つの基板のあいだに配置し、この組成物に電圧を印加した状態で光を照射し、この組成物に含有された重合性基を有する化合物を重合させることによって、上記の液晶表示素子を製造する方法。（ｂ）ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、波長５８９ｎｍにおける光学異方性（２５℃で測定）が０．０８以上であり、そして周波数１ｋＨｚにおける誘電率異方性（２５℃で測定）が２以上である、上記の液晶組成物。
【００５７】
本発明は、次の項も含む。（ｃ）上記の式（２）で表される極性化合物から選択された少なくとも２つの化合物を含有する上記の組成物。（ｄ）上記の式（２）で表される極性化合物とは異なる極性化合物をさらに含有する上記の組成物。この極性化合物は、重合性基を有してもよく、または有さなくてもよい。（ｅ）上記の式（２）および式（６）で表される重合性化合物とは異なる重合性化合物を含有する上記の組成物。（ｆ）光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物の１つ、２つ、または少なくとも３つを含有する上記の組成物。（ｇ）上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｈ）上記の組成物を含有し、そしてＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、またはＦＰＡのモードを有する素子。（ｉ）上記の組成物を含有する透過型の素子。（ｊ）上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物として使用すること。（ｋ）上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって調製された組成物を、光学活性な組成物として使用すること。
【００５８】
本発明を次の順で説明する。第一に、組成物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。
【００５９】
第一に、組成物の構成を説明する。この組成物は、複数の液晶性化合物を含有する。この組成物は、添加物を含有してもよい。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。この組成物は、液晶性化合物の観点から組成物（ａ）と組成物（ｂ）に分類される。組成物（ａ）は、化合物（１）、化合物（３）、化合物（４）、および化合物（５）から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物（１）、化合物（３）、化合物（４）、および化合物（５）とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。
【００６０】
組成物（ｂ）は、実質的に化合物（１）、化合物（３）、化合物（４）、および化合物（５）から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物（ｂ）が添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物（ｂ）は組成物（ａ）に比較して成分化合物の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物（ｂ）は組成物（ａ）よりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物（ａ）は組成物（ｂ）よりも好ましい。
【００６１】
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を表２にまとめる。表２の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。記号Ｌ、Ｍ、Ｓは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、記号０（ゼロ）は、Ｓ（小さい）よりも小さいことを意味する。
【００６２】
2020176165.tif 000027
【００６３】
成分化合物が組成物や素子の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１）は、誘電率異方性を上げる。化合物（３）は、上限温度を上げる、または粘度を下げる。化合物（４）は、誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物（５）は、短軸方向における誘電率を上げる。化合物（５）は、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整する目的で添加される。
【００６４】
化合物（２）は、重合性基および極性基を有する。極性基は、基板表面との相互作用を有する。したがって、化合物（２）は、極性基の作用によって基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。化合物（６）は、高分子支持配向型の素子に、さらに適合させる目的で添加される。化合物（２）および化合物（６）は、重合性である。これらの化合物は、１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、棒状の分子構造を有する。したがって、これらの化合物は、液晶性化合物との高い相溶性を有する。これらの化合物は、重合によって重合体を与える。この重合体は, 液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する効果がある。
【００６５】
化合物（２）は、液晶性化合物との相溶性が良好である。この化合物は、低温における相溶性も良好である。化合物（２）の重合体は、液晶分子の垂直配向という観点から重要である。化合物（６）は、高い反応性の観点から効果的である。化合物（６）の重合性基の数は、２以上であることが好ましい。この化合物は、化合物（２）の重合を補完すると期待される。化合物（６）の重合体は長期安定性の観点から効果的である。化合物（２）と化合物（６）の組合せによって相乗効果が期待できる。化合物（６）は、必要に応じて添加される。
【００６６】
第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合およびその根拠を説明する。主要な成分化合物は、化合物（１）および化合物（２）である。組成物には、化合物（３）、化合物（４）、化合物（５）、および化合物（６）から選択された化合物が必要に応じて混合される。成分化合物の好ましい組合せは、化合物（１）＋化合物（２）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（４）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（５）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（６）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（５）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（６）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（４）＋化合物（５）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（４）＋化合物（６）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（５）＋化合物（６）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）＋化合物（５）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）＋化合物（６）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（４）＋化合物（５）＋化合物（６）、または化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）＋化合物（５）＋化合物（６）である。さらに好ましい組合せは、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（６）、または化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）＋化合物（６）である。
【００６７】
化合物（１）の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約５％以上であり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために、約５５％以下である。さらに好ましい割合は約５％から約４５％の範囲である。特に好ましい割合は約１０％から約３５％の範囲である。
【００６８】
化合物（２）は、液晶分子の配向を制御する目的で、組成物に添加される。化合物（２）の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約０．０５％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１％から約７％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．５％から約５％の範囲である。
【００６９】
化合物（３）の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約１０％以上であり、誘電率異方性を上げるために約９０％以下である。さらに好ましい割合は約１５％から約８５％の範囲である。特に好ましい割合は約２０％から約８０％の範囲である。
【００７０】
化合物（４）の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約５％以上であり、下限温度を下げるために、約５０％以下である。さらに好ましい割合は約５％から約４０％の範囲である。特に好ましい割合は約５％から約３０％の範囲である。
【００７１】
化合物（５）の好ましい割合は、短軸方向における誘電率を上げるために約３％以上であり、下限温度を下げるために約４０％以下である。さらに好ましい割合は約５％から約３５％の範囲である。特に好ましい割合は約１０％から約３５％の範囲である。
【００７２】
化合物（６）の好ましい割合は、配向の長期安定性を向上させるために約０．０５％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１％から約２％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．２％から約１．０％の範囲である。
【００７３】
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。まず、４成分の液晶性化合物をまとめて説明する。次に、添加物Ｘ、添加物Ｙの順に説明する。
【００７４】
（ａ）液晶性化合物
式（１）、式（３）、式（４）、および式（５）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ１は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数１から１２のアルキルである。Ｒ４およびＲ５は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ４またはＲ５は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために炭素数２から１２のアルケニルである。
【００７５】
Ｒ６は炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ６は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数１から１２のアルキルである。Ｒ７およびＲ８は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。好ましいＲ７またはＲ８は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数１から１２のアルコキシである。
【００７６】
好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにメチル、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルである。
【００７７】
好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。
【００７８】
好ましいアルケニルは、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから、１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、３−ペンテニル、３−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。２−ブテニル、２−ペンテニル、２−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。
【００７９】
好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、３−ブテニルオキシ、３−ペンテニルオキシ、または４−ペンテニルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルケニルオキシは、アリルオキシまたは３−ブテニルオキシである。
【００８０】
少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、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、７−フルオロヘプチル、または８−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために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、または５−フルオロペンチルである。
【００８１】
少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、２，２−ジフルオロビニル、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル、または６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために２，２−ジフルオロビニルまたは４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。
【００８２】
環Ａおよび環Ｂは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。好ましい環Ａまたは環Ｂは、光学異方性を上げるために、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。環Ｅおよび環Ｆは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｅまたは環Ｆは、粘度を下げるために１，４−シクロヘキシレンであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。好ましい環Ｇは光学異方性を上げるために、１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンである。
【００８３】
環Ｉおよび環Ｋは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルである。「少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン」の好ましい例は、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｉまたは環Ｋは、粘度を下げるために１，４−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。
【００８４】
環Ｊは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル（ＦＬＦ４）、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル（ＤＢＦＦ２）、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル（ＤＢＴＦ２）、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイル（ＩｎＦ４）である。
2020176165.tif 000028
好ましい環Ｊは、誘電率異方性を上げるために２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
【００８５】
Ｚ１およびＺ２は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。好ましいＺ１またはＺ２は、粘度を下げるために単結合である。Ｚ４は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシである。好ましいＺ４は、粘度を下げるために単結合である。Ｚ５は、単結合、エチレン、ビニレン、またはカルボニルオキシである。好ましいＺ５は、粘度を下げるために単結合である。Ｚ６およびＺ７は、単結合、エチレン、ビニレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシである。好ましいＺ６またはＺ７は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにメチレンオキシである。
【００８６】
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ３１、およびＸ３２は、水素またはフッ素である。好ましいＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ３１、およびＸ３２は、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。
【００８７】
Ｙ１およびＹ２は、フッ素、塩素、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルオキシである。好ましいＹ１またはＹ２は、下限温度を下げるためにフッ素である。少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、トリフルオロメチルである。少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの好ましい例は、トリフルオロメトキシである。少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルオキシの好ましい例は、トリフルオロビニルオキシである。
【００８８】
ａは、１、２、３、または４であり、ｂは、０、１、２、または３であり、そしてａおよびｂの和は４以下である。好ましいａは、誘電率異方性を上げるために２または３である。好ましいｂは、下限温度を下げるために０または１である。ｄは、１、２、または３である。好ましいｄは、粘度を下げるために１であり、下限温度を下げるために２である。ｅは、１、２、３、または４である。好ましいｅは、誘電率異方性を上げるために２または３である。ｆは、０、１、２、または３であり、ｇは、０または１であり、そしてｆとｇとの和は３以下である。好ましいｆは粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。好ましいｇは粘度を下げるために０であり、下限温度を下げるために１である。
【００８９】
（ｂ）添加物Ｘ
化合物（２）は、重合性基および極性基を有する。低い揮発性を有する化合物が好ましい。好ましいモル質量は１３０ｇ／ｍｏｌ以上である。さらに好ましいモル質量は１５０ｇ／ｍｏｌから７００ｇ／ｍｏｌの範囲である。好ましい化合物（２）は、アクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２）、メタクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−（ＣＨ３）Ｃ＝ＣＨ２）のような重合性基を有する。
【００９０】
式（２）において、Ｒ２は、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＲ２は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシである。さらに好ましいＲ２は、炭素数１から１０のアルキルである。Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＲ３は、炭素数１から３のアルキルである。さらに好ましいＲ３は、メチルである。
【００９１】
環Ｃおよび環Ｄは、１，２−シクロプロピレン、１，３−シクロブチレン、１，３−シクロペンチレン、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘプチレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数１から１０のアルコキシ、または炭素数２から１０のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましい環Ｃまたは環Ｄは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、または３−エチル−１，４−フェニレンであり、特に好ましい環Ｃまたは環Ｄは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、または３−エチル−１，４−フェニレンである。
【００９２】
Ｚ３は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−である。さらに好ましいＺ３は、単結合である。
【００９３】
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。さらに好ましいＳｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよい。Ｓｐ５は、炭素数２から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ５は−ＣＨ２ＣＨ２−である。
【００９４】
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４は、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１、Ｍ２、Ｍ３、またはＭ４は、水素、または炭素数１から３のアルキルである。
【００９５】
Ｑ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１１、−Ｎ（Ｒ１１）２、−ＣＯＯＨ、または−ＳＨである。ここで、Ｒ１１は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。液晶性化合物との高い相溶性の観点から、Ｑ１は、−ＯＨまたは−ＮＨ２であることが好ましい。−ＯＨは、高いアンカー力を有するので好ましい。複数のヘテロ原子（窒素、酸素）を有する基は好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。
【００９６】
ｃは、０、１、２、３、または４である。好ましいｃは、１または２である。
【００９７】
（ｃ）添加物Ｙ
式（６）において、環Ｌおよび環Ｕは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｌまたは環Ｕは、フェニルである。
【００９８】
環Ｔは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、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、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｔは、１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンである。
【００９９】
Ｚ８およびＺ９は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ８またはＺ９は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ８またはＺ９は、単結合である。
【０１００】
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、重合性基である。好ましいＰ１、Ｐ２、またはＰ３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基である。式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）の波線は、結合する部位を示す。
2020176165.tif 000029
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２、またはＭ１３は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ５、Ｍ１０、またはＭ１３は水素またはメチルであり、さらに好ましいＭ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１１、またはＭ１２は水素である。
【０１０１】
さらに好ましいＰ１、Ｐ２、またはＰ３は、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、または式（Ｐ−３）で表される基である。特に好ましいＰ１、Ｐ２、またはＰ３は、式（Ｐ−１）または式（Ｐ−２）で表される基である。最も好ましいＰ１、Ｐ２、またはＰ３は、式（Ｐ−１）で表される基である。式（Ｐ−１）で表される好ましい基は、アクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２）またはメタクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２）である。
【０１０２】
Ｓｐ６、Ｓｐ７、およびＳｐ８は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンである。このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ６、Ｓｐ７、またはＳｐ８は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−である。さらに好ましいＳｐ６、Ｓｐ７、またはＳｐ８は、単結合である。
【０１０３】
ｈは、０、１、または２である。好ましいｈは、０または１である。ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４であり、そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上である。好ましいｉ、ｊ、およびｋは、１または２である。好ましい和は、反応性を上げるために２以上である。さらに好ましい和は、３以上である。特に好ましい和は、４以上である。
【０１０４】
第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物（１）は、項２に記載の化合物（１−１）から化合物（１−１４）である。これらの化合物において、成分Ａの少なくとも１つが、化合物（１−３）、化合物（１−４）、化合物（１−７）、化合物（１−９）、化合物（１−１０）、または化合物（１−１２）であることが好ましい。これらの化合物は、誘電率異方性が大きいという点で共通するが、他の特性には多少の差がある。表２を参照のこと。そこで、これらの化合物の中から、必要に応じて、適切な化合物を選別してもよい。成分Ａの少なくとも２つが、化合物（１−３）および化合物（１−４）、化合物（１−３）および化合物（１−７）、化合物（１−３）および化合物（１−１０）、化合物（１−７）および化合物（１−１０）、または化合物（１−９）および化合物（１−１０）の組合せであることが好ましい。これらの組合せの中から、必要に応じて、適切な組合せを選別してもよい。このような選別のルールは、他の化合物についても同様である。
【０１０５】
好ましい化合物（２）は、項３に記載の化合物（２−１）から化合物（２−８）である。これらの化合物において、添加物Ｘの少なくとも１つが、化合物（２−１）から化合物（２−３）であることが好ましい。添加物Ｘの少なくとも２つが、化合物（２−１）および化合物（２−２）の組合せであることが好ましい。
【０１０６】
好ましい化合物（３）は、項７に記載の化合物（３−１）から化合物（３−１３）である。これらの化合物において、成分Ｂの少なくとも１つが、化合物（３−１）、化合物（３−３）、化合物（３−５）、化合物（３−６）、化合物（３−８）、または化合物（３−１３）であることが好ましい。成分Ｂの少なくとも２つが、化合物（３−１）および化合物（３−３）、化合物（３−１）および化合物（３−５）、化合物（３−１）および化合物（３−８）、または化合物（３−３）および化合物（３−５）の組合せであることが好ましい。
【０１０７】
好ましい化合物（４）は、項１０に記載の化合物（４−１）から化合物（４−１６）である。これらの化合物において、成分Ｃの少なくとも１つが、化合物（４−４）、化合物（４−８）、化合物（４−９）、化合物（４−１０）、化合物（４−１１）、化合物（４−１２）、または化合物（４−１６）であることが好ましい。成分Ｃの少なくとも２つが、化合物（４−９）および化合物（４−１１）、化合物（４−１０）および化合物（４−１１）、化合物（４−１１）および化合物（４−１２）、または化合物（４−１１）および化合物（４−１６）の組合せであることが好ましい。
【０１０８】
好ましい化合物（５）は、項１３に記載の化合物（５−１）から化合物（５−３５）である。これらの化合物において、成分Ｄの少なくとも１つが、化合物（５−１）、化合物（５−３）、化合物（５−６）、化合物（５−８）、化合物（５−１０）、化合物（５−１４）、または化合物（５−１７）であることが好ましい。成分Ｄの少なくとも２つが、化合物（５−１）および化合物（５−８）、化合物（５−１）および化合物（５−１４）、化合物（５−３）および化合物（５−８）、化合物（５−３）および化合物（５−１４）、化合物（５−３）および化合物（５−１７）、化合物（５−６）および化合物（５−８）、化合物（５−６）および化合物（５−１０）、化合物（５−６）および化合物（５−１７）、化合物（５−１０）および化合物（５−１７）の組合せであることが好ましい。
【０１０９】
好ましい化合物（６）は、項１７に記載の化合物（６−１）から化合物（６−２９）である。さらに好ましい化合物（６）は、化合物（６−１）、化合物（６−２）、化合物（６−３）、化合物（６−４）、化合物（６−５）、化合物（６−６）、化合物（６−７）、化合物（６−１８）、化合物（６−２０）、化合物（６−２３）、化合物（６−２４）、化合物（６−２５）、および化合物（６−２６）である。特に好ましい化合物（６）は、化合物（６−２）、化合物（６−３）、化合物（６−４）、および化合物（６−１８）である。
【０１１０】
第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物（７−１）から化合物（７−５）である。光学活性化合物の好ましい割合は約５％以下である。さらに好ましい割合は約０．０１％から約２％の範囲である。
【０１１１】
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【０１１２】
大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、化合物（８−１）から化合物（８−３）などである。
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【０１１３】
揮発性が小さい化合物は、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約６００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１００ｐｐｍから約３００ｐｐｍの範囲である。
【０１１４】
紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。光安定剤の好ましい例は、化合物（９−１）から化合物（９−１６）などである。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約１００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。
【０１１５】
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【０１１６】
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【０１１７】
消光剤は、液晶性化合物が吸収した光エネルギーを受容し、熱エネルギーに変換することにより、液晶性化合物の分解を防止する化合物である。消光剤の好ましい例は、化合物（１０−１）から化合物（１０−７）などである。これらの消光剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、下限温度を上げないために約２００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。
【０１１８】
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【０１１９】
ＧＨ（guest host）モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素（dichroic dye）が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約０．０１％から約１０％の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約１ｐｐｍ以上であり、表示不良を防ぐために約１０００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１ｐｐｍから約５００ｐｐｍの範囲である。
【０１２０】
高分子支持配向（ＰＳＡ）型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物（２）および化合物（６）は、この目的に適している。これらの化合物を適切に組み合せることによって重合の反応性や液晶分子のプレチルト角を調整することができる。このような調整をするために、これらの化合物とは異なる重合性化合物（その他の重合性化合物）を組成物に添加してもよい。この場合、これらの化合物は主成分として、その他の重合性化合物は従成分として使用することが好ましい。その他の重合性化合物の例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物（オキシラン、オキセタン）、ビニルケトンなど化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートである。このような方法でプレチルト角を最適化することによって、素子の短い応答時間を達成することができる。液晶分子の配向が安定化されるので、大きなコントラスト比や長い寿命を達成することができる。
【０１２１】
この重合性化合物は紫外線照射によって重合する。光重合開始剤などの適切な開始剤の存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば、光重合開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標；ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標；ＢＡＳＦ）、またはＤａｒｏｃｕｒ１１７３（登録商標；ＢＡＳＦ）がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の全量に基づいて約０．１％から約５％の範囲である。さらに好ましい割合は約１％から約３％の範囲である。
【０１２２】
この重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、４−ｔ−ブチルカテコール、４−メトキシフェノール、フェノチアジンなどである。
【０１２３】
極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ２、＞ＮＨ、＞Ｎ−のような部分構造の少なくとも１つを有する。
【０１２４】
第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物（１−４）および化合物（１−１０）は、特開平１０−２５１１８６号公報に記載された方法で合成する。化合物（２）の合成法は、実施例の項に記載する。化合物（３−１）は、特開昭５９−１７６２２１号公報に記載された方法で合成する。化合物（４−４）および化合物（４−８）は、特開平２−２３３６２６号公報に記載された方法で合成する。化合物（５−１）および化合物（５−８）は、特表平２−５０３４４１号公報に記載された方法で合成する。化合物（６−１８）は特開平７−１０１９００号公報に記載された方法で合成する。化合物（８−１）は、アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corporation）から入手できる。化合物（８−２）などは、米国特許３６６０５０５号明細書に記載された方法によって合成する。
【０１２５】
合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。
【０１２６】
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、約−１０℃以下の下限温度、約７０℃以上の上限温度、そして約０．０７から約０．２０の範囲の光学異方性を有する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約０．０８から約０．２５の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。さらには、試行錯誤によって約０．１０から約０．３０の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適する。この組成物は透過型のＡＭ素子に特に適する。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
【０１２７】
この組成物はＡＭ素子への使用が可能である。さらにＰＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＦＰＡなどのモードを有するＡＭ素子およびＰＭ素子への使用が可能である。ＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳなどのモードを有するＡＭ素子への使用は特に好ましい。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配向がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型、または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−ＴＦＴ素子または多結晶シリコン−ＴＦＴ素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）型の素子にも使用できる。
【０１２８】
高分子支持配向型の素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる２つの基板を有する素子を用意する。この基板は配向膜を有する。この基板の少なくとも１つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に重合性化合物を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に入れる。この素子に電圧を印加した状態で光照射する。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。この重合によって、重合体を含有する組成物が生成する。高分子支持配向型の素子は、このような手順で製造する。
【０１２９】
この手順において、電圧を印加したとき、液晶分子が配向膜および電場の作用によって配向する。この配向に従って重合性化合物の分子も配向する。この状態で重合性化合物が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。なお、組成物中の重合性化合物を予め重合させ、この組成物を液晶表示素子の基板のあいだに配置することも可能であろう。
【０１３０】
化合物（２）のような、重合性基を有する極性化合物を用いる場合は、素子の基板に配向膜は不要である。配向膜を有しない素子は、２つ前の段落に記載した手順に従って製造する。ただし、配向膜を有しない基板を用いる。
【０１３１】
この手順において、化合物（２）は、極性基が基板表面と相互作用するので、基板上に配列する。この配列に従って液晶分子が配向される。電圧を印加したとき、液晶分子の配向がさらに促進される。この状態で重合性基が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、液晶分子の配向が追加的に安定化し、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。
【実施例】
【０１３２】
実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、組成物（Ｍ１）と組成物（Ｍ２）との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも２つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法によって同定した。化合物、組成物および素子の特性は、下記の方法によって測定した。
【０１３３】
ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＲＸ−５００を用いた。１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。
【０１３４】
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。
【０１３５】
試料を希釈するためにクロロホルム、ヘキサンなどの溶媒を用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。
【０１３６】
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフィ（ＦＩＤ）で分析する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（％）は、ピークの面積比から算出することができる。
【０１３７】
測定試料：組成物および素子の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物（１５％）を母液晶（８５％）に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０％：９０％、５％：９５％、１％：９９％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。
【０１３８】
下記の母液晶を用いた。
2020176165.tif 000035
【０１３９】
測定方法：特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；ＪＥＩＴＡという）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ・ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたＴＮ素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。
【０１４０】
（１）ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。
【０１４１】
（２）ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、ＴＣを＜−２０℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１４２】
（３）粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には東京計器株式会社製のＥ型回転粘度計を用いた。
【０１４３】
（４）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。この素子に１６Ｖから１９．５Ｖの範囲で０．５Ｖ毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とＭ． Ｉｍａｉらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、測定（６）に記載された方法で測定した。
【０１４４】
（５）光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計によって行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。
【０１４５】
（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【０１４６】
（７）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が０．４５／Δｎ（μｍ）であり、ツイスト角が８０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（３２Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が９０％になったときの電圧で表した。
【０１４７】
（８）電圧保持率（初期ＶＨＲ；６０℃で測定；％）：配向膜を有しないガラス基板のＶＡ素子に試料を封入した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は３．５μｍであった。この素子は試料を注入したあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このＶＡ素子にパルス電圧（１Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６６７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。
【０１４８】
（９）電圧保持率（ＵＶ−ＶＨＲ；６０℃で測定；％）：試料を注入したＶＡ素子に紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定には、配向膜を有しないガラス基板のＶＡ素子を用い、２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は３．５μｍであった。この素子に試料を注入し、光源としてＵＶ２を使用し、５ミリＷの光を１５Ｊ照射した。その後、初期ＶＨＲと同様の測定条件にて、ＵＶ−ＶＨＲの測定を行った。大きなＵＶ−ＶＨＲを有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。ＵＶ−ＶＨＲは９０％以上が好ましく、９５％以上がさらに好ましい。
【０１４９】
（１０）電圧保持率（加熱ＶＨＲ；６０℃で測定；％）：試料を注入したＶＡ素子を加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。測定には、配向膜を有しないガラス基板のＶＡ素子を用い、２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は３．５μｍであった。この素子に試料を注入し、１４０℃の恒温槽内で１時間加熱した。その後、初期ＶＨＲと同様の測定条件にて、加熱ＶＨＲの測定を行った。大きな加熱ＶＨＲを有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。加熱ＶＨＲは９０％以上が好ましく、９５％以上がさらに好ましい。
【０１５０】
（１２）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は５ｋＨｚに設定した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．５μｍであり、配向膜を有しないＦＦＳ素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子に、３０Ｖの電圧を印加しながら７８ｍＷ／ｃｍ２（４０５ｎｍ）の紫外線を３５９秒間（２８Ｊ）照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製、紫外硬化用マルチメタルランプＭ０４−Ｌ４１を用いた。この素子に矩形波（１２０Ｈｚ）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。矩形波の最大電圧は透過率が９０％になるように設定した。矩形波の最低電圧は透過率が０％になる２．５Ｖに設定した。応答時間は透過率９０％から１０％に変化するのに要した時間（立ち下がり時間；fall time；ミリ秒）で表した。
【０１５１】
（１３）弾性定数（Ｋ；２５℃で測定；ｐＮ）：測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のＨＰ４２８４Ａ型ＬＣＲメータを用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである水平配向素子に試料を入れた。この素子に０ボルトから２０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を「液晶デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．９９）からＫ１１およびＫ３３の値を得た。次に同１７１頁にある式（３．１８）に、先ほど求めたＫ１１およびＫ３３の値を用いてＫ２２を算出した。弾性定数Ｋは、このようにして求めたＫ１１、Ｋ２２、およびＫ３３の平均値で表した。
【０１５２】
（１４）比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを入れた。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。
【０１５３】
（１５）プレチルト角（Ｐｔ；室温で測定；度）：プレチルト角の測定には、分光エリプソメータＭ−２０００Ｕ（J. A. Woollam Co., Inc. 製）を使用した。
【０１５４】
（１６）配向安定性（液晶配向軸安定性）：液晶表示素子の電極側の液晶配向軸の変化を評価した。ストレス印加前の電極側の液晶配向角度φ（before）を測定し、その後、素子に矩形波４．５Ｖ、６０Ｈｚを２０分間印加した後、１秒間ショートし、１秒後および５分後に再び電極側の液晶配向角度φ（after）を測定した。これらの値から、１秒後および５分後の液晶配向角度の変化Δφ（deg.）を次の式を用いて算出した。
Δφ（deg.）＝φ（after）−φ（before）
これらの測定はJ. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, J. F. Elman, E. Montbach, D. Bryant, and P. J. Bos, Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600 を参考に行った。Δφが小さいほうが液晶配向軸の変化率が小さく、液晶配向軸の安定性が良いといえる。
【０１５５】
［合成例１］
化合物（２−１−１）の合成
2020176165.tif 000036
【０１５６】
第１工程
トリフルオロメタンスルホン酸無水物（２５．０ｇ）およびジクロロメタン（８０．０ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへ、化合物（Ｔ−１）（１０．３ｇ）およびトリエチルアミン（８．９７ｇ）のジクロロメタン（１６０ｍｌ）溶液をゆっくりと滴下した。得られた溶液をエチレングリコール（１６５ｇ）に注ぎ込み、室温で１２時間撹拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、ヘプタン：酢酸エチル＝１：１）で精製して、化合物（Ｔ−２）（６．１８ｇ；４４％）を得た。
【０１５７】
第２工程
化合物（Ｔ−２）（６．１８ｇ）、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（３．５７ｇ）、ピリジニウムｐ−トルエンスルホナート（ＰＰＴＳ；０．９７０ｇ）、およびジクロロメタン（６０．０ｍｌ）を反応器に入れ、室温で１２時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、ヘプタン：酢酸エチル＝４：１）で精製して、化合物（Ｔ−３）（９．１５ｇ；９７％）を得た。なお、上記の合成経路で、ＴＨＰはテトラヒドロピラニル基を示す。
【０１５８】
第３工程
化合物（Ｔ−３）（９．１５ｇ）、ＴＨＦ（４５．０ｍｌ）、および水（４５．０ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへ水酸化リチウム一水和物（３．１４ｇ）を加え、室温に戻しつつ７時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、６Ｎ塩酸（１５ｍｌ）をゆっくりと加え酸性にした後、水層を酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮して化合物（Ｔ−４）（５．０７ｇ；５９％）を得た。
【０１５９】
第４工程
化合物（Ｔ−５）は、国際公開第２０１４／０９７９５２号に記載された方法に従って合成した。化合物（Ｔ−５）（１２４ｇ）、トリエチルアミン（５２．４ｇ）、およびＴＨＦ（３１００ｍｌ）を反応器に入れ０℃に冷却した。そこへ、化合物（Ｔ−６）（５０．０ｇ）をゆっくりと滴下し、５０℃で３時間撹拌した。反応混合物を食塩水に注ぎ込み、水層をｔ−ブチルメチルエーテルで抽出した。有機層を水および食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、ヘプタン：酢酸エチル＝４：１）で精製して、化合物（Ｔ−７）（５５．６ｇ；３７％）を得た。
【０１６０】
第５工程
化合物（Ｔ−４）（３．６４ｇ）、化合物（Ｔ−７）（５．００ｇ）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン（ＤＭＡＰ；０．８０７ｇ）、およびジクロロメタン（７５．０ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ；４．０９ｇ）のジクロロメタン（２５．０ｍｌ）溶液をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ１２時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、ヘプタン：酢酸エチル＝５：１）で精製して、化合物（Ｔ−８）（７．３５ｇ；９４％）を得た。
【０１６１】
第６工程
化合物（Ｔ−８）（７．３５ｇ）、ＰＰＴＳ（１．５６ｇ）、ＴＨＦ（３７．０ｍｌ）、およびメタノール（３７．０ｍｌ）を反応器に入れ、５０℃で４時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、トルエン：酢酸エチル＝２：１）で精製した。さらにヘプタンからの再結晶により精製して、化合物（２−１−１）（３．５４ｇ；５６％）を得た。
【０１６２】
化合物（２−１−１）のＮＭＲは、次のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）：６．３０（ｓ，１Ｈ）、６．０９（ｓ，１Ｈ）、５．８８（ｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．５７（ｓ，１Ｈ），４．３５−４．２６（ｍ，２Ｈ）、４．２４（ｓ，２Ｈ）、４．２１−４．１４（ｍ，２Ｈ）、３．７８−３．７３（ｍ，２Ｈ）、３．６２（ｔ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ）、２．２７（ｔ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，１Ｈ）、１．９７−１．９０（ｍ，４Ｈ）、１．８５−１．６４（ｍ，８Ｈ）、１．４８−１．３８（ｍ，１Ｈ）、１．３４−１．１８（ｍ，６Ｈ）、１．１８−０．７８（ｍ，１６Ｈ）．
【０１６３】
化合物（２−１−１）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ  ３７．３  Ｉ．
【０１６４】
合成例に記載された方法を参考にしながら、化合物（２−１）から化合物（２−８）を合成することが可能である。
【０１６５】
組成物の実施例を以下に示す。成分化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号によって表した。表３において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号化された化合物の後にあるかっこ内の番号は、化合物が属する化学式を表す。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。最後に、組成物の特性値をまとめた。
【０１６６】
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【０１６７】
素子の実施例
１．原料
配向膜を有しない素子に、添加物Ｘや添加物Ｙを添加した液晶組成物を注入した。電圧を印加しながら紫外線を照射したあと、この素子における液晶分子の垂直配向を検討した。液晶分子が充分に配向したか否かは、光漏れテストによって判断した。垂直配向が達成された場合には、光漏れが観察されないからである。最初に原料を説明する。原料は、下記の組成物（Ｍ１）、添加物Ｘ（重合性基を有する極性化合物）、および添加物Ｙ（重合性化合物）の中から適宜選択した。組成物は次のとおりであった。
【０１６８】
組成物（Ｍ１）
５−ＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （１−１）          ３％
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （１−２）          ６％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）          ６％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−４）          ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−５）          ４％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−７）          ５％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−１４）        ２％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２２％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）        １０％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ５％
３−ＨＨＥＨ−３                                        （３−４）          ３％
３−ＨＢＢ−２                                          （３−６）          ７％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−３                                    （３−７）          ３％
３−ＨＢ−ＣＬ                                          （４−１）          ３％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                                    （４−３）          ３％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−６）          ３％
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−９）          ５％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ６％
ＮＩ＝７７．２℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝５．８；Ｖｔｈ＝１．８８Ｖ；η＝１３．７ｍＰａ・ｓ；γ１＝６１．３ｍＰａ・ｓ．
【０１６９】
組成物（Ｍ２）
５−ＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （１−１）          ６％
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （１−２）          ６％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ                （１−１０）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ                （１−１０）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ                （１−１０）        ４％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        １０％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ７％
４−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        １０％
４−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ８％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ７％
４−ＨＨＥＨ−３                                        （３−４）          ３％
Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１                                  （３−８）          ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                          （４−１）          ５％
Ｖ−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−９）          ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （４−１５）        ７％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−３                                    （−）              ５％
ＮＩ＝７８．５℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９５；Δε＝３．４；Ｖｔｈ＝１．５０Ｖ；η＝８．４ｍＰａ・ｓ；γ１＝５４．２ｍＰａ・ｓ．
【０１７０】
組成物（Ｍ３）
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （１−２）          ７％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）        １０％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−５）          ６％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−７）          ５％
２−ＨＨ−３                                            （３−１）          ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２０％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ７％
４−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）          ６％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ５％
Ｖ２−Ｂ２ＢＢ−１                                      （３−９）          ３％
３−ＨＨＥＢＨ−３                                      （３−１３）        ５％
３−ＨＨＥＢＨ−５                                      （３−１３）        ５％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−５）          ５％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１３）        ５％
２−ＨＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （４−１５）        ３％
ＮＩ＝９０．３℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０８８；Δε＝５．４；Ｖｔｈ＝１．６９Ｖ；η＝１３．７ｍＰａ・ｓ；γ１＝６０．６ｍＰａ・ｓ．
【０１７１】
組成物（Ｍ４）
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）        １２％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （１−７）          ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ                （１−１０）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ５％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ４％
２−ＨＨ−３                                            （３−１）          ６％
３−ＨＨ−５                                            （３−１）          ６％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２５％
３−ＨＨ−ＶＦＦ                                        （３−１）          ６％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ７％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                          （３−５）          ６％
Ｖ−ＨＢＢ−２                                          （３−６）          ５％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ５％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ４％
ＮＩ＝７８．３℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０７；Δε＝７．０；Ｖｔｈ＝１．５５Ｖ；η＝１１．６ｍＰａ・ｓ；γ１＝５５．６ｍＰａ・ｓ．
【０１７２】
組成物（Ｍ５）
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （１−２）          ６％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）          ８％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ６％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ３０％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                        （３−５）          ２％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                          （３−５）          ５％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                                    （３−８）          ６％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ５％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ４％
Ｆ３−ＨＨ−Ｖ                                          （−）            １５％
ＮＩ＝８２．０℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０４；Δε＝５．７；Ｖｔｈ＝１．４３Ｖ；η＝１１．８ｍＰａ・ｓ；γ１＝６２．１ｍＰａ・ｓ．
【０１７３】
組成物（Ｍ６）
３−ＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−３）          ５％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−６）          ５％
２−ｄｈＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−８）          ４％
３−ｄｈＢ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１３）    ３％
３−ＢＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ−３                            （３）              ３％
２−ＨＨ−３                                            （３−１）        １４％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２６％
１Ｖ２−ＨＨ−３                                        （３−１）          ５％
１Ｖ２−ＢＢ−１                                        （３−３）          ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−２                                  （３−１０）        ４％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                                  （３−１２）        ６％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  （４−２）          ３％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−６）          ３％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−７）          ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３                      （４−１２）        ２％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１４）        ４％
３−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （４−１６）        ２％
ＮＩ＝７８．３℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９４；Δε＝５．９；Ｖｔｈ＝１．２５Ｖ；η＝１２．８ｍＰａ・ｓ；γ１＝６１．９ｍＰａ・ｓ．
【０１７４】
組成物（Ｍ７）
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１２）        ３％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−１４）        ４％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２５％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ７％
４−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ６％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ５％
７−ＨＢ−１                                            （３−２）          ５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−Ｏ１                                    （３−５）          ８％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１                                      （３−５）          ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （４）              ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （４）              ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−８）          ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−８）          ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１１）        ３％
ＮＩ＝８０．０℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝４．６；Ｖｔｈ＝１．７１Ｖ；η＝１１．０ｍＰａ・ｓ；γ１＝４７．２ｍＰａ・ｓ．
【０１７５】
組成物（Ｍ８）
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）        １０％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−９）          ６％
５−ＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１１）        ５％
５−ＨＢＢＨ−３                                        （３）              ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ３０％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）        １０％
１Ｖ２−ＨＨ−３                                        （３−１）          ８％
３−ＨＨ−ＶＦＦ                                        （３−１）          ８％
Ｖ２−ＢＢ−１                                          （３−３）          ２％
５−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                                  （３−１１）        ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−４）          ８％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１０）        ３％
ＮＩ＝７６．６℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０８８；Δε＝５．５；Ｖｔｈ＝１．８１Ｖ；η＝１２．１ｍＰａ・ｓ；γ１＝６０．２ｍＰａ・ｓ．
【０１７６】
組成物（Ｍ９）
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−５）          ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−５）          ３％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−６）          ５％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−９）          ５％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−９）          ５％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ３％
３−ＨＨ−５                                            （３−１）          ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２４％
４−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）          ５％
１Ｖ２−ＨＨ−３                                        （３−１）          ５％
３−ＨＨＥＨ−３                                        （３−４）          ５％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                                    （３−７）          ３％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−３                                    （３−７）          ２％
５−ＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４）              ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                          （４−１）          ５％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                                    （４−３）          ４％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−５）          ４％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１３）        ３％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１３）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１１）        ３％
ＮＩ＝７８．６℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝６．８；Ｖｔｈ＝１．５２Ｖ；η＝１５．５ｍＰａ・ｓ；γ１＝５９．３ｍＰａ・ｓ．
【０１７７】
組成物（Ｍ１０）
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （１−２）          ９％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）          ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２５％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）        １０％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）        １０％
７−ＨＢ−１                                            （３−２）          ５％
Ｖ２−ＢＢ−１                                          （３−３）          ３％
３−ＨＨＢ−１                                          （３−５）          ４％
１Ｖ−ＨＢＢ−２                                        （３−６）          ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                                  （３−１２）        ６％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−８）          ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１１）        ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３                      （４−１２）        ４％
３−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （４−１６）        ３％
４−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （４−１６）        ４％
ＮＩ＝７９．６℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝４．７；Ｖｔｈ＝１．８６Ｖ；η＝９．７ｍＰａ・ｓ；γ１＝４９．９ｍＰａ・ｓ．
【０１７８】
組成物（Ｍ１１）
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−４）        １４％
３−ｄｈＢ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１３）    ７％
３−ＢＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ−３                            （３）              ３％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ３０％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ３％
３−ＨＨ−ＶＦＦ                                        （３−１）        １０％
３−ＨＨＢ−１                                          （３−５）          ４％
３−ＨＨＢ−３                                          （３−５）          ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                        （３−５）          ３％
３−ＨＨＥＢＨ−３                                      （３−１３）        ３％
３−ＨＨＥＢＨ−４                                      （３−１３）        ４％
３−ＨＨＥＢＨ−５                                      （３−１３）        ３％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  （４−２）          ６％
ＮＩ＝８２．７℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０８５；Δε＝５．１；Ｖｔｈ＝１．７０Ｖ；η＝８．０ｍＰａ・ｓ；γ１＝５３．９ｍＰａ・ｓ．
【０１７９】
組成物（Ｍ１２）
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１０）        ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−１２）        ３％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−１４）        ４％
２−ＨＨ−５                                            （３−１）          ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２８％
４−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ７％
５−ＨＢ−Ｏ２                                          （３−２）          ２％
７−ＨＢ−１                                            （３−２）          ５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−Ｏ１                                    （３−５）          ８％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１                                      （３−５）          ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （４）              ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （４）              ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−８）          ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４−８）          ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１１）        ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （５−１４）        ２％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                            （５−１９）        ４％
ＮＩ＝８１．９℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０９；Δε＝４．８；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ；η＝１３．３ｍＰａ・ｓ；γ１＝５７．４ｍＰａ・ｓ．
【０１８０】
組成物（Ｍ１３）
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−５）          ３％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−６）          ４％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                            （１−７）          ６％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−９）          ５％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−９）          ５％
３−ＨＨ−５                                            （３−１）          ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）        ２１％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （３−１）          ３％
４−ＨＨ−Ｖ                                            （３−１）          ４％
１Ｖ２−ＨＨ−３                                        （３−１）          ６％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                                    （３−７）          ３％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−３                                    （３−７）          ２％
５−ＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                （４）              ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                          （４−１）          ２％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                                    （４−３）          ４％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−５）          ４％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１３）        ３％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              （４−１３）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                          （４−１１）        ３％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （５−１）          ３％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （５−６）          ２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （５−８）          ４％
Ｆ３−ＨＨ−Ｖ                                          （−）              ３％
ＮＩ＝７８．１℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１００；Δε＝６．６；Ｖｔｈ＝１．５０Ｖ；η＝１６．２ｍＰａ・ｓ；γ１＝６１．８ｍＰａ・ｓ．
【０１８１】
添加物Ｘ（重合性基を有する極性化合物）は、次の化合物の中から適宜選択して使用した。
2020176165.tif 000038
2020176165.tif 000039
【０１８２】
添加物Ｙ（重合性化合物）は、次の化合物の中から適宜選択して使用した。
2020176165.tif 000040
【０１８３】
２．液晶分子の垂直配向
実施例１
光漏れテストを行った。組成物（Ｍ１）に添加物Ｘである極性化合物（２−１−１）を３％の割合で添加した。この組成物を１００℃のホットステージ上で２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４．０μｍである、配向膜を有しない素子に注入した。重合は次の条件下で行った。この素子に３０Ｖの電圧を印加しながら超高圧水銀ランプＵＳＨ−２５０−ＢＹ（ウシオ電機製）を用いて７８ｍＷ／ｃｍ２（４０５ｎｍ）の紫外線を３５９秒間照射（２８Ｊ）した。この素子を、偏光子と検光子が直交するように配置した偏光顕微鏡にセットし、下から素子に光を照射した。光漏れの有無を観察したところ、光漏れは観察されなかった。
【０１８４】
比較例１
比較例１では、添加物Ｘを添加しなかった。組成物（Ｍ１）のみを用いて、実施例１に記載した方法で素子を作製した。光漏れの有無を調べたところ、光漏れが観察された。
【０１８５】
実施例２から１４
組成物（Ｍ１）から組成物（Ｍ１３）と各種の添加物Ｘ（３％）を組み合わせた組成物を調製した。これらの組成物を用いて実施例１に記載した方法で素子を作製し、光漏れの有無を観察した。実施例１４では、０．５％の割合で化合物（ＲＭ-１）をさらに添加した。結果を表４にまとめた。光漏れが観察されなかった場合は「○」、光漏れが観察された場合は「×」と記載した。
【０１８６】
2020176165.tif 000041
【０１８７】
表４から分かるように、実施例１から１３では、組成物や添加物Ｘの種類を変えたが、光漏れは観察されなかった。実施例１４は、さらに添加物Ｙを加えたが、光漏れは観察されなかった。一方、添加物Ｘを添加しなかった比較例１では、光漏れが観察された。この結果から、添加物Ｘ、化合物（１）などを含有する組成物では、素子に配向膜がなくても、液晶分子が良好に垂直配向することが分かった。
【０１８８】
３．相溶性の比較
相溶性は、次のように評価した。まず、組成物（Ｍ１）に添加物Ｘである極性化合物（２−１−１）を３％の割合で添加した。この組成物の下限温度を、測定方法（２）に記載した方法に従って測定したところ、＜−２０℃であった。
【０１８９】
比較のために、極性化合物（１１-１）を選んだ。この化合物は、化合物（２−１−１）に類似した構造を有するからである。この化合物を組成物（Ｍ１）に３％の割合で添加した。下限温度は、＜−１０℃であった。
2020176165.tif 000042
【０１９０】
この比較により、極性化合物（２−１−１）を含有する組成物の方が低い下限温度を有することが分かった。この結果は、極性化合物（２−１−１）を含有する組成物が、比較化合物よりも低温で高い相溶性を有していることを示す。この結果は、低温だけでなく、室温においても高い相溶性を有することをも示すといえる。
【０１９１】
以上の結果から、本件の組成物は良好な相溶性を有し、配向膜を有しない液晶表示素子において良好な垂直配向を示した、と結論する。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明の液晶組成物は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いることができる。