(57)【要約】  無置換であるか、メチル基で置換されたジオキサン環を有し、かつ少なくとも一つの−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−連結基を有する化合物１を少なくとも１種以上含むアキラル成分Ｔとキラル剤とを含有し、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶組成物は、熱、光などに対する安定性、広い液晶相温度範囲、極めて大きな誘電率異方性を有し、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶媒体に有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
【化６０】
2014065293.tif 000066
（式（１）中、Ｒ１は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して−Ｏ−または−ＣＨ２−であり、
Ｚ１は−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−であり、
Ｚ２は単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であるが、１つのＣＨ２は酸素原子で置き換えられていてもよく、
Ｚ３は単結合、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−であり；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して水素またはフッ素であり；
Ｘ１は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項２】
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−、Ｚ２およびＺ３が単結合である請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−であり、Ｚ２およびＺ３が単結合であり、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキルまたは炭素数２〜２１のアルケニルである請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−であり、Ｚ２およびＺ３が単結合であり、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキルまたは炭素数２〜２１のアルケニルであり、Ｘ１がフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
式（１）で表される化合物が、式（１−１）または（１−２）で表される化合物である、請求項１に記載の化合物。
【化６１】
2014065293.tif 000067
（上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｘ１は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の化合物を少なくとも１種以上含み、ネマチック相を発現する液晶組成物。
【請求項８】
下記式（３）および（７）で表される化合物の群から選ばれる少なくとも１種の化合物をさらに含む、請求項７に記載の液晶組成物。
【化６２】
2014065293.tif 000068
（式（３）中、Ｒ３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｚ３１、Ｚ３２およびＺ３３はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ３は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【化６３】
2014065293.tif 000069
（式（７）中、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｚ７１、Ｚ７２およびＺ７３はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
ｎ７１およびｎ７２はそれぞれ独立して０または１であり；
Ｘ７は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の化合物を少なくとも１種以上含むアキラル成分Ｔとキラル剤とを含有する液晶組成物。
【請求項１０】
光学的に等方性の液晶相を発現する請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、式（１）で表される化合物１を合計で１重量％〜３０重量％含有する、請求項９または１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
アキラル成分Ｔが、さらに式（２）で表される化合物２を少なくとも１種以上含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の液晶組成物。
【化６４】
2014065293.tif 000070
（式（２）中、Ｒ２は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ２において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
環Ａ２１、環Ａ２２、環Ａ２３、環Ａ２４および環Ａ２５はそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、１つまたは２つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、２つの水素がそれぞれフッ素と塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ２はフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
ｎ２１、ｎ２２、ｎ２３、ｎ２４およびｎ２５はそれぞれ独立して、０または１であり、２≦ｎ２１＋ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５≦３である。）
【請求項１３】
化合物２が、式（２−１−１−２）、(２−１−２−１)、(２−１−３−１)、(２−１−３−２)、（２−１−４−２）および(２−１−４−３)で表される化合物の群から選ばれる１以上である、請求項１２に記載の液晶組成物。
【化６５】
2014065293.tif 000071
（上記式中、Ｒ２Ａは炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ２Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項１４】
化合物２が、式（２−１−１−２）および式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項１３に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物２を合計で０．５重量％〜７０重量％含有する、請求項１２〜１４のいずれかに記載の液晶組成物。
【請求項１６】
アキラル成分Ｔが、さらに式（３）で表される化合物３を少なくとも１種以上含む、請求項９〜１５のいずれかに記載の液晶組成物。
【化６６】
2014065293.tif 000072
（式（３）中、Ｒ３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｚ３１、Ｚ３２およびＺ３３はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ３は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項１７】
式（３）中のＲ３が直鎖である、請求項１６に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
化合物３が、式（３−２）および式（３−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項１６または１７に記載の液晶組成物。
【化６７】
2014065293.tif 000073
（上記式中、Ｒ３Ａはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して水素またはフッ素であり；
Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項１９】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物３を合計で０．５重量％〜７０重量％含有する、請求項１６〜１８のいずれかに記載の液晶組成物。
【請求項２０】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物１を合計で３重量％〜２０重量％、化合物３を合計で１０重量％〜５０重量％含有する、請求項１６〜１９のいずれか１つに記載の液晶組成物。
【請求項２１】
アキラル成分Ｔが、さらに式（４）で表される化合物４を少なくとも１種以上含む、請求項９〜２０のいずれかに記載の液晶組成物。
【化６８】
2014065293.tif 000074
（式（４）中、Ｒ４は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
環Ｂはそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ４１はそれぞれ独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であり；
Ｌ４８およびＬ４９はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ４はフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
ｎ４１は、１、２、３または４であり、ただしｎ４１が３または４である場合、少なくとも１つのＺ４１は−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であり、ｎ４１が３の場合は、環Ｂのすべてがフッ素で置換された１，４−フェニレンであることはない。）
【請求項２２】
化合物４が、式（４−１）〜（４−９）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項２１に記載の液晶組成物。
【化６９】
2014065293.tif 000075
（上記式中、Ｒ４Ａはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ４Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
Ｌ４０〜Ｌ４９はそれぞれ独立して水素またはフッ素である。）
【請求項２３】
アキラル成分Ｔが、さらに式（５）で表される化合物５を少なくとも１種以上含む、請求項９〜２２のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７０】
2014065293.tif 000076
（式（５）中、Ｒ５は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ５は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項２４】
化合物５が、式（５−１）〜（５−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項２３に記載の液晶組成物。
【化７１】
2014065293.tif 000077
（上記式中、Ｒ５Ａは炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ５Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項２５】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物５を合計で１重量％〜５０重量％含有する、請求項２３または２４に記載の液晶組成物。
【請求項２６】
アキラル成分Ｔが、さらに式（６）で表される化合物６を少なくとも１種以上含む、請求項９〜２５のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７２】
2014065293.tif 000078
（式（６）中、Ｒ６ＡおよびＲ６Ｂはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
環Ｃおよび環Ｄはそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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；
Ｚ６１はそれぞれ独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり；
ｒは、１、２または３である。）
【請求項２７】
化合物６が、式（６−１）〜（６−１３）で表される化合物の群から選ばれる少なくとも１種以上である請求項３５に記載の液晶組成物。
【化７３】
2014065293.tif 000079
（上記式中、Ｒ６AおよびＲ６Bはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または、少なくとも１以上の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルである。）
【請求項２８】
アキラル成分Ｔが、さらに式（７）で表される化合物７を少なくとも１種以上含む、請求項９〜２７のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７４】
2014065293.tif 000080
（式（７）中、Ｒ７は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｚ７１、Ｚ７２およびＺ７３はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
ｎ７１およびｎ７２はそれぞれ独立して０または１であり；
Ｘ７は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【請求項２９】
化合物７が、式（７−１）〜（７−８）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項２８に記載の液晶組成物。
【化７５】
2014065293.tif 000081
（上記式中、Ｒ７Ａは水素、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
式（７−１）〜（７−３）および(７−６)〜(７−８)において、Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、式（７−４）および（７−５）においては、Ｚ７１はそれぞれ独立して、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項３０】
化合物７が、式（７−１−１）、（７−１−２）、（７−２−１）〜(７−２−５)、(７−３−１)、（７−３−２）、（７−４−１）、（７−５−１）および（７−５−２）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項２８に記載の液晶組成物。
【化７６】
2014065293.tif 000082
【化７７】
2014065293.tif 000083
（上記式中、Ｒ７Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
式(７−１−１)、(７−１−２)、(７−２−１)〜（７−２−５）、(７−３−１)および(７−３−２)において、Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、式（７−４−１）、（７−５−１）および（７−５−２）において、Ｚ７１は−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項３１】
化合物７が、式（７−２−２−Ｅ）、（７−２−５−Ｅ）、（７−２−２−Ｆ）および（７−２−５−Ｆ）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である請求項３０に記載の液晶組成物。
【化７８】
2014065293.tif 000084
（上記式中、Ｒ７Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【請求項３２】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物１を合計で３重量％〜２０重量％含有し、化合物７を合計で３０重量％〜７０重量％含有する、請求項２８〜３１のいずれかに記載の液晶組成物。
【請求項３３】
キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である、請求項９〜３２のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７９】
2014065293.tif 000085
（上記式中、ＲＫはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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はそれぞれ独立して、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｂはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｚはそれぞれ独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−または−Ｎ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｘはそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；
ｍＫはそれぞれ独立して、１〜４の整数である。）
【請求項３４】
キラル剤が、式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、請求項９〜３２に記載の液晶組成物。
【化８０】
2014065293.tif 000086
（上記式中、ＲＫはそれぞれ独立して、炭素数３〜１０のアルキルまたは炭素数３〜１０のアルコキシであり、アルキル中またはアルコキシ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｃ＝Ｃ−は隣接しない。）
【請求項３５】
−２０℃〜７０℃のいずれかの温度においてキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、請求項９〜３４のいずれか１つに記載の液晶組成物。
【請求項３６】
酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選ばれる１以上をさらに含む、請求項９〜３５のいずれか１つに記載の液晶組成物。
【請求項３７】
請求項９〜３６のいずれかに記載の液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。
【請求項３８】
請求項３７に記載の混合物を重合して得られる、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。
【請求項３９】
請求項３７に記載の混合物を非液晶等方相または光学的に等方性の液晶相で重合させる、請求項３８に記載の高分子／液晶複合材料。
【請求項４０】
一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、請求項９〜３６のいずれか１つに記載の液晶組成物、または、請求項３８もしくは３９に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
【請求項４１】
一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、基板間に配置された液晶媒体、および基板の外側に配置された偏光板を有し、電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、請求項９〜３６のいずれか１つに記載の液晶組成物、または、請求項３８もしくは３９に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
【請求項４２】
一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている、請求項４０または４１に記載の光素子。
【請求項４３】
互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている、請求項４０または４１に記載の光素子。
【請求項４４】
電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター（ＴＦＴ）である請求項４０または４１に記載の光素子。
【請求項４５】
請求項９〜３６のいずれかに記載の液晶組成物の光素子への使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば光素子用の材料として有用な液晶化合物、液晶組成物、当該液晶組成物を用いた光素子等に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶組成物を用いた液晶表示素子は、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用されている。これらの液晶表示素子は液晶化合物の屈折率異方性、誘電率異方性などを利用したものである。液晶表示素子における動作モードとしては、主として１枚以上の偏光板を利用して表示するＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（opticallycompensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などが知られている。さらに近年は光学的に等方性の液晶相において電場を印加し、電気複屈折を発現させるモードも研究されている（特許文献１〜１６、非特許文献１〜３）。【０００３】
さらに光学的に等方性の液晶相の１つであるブルー相における電気複屈折を利用した波長可変フィルター、波面制御素子、液晶レンズ、収差補正素子、開口制御素子、光ヘッド装置などが提案されている（特許文献１０〜１２）。
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（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２７９６６号公報
【特許文献２】国際公開２００５／９０５２０号パンフレット
【特許文献３】特開２００５−３３６４７７号公報
【特許文献４】特開２００６−８９６２２号公報
【特許文献５】特開２００６−２９９０８４号公報
【特許文献６】特表２００６−５０６４７７号公報
【特許文献７】特表２００６−５０６５１５号公報
【特許文献８】国際公開２００６／０６３６６２号パンフレット
【特許文献９】特開２００６−２２５６５５号公報
【特許文献１０】特開２００５−１５７１０９号公報
【特許文献１１】国際公開２００５／８０５２９号パンフレット
【特許文献１２】特開２００６−１２７７０７号公報
【特許文献１３】国際公開１９９８／０２３５６１号パンフレット
【特許文献１４】国際公開２０１０／０５８６８１号パンフレット
【特許文献１５】特開２００８−６９１５３号公報
【特許文献１６】特表２００９−２１１０７４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Nature Materials, 1, 64, (2002)
【非特許文献２】Adv. Mater., 17, 96, (2005)
【非特許文献３】Journal of the SID, 14, 551, (2006)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記状況の下、熱、光などに対する安定性、広い液晶相温度範囲、極めて大きな誘電率異方性を有し、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶媒体が求められている。また、広い温度範囲で使用可能であり、短い応答時間、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する各種光素子が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、たとえば、以下のような液晶化合物、液晶媒体（液晶組成物、高分子／液晶複合材料等）、重合モノマーと液晶組成物との混合物、液晶媒体等を含有する光素子、液晶化合物等を提供する。【０００８】
本発明は、以下のような化合物、液晶媒体（液晶組成物または高分子／液晶複合体）および液晶媒体を含有する光素子等を提供する。【０００９】
［１］
式（１）で表される化合物。
【化１】
2014065293.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して−Ｏ−または−ＣＨ２−であり、
Ｚ１は−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−であり、
Ｚ２は単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であるが、１つのＣＨ２は酸素原子で置き換えられていてもよく、
Ｚ３は単結合、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−であり；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して水素またはフッ素であり；
Ｘ１は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
［２］
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−である［１］に記載の化合物。
［３］
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−、Ｚ２およびＺ３が単結合である［１］に記載の化合物。
［４］
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−であり、Ｚ２およびＺ３が単結合であり、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキルまたは炭素数２〜２１のアルケニルである［１］に記載の化合物。
［５］
式（１）において、Ｙ１およびＹ２が−Ｏ−であり、Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−であり、Ｚ２およびＺ３が単結合であり、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキルまたは炭素数２〜２１のアルケニルであり、Ｘ１がフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である［１］に記載の化合物。
［６］
式（１）で表される化合物が、式（１−１）または（１−２）で表される化合物である、［１］に記載の化合物。
【化２】
2014065293.tif 000003
（上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｘ１は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）【００１０】
［７］
［１］〜［６］のいずれかに記載の化合物を少なくとも１種以上含み、ネマチック相を発現する液晶組成物。
［８］
下記式（３）および（７）で表される化合物の群から選ばれる少なくとも１種の化合物をさらに含む、［７］に記載の液晶組成物。
【化３】
2014065293.tif 000004
（式（３）中、Ｒ３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｚ３１、Ｚ３２およびＺ３３はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ３は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
【化４】
2014065293.tif 000005
（式（７）中、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｚ７１、Ｚ７２およびＺ７３はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
ｎ７１およびｎ７２はそれぞれ独立して０または１であり；
Ｘ７は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
［９］
［１］〜［６］のいずれかに記載の化合物を少なくとも１種以上含むアキラル成分Ｔとキラル剤とを含有する液晶組成物。
［１０］
光学的に等方性の液晶相を発現する［９］に記載の液晶組成物。
［１１］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、式（１）で表される化合物１を合計で１重量％〜３０重量％含有する、［９］または［１０］に記載の液晶組成物。【００１１】
［１２］
アキラル成分Ｔが、さらに式（２）で表される化合物２を少なくとも１種以上含む、［９］〜［１１］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化５】
2014065293.tif 000006
（式（２）中、Ｒ２は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ２において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
環Ａ２１、環Ａ２２、環Ａ２３、環Ａ２４および環Ａ２５はそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、１つまたは２つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、２つの水素がそれぞれフッ素と塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ２はフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
ｎ２１、ｎ２２、ｎ２３、ｎ２４およびｎ２５はそれぞれ独立して、０または１であり、２≦ｎ２１＋ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５≦３である。）
［１３］
化合物２が、式（２−１−１−２）、(２−１−２−１)、(２−１−３−１)、(２−１−３−２)、（２−１−４−２）および(２−１−４−３)で表される化合物の群から選ばれる１以上である、［１２］に記載の液晶組成物。
【化６】
2014065293.tif 000007
（上記式中、Ｒ２Ａは炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ２Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［１４］
化合物２が、式（２−１−１−２）および式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［１３］に記載の液晶組成物。
［１５］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物２を合計で０．５重量％〜７０重量％含有する、［１２］〜［１４］のいずれかに記載の液晶組成物。
［１６］
アキラル成分Ｔが、さらに式（３）で表される化合物３を少なくとも１種以上含む、［９］〜［１５］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７】
2014065293.tif 000008
（式（３）中、Ｒ３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｚ３１、Ｚ３２およびＺ３３はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ３は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
［１７］
式（３）中のＲ３が直鎖である、［１６］に記載の液晶組成物。
［１８］
化合物３が、式（３−２）および式（３−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［１６］または［１７］に記載の液晶組成物。
【化８】
2014065293.tif 000009
（上記式中、Ｒ３Ａはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５はそれぞれ独立して水素またはフッ素であり；
Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［１９］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物３を合計で０．５重量％〜７０重量％含有する、［１６］〜［１８］のいずれかに記載の液晶組成物。
［２０］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物１を合計で３重量％〜２０重量％、化合物３を合計で１０重量％〜５０重量％含有する、［１６］〜［１９］のいずれか１つに記載の液晶組成物。
［２１］
アキラル成分Ｔが、さらに式（４）で表される化合物４を少なくとも１種以上含む、［９］〜［２０］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化９】
2014065293.tif 000010
（式（４）中、Ｒ４は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
環Ｂはそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ４１はそれぞれ独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であり；
Ｌ４８およびＬ４９はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ４はフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
ｎ４１は、１、２、３または４であり、ただしｎ４１が３または４である場合、少なくとも１つのＺ４１は−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であり、ｎ４１が３の場合は、環Ｂのすべてがフッ素で置換された１，４−フェニレンであることはない。）
［２２］
化合物４が、式（４−１）〜（４−９）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［２１］に記載の液晶組成物。
【化１０】
2014065293.tif 000011
（上記式中、Ｒ４Ａはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ４Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３であり；
Ｌ４０〜Ｌ４９はそれぞれ独立して水素またはフッ素である。）
［２３］
アキラル成分Ｔが、さらに式（５）で表される化合物５を少なくとも１種以上含む、［９］〜［２２］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化１１】
2014065293.tif 000012
（式（５）中、Ｒ５は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ５は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
［２４］
化合物５が、式（５−１）〜（５−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［２３］に記載の液晶組成物。
【化１２】
2014065293.tif 000013
（上記式中、Ｒ５Ａは炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ５Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［２５］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物５を合計で１重量％〜５０重量％含有する、［２３］または［２４］に記載の液晶組成物。
［２６］
アキラル成分Ｔが、さらに式（６）で表される化合物６を少なくとも１種以上含む、［９］〜［２５］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化１３】
2014065293.tif 000014
（式（６）中、Ｒ６ＡおよびＲ６Ｂはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
環Ｃおよび環Ｄはそれぞれ独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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；
Ｚ６１はそれぞれ独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり；
ｒは、１、２または３である。）
［２７］
化合物６が、式（６−１）〜（６−１３）で表される化合物の群から選ばれる少なくとも１種以上である［３５］に記載の液晶組成物。
【化１４】
2014065293.tif 000015
（上記式中、Ｒ６AおよびＲ６Bはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または、少なくとも１以上の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルである。）
［２８］
アキラル成分Ｔが、さらに式（７）で表される化合物７を少なくとも１種以上含む、［９］〜［２７］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化１５】
2014065293.tif 000016
（式（７）中、Ｒ７は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中の少なくとも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、ただし、Ｒ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはなく；
Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｚ７１、Ｚ７２およびＺ７３はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
ｎ７１およびｎ７２はそれぞれ独立して０または１であり；
Ｘ７は水素、ハロゲン、−ＳＦ５または炭素数１〜１０のアルキルであり、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該アルキル中および当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該アルキル中、当該アルキル中の−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中および当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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、ただし、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはなく、−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−とが隣接することはない。）
［２９］
化合物７が、式（７−１）〜（７−８）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［２８］に記載の液晶組成物。
【化１６】
2014065293.tif 000017
（上記式中、Ｒ７Ａは水素、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７５、Ｌ７６、Ｌ７７およびＬ７８はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
式（７−１）〜（７−３）および(７−６)〜(７−８)において、Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、式（７−４）および（７−５）においては、Ｚ７１はそれぞれ独立して、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［３０］
化合物７が、式（７−１−１）、（７−１−２）、（７−２−１）〜(７−２−５)、(７−３−１)、（７−３−２）、（７−４−１）、（７−５−１）および（７−５−２）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［２８］に記載の液晶組成物。
【化１７】
2014065293.tif 000018
【化１８】
2014065293.tif 000019
（上記式中、Ｒ７Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
式(７−１−１)、(７−１−２)、(７−２−１)〜（７−２−５）、(７−３−１)および(７−３−２)において、Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり、式（７−４−１）、（７−５−１）および（７−５−２）において、Ｚ７１は−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［３１］
化合物７が、式（７−２−２−Ｅ）、（７−２−５−Ｅ）、（７−２−２−Ｆ）および（７−２−５−Ｆ）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である［３０］に記載の液晶組成物。
【化１９】
2014065293.tif 000020
（上記式中、Ｒ７Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
［３２］
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物１を合計で３重量％〜２０重量％含有し、化合物７を合計で３０重量％〜７０重量％含有する、［２８］〜［３１］のいずれかに記載の液晶組成物。【００１２】
［３３］
キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である、［９］〜［３２］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化２０】
2014065293.tif 000021
（上記式中、ＲＫはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられもよく、当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または当該ＲＫ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも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はそれぞれ独立して、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｂはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｚはそれぞれ独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−または−Ｎ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｘはそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；
ｍＫはそれぞれ独立して、１〜４の整数である。）
［３４］
キラル剤が、式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物の群から選ばれる１種以上である、［９］〜［３２］に記載の液晶組成物。
【化２１】
2014065293.tif 000022
（上記式中、ＲＫはそれぞれ独立して、炭素数３〜１０のアルキルまたは炭素数３〜１０のアルコキシであり、アルキル中またはアルコキシ中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｃ＝Ｃ−は隣接しない。）
［３５］
−２０℃〜７０℃のいずれかの温度においてキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、［９］〜［３４］のいずれか１つに記載の液晶組成物。
［３６］
酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選ばれる１以上をさらに含む、［９］〜［３５］のいずれか１つに記載の液晶組成物。
［３７］
［９］〜［３６］のいずれかに記載の液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。
［３８］
［３７］に記載の混合物を重合して得られる、光学的に等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。
［３９］
［３７］に記載の混合物を非液晶等方相または光学的に等方性の液晶相で重合させる、［３８］に記載の高分子／液晶複合材料。【００１３】
［４０］
一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、［９］〜［３６］のいずれか１つに記載の液晶組成物、または、［３８］もしくは［３９］に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
［４１］
一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、基板間に配置された液晶媒体、および基板の外側に配置された偏光板を有し、電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、［９］〜［３６］のいずれか１つに記載の液晶組成物、または、［３８］もしくは［３９］に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
［４２］
一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている、［４０］または［４１］に記載の光素子。
［４３］
互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている、［４０］または［４１］に記載の光素子。
［４４］
電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター（ＴＦＴ）である［４０］または［４１］に記載の光素子。
［４５］
［９］〜［３６］のいずれかに記載の液晶組成物の光素子への使用。【００１４】
本明細書において、「液晶化合物」とはメソゲンを有する化合物を表し、液晶相を発現する化合物に限定されない。具体的には、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を発現する化合物および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。
「液晶媒体」とは、液晶組成物および高分子／液晶複合体の総称である。
「アキラル成分」とはアキラルなメソゲン化合物であって、光学活性化合物および重合性官能基を有する化合物を含まない成分である。したがって、「アキラル成分」には、キラル剤、モノマー、重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、硬化剤、安定剤等は含まれない。
「キラル剤」は、光学活性化合物であり、液晶組成物に所望のねじれた分子配列を与える為に添加されるために用いられる成分である。
「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。
また、「光素子」とは、電気光学効果を利用して、光変調や光スイッチングなどの機能を奏する各種の素子を指し、たとえば、表示素子（液晶表示素子）、光通信システム、光情報処理や種々のセンサーシステムに用いられる光変調素子が挙げられる。光学的に等方性の液晶媒体への電圧印加による屈折率の変化を利用した光変調については、カー効果が知られている。カー効果とは電気複屈折値Δｎ（Ｅ）が電場Ｅの二乗に比例する現象であり、カー効果を示す材料ではΔｎ（Ｅ）＝ＫλＥ２が成立する（Ｋ：カー係数（カー定数）、λ：波長））。ここで、電気複屈折値とは、等方性媒体に電界を印加した時に誘起される屈折率異方性値である。【００１５】
「液晶化合物」、「液晶組成物」、「液晶表示素子」をそれぞれ「化合物」、「組成物」、「素子」と略すことがある。
また、たとえば液晶相の上限温度は液晶相−等方相の相転移温度であり、そして単に透明点または上限温度と略すことがある。液晶相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。式（１）で表わされる化合物を化合物１と略すことがある。この略記は式（２）などで表される化合物にも適用することがある。式（２）〜（５）において、六角形で囲んだＡ１、Ｂ、Ｃなどの記号はそれぞれ環Ａ１、環Ｂ、環Ｃなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。環Ａ１、Ｙ１、Ｂなど複数の同じ記号を同一の式または異なった式に記載したが、これらはそれぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。【００１６】
本明細書中、「アルキル」の具体例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１が挙げられる。【００１７】
本明細書中、「アルコキシ」の具体例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、および−ＯＣ１４Ｈ２９が挙げられる。【００１８】
本明細書中、「アルコキシアルキル」の具体例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３が挙げられる。【００１９】
本明細書中、「アルケニル」の具体例は、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２が挙げられる。【００２０】
本明細書中、「アルケニルオキシ」の具体例は、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５が挙げられる。【００２１】
本明細書中、「アルキニル」の具体例は、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ３、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ３、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ３Ｈ７、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＣＨ３、および−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ２）５が挙げられる。【００２２】
本明細書中、「ハロゲン」の具体例は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の好ましい化合物は液晶性を示し、高い透明点、広いネマチック相温度範囲、大きな誘電率異方性を有する。
本発明の好ましい液晶組成物および高分子／液晶複合材料等は、熱、光などに対する安定性、光学的に等方性の液晶相の高い上限温度と低い下限温度を示し、大きな誘電率異方性を有する。また、本発明の好ましい態様の高分子／液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶相の高い上限温度、低い下限温度を示し、光学的に等方性の液晶相で駆動させる光素子において低い駆動電圧を有する。
また、本発明の好ましい態様の光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子は、幅広い温度範囲で使用可能であり、低電圧駆動が可能であり、高速な電気光学応答が可能であり、大きなコントラスト比を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例で用いた櫛型電極基板を示す。
【図２】実施例で用いた光学系を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１  電極
２  電極
３  光源
４  偏光子（偏光板）（Polarizer）
５  櫛型電極セル
６  検光子（偏光板）（Analyzer）
７  受光器（Photodetector）
【本発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の化合物は式（１）で表される化合物１であり、当該化合物は液晶性を有する液晶化合物である。
本発明の液晶組成物の第１の態様は、化合物１を含みネマチック相を発現する組成物である。本発明の液晶組成物の第２の態様は、化合物１を含むアキラル成分Ｔとを含み、コレステリック相を発現する組成物である（コレステリック液晶組成物）。本発明の液晶組成物の第３の態様は、化合物１を含むアキラル成分Ｔとキラル剤とを含み、光学的に等方性の液晶相を発現する組成物である（光学的等方性液晶組成物）。また、本発明の液晶組成物は上記成分の他に、溶媒、モノマー、開始剤、硬化剤、安定剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤等）等をさらに含有してもよい。
【００２７】
第１  アキラル成分Ｔ
１−１  化合物１
本発明は、式（１）で表される化合物である。
式（１）において、Ｒ１は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよい。
たとえば、ＣＨ３（ＣＨ２）３−において少なくとも１つの−ＣＨ２−を−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例として、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓ−、ＣＨ３−Ｓ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｓ−ＣＨ２−Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−、ＣＨ３ＣＨ２Ｃ≡Ｃ−等が挙げられる。たとえば、ＣＨ３（ＣＨ２）３−または、ＣＨ３（ＣＨ２）３−において少なくとも１つの−ＣＨ２−を−Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基中の少なくとも１つの水素がハロゲンに置き換えられた基の例として、ＣｌＣＨ２（ＣＨ２）３−、ＣＦ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ２Ｆ（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ２ＦＣＨ２Ｃ≡Ｃ−等が挙げられる。
【００２８】
Ｒ１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。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。また、アルケニル基の位置はベンゼン環と共役を作らない位置が好ましい。
【００２９】
Ｒ１におけるアルキルとしては、直鎖でも分岐でもよく、アルキルの具体的な例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００３０】
Ｒ１におけるアルコキシとしては、直鎖でも分岐でもよく、アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、および−ＯＣ１４Ｈ２９である。
【００３１】
Ｒ１におけるアルコキシアルキルとしては、直鎖でも分枝でもよく、アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３である。
【００３２】
Ｒ１におけるアルケニルとしては、直鎖でも分枝でもよく、アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００３３】
Ｒ１におけるアルケニルオキシとしては、直鎖でも分枝でもよく、アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５である。
【００３４】
Ｒ１におけるアルキニルとしては、直鎖でも分岐でもよく、アルキニルの具体的例は、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ３、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ３、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ３Ｈ７、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＣＨ３、および−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ２）５である。
【００３５】
Ｒ１は式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−６）で表される構造が好ましい。より好ましくは（ＣＨＮ−１）または（ＣＨＮ−２）である。
【化２２】
2014065293.tif 000023
（上記式中、Ｒ１ａは水素または炭素数１〜２０のアルキルである。）
【００３６】
式（１）において、Ｚ１は、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−であり、
Ｚ２は、単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であるが、１つのＣＨ２は酸素原子で置き換えられていてもよく、
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−である。好ましいＺ１の具体例は、低温での良好な相溶性を重視する場合は−ＣＦ２Ｏ−であり、透明点の高さを重視する場合は−ＣＯＯ−である。
式（１）においてＹ１およびＹ２は、それぞれ独立して−Ｏ−または−ＣＨ２−である。化合物１が大きな誘電率異方性を有するために好ましいＹ１およびＹ２は−Ｏ−である。
【００３７】
式（１）においてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６は独立して、水素またはフッ素である。化合物１が大きな誘電率異方性を有するために好ましいＬ１、Ｌ３、Ｌ５およびＬ６はフッ素であり、この場合、残りのＬ２，Ｌ４いずれもフッ素である化合物１は、誘電率異方性がさらに大きくなり、Ｌ２，Ｌ４いずれも水素である化合物は、低温での相溶性が良好である。Ｌ２，Ｌ４いずれか一方のみフッ素である化合物は、誘電率異方性の大きさと相溶性のバランスが良好である。
【００３８】
式（１）のＸ１におけるアルキル中の少なくとも１つの水素がハロゲンにより置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）４−Ｆ、および−（ＣＦ２）５−Ｆである。
Ｘ１におけるアルコキシ中の少なくとも１つの水素がハロゲンにより置き換えられた具体的な例は、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆである。
Ｘ１におけるアルケニル中の少なくとも１つの水素がハロゲンにより置き換えられた具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００３９】
Ｘ１の好ましい例は、フッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
より好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。最も好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【００４０】
化合物１として、特に好ましくは式（１−１）および（１−２）で表される化合物である。
【００４１】
１−２  化合物１の性質
化合物１は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、透明点が高く、他の化合物との相溶性が比較的よい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって、液晶組成物において化合物１を用いると、液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。
また、化合物１は、大きな誘電率異方性と比較的大きな屈折率異方性を有するため、化合物１は光学的に等方性の液晶相で駆動される液晶組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。
このように、化合物１は、少量使用するだけで透明点を上げることができる、または駆動電圧を低下させるという、優れた特長を有する。
【００４２】
１−３  化合物１の合成
化合物１は公知の有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。化合物１を合成する方法は複数あり、市販の試薬から適宜、合成することが可能である。
また、化合物１を合成する際、出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、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）などに記載されている。
たとえば、日本特許２９５９５２６号公報（JP 2959526B）の方法を準用して、化合物１を合成することが可能である。
【００４３】
以下に、化合物１を合成するスキームの一例を示すが、化合物１の合成が当該スキームに限定されることはない。
【００４４】
１−３−１  化合物（１１１）の合成
（１）Ｙ１が−Ｏ−の場合
【化２３】
2014065293.tif 000024
化合物（１０１）は市販されているか、一般的な有機化学の書籍などを参考に準備できる。化合物（１０１）に、たとえばＬＨＭＤＳ（リチウムビス（トリメチルシリル）アミド）などの塩基とシアノぎ酸メチルを作用させて化合物（１０２）に誘導し、メチルやトリメチルシリルなどの保護基を外して化合物（１０３）を得る。
さらに化合物（１０３）にＬＡＨなどの還元剤を作用させて得られたジオール体（１０４）と、アルデヒドの誘導体（１０５）を酸触媒のもとで脱水環化反応を行うと化合物（１１１）が得られる。
【００４５】
（２）Ｙ１が−ＣＨ２−の場合
【化２４】
2014065293.tif 000025
【００４６】
化合物（１０５）は市販されているか、一般的な有機化学の書籍などを参考に準備できる。化合物（１０５）にＺｎなどの金属を用いてブロモ酢酸エチルと作用させ、次いでＬＡＨなどを用いて還元を行うことにより化合物（１０６）を得る。化合物（１０６）にリチウム試薬とトシルクロリドを作用させて環化させることにより化合物（１０７）に誘導し、化合物（１０７）と化合物（１０８）をＬＤＡ（リチウムジイソプロピルアミド）、およびボラントリフルオリド−エチルエーテルコンプレックスなどを用いることにより、化合物（１０９）に誘導できる。
化合物（１０９）にトルフルオロ酢酸などの酸を使用した環化反応を行って化合物（１１０）に変換し、その後は還元反応、水酸基の脱離反応、および保護基を外すことにより化合物（１１１）が得られる。
【００４７】
１−３−２  化合物（１１３）の合成
【化２５】
2014065293.tif 000026
化合物（１１２）は市販されている。Ｙ１が−Ｏ−の化合物を合成する場合は、化合物（１１２）にジオールの誘導体と酸触媒を使用して脱水環化反応を行うことにより、化合物（１１３）を得られる。Ｙ１が−ＣＨ２−の化合物を合成する場合は、化合物（１１２）を出発原料として、前段の（ii）と同様の合成ルートにて化合物（１１３）が得られる。
【００４８】
１−３−３  化合物（１）の合成
（１）Ｚ１が−ＣＦ２Ｏ−の場合
【化２６】
2014065293.tif 000027
前段の１−３−２で得られた化合物（１１３）に、リチウム試薬とジブロモジフルオロメタンを作用させて化合物（１１４）に誘導する。この際に副生物として化合物（１１４’）も同時にできるがここで単離しない。化合物（１１４）と化合物（１１４’）の混合物に、前段の１−３−１で得られた化合物（１１１）を塩基の存在下でエーテル化反応を行い、カラムクロマトグラフィーなどの精製操作によって目的物を単離することにより、本願化合物（１）が得られる。
【００４９】
（２）Ｚ１が−ＣＯＯ−の場合
【化２７】
2014065293.tif 000028
前段の１−３−２で得られた化合物（１１３）に、リチウム試薬と二酸化炭素を作用させた後に酸で処理して化合物（１１５）に誘導する。化合物（１１５）と、前段の１−３−１で得られた化合物（１１１）をＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）およびＤＭＡＰ（ジメチルアミノピリジン）などを使用してエステル化を行うことにより、化合物（１）が得られる。
【００５０】
２−１  液晶組成物
本発明の液晶組成物は、式（１）で表される化合物１を含有する組成物であり、好ましくは、ネマチック相を発現する。また、液晶組成物は化合物１を含むアキラル成分Ｔの他に、キラル剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤等を含んでもよい。
【００５１】
アキラル成分Ｔは、化合物１として１種の化合物からなる場合も、化合物１として式（１）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。さらに、アキラル成分は、必要に応じて化合物２〜７からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含む。アキラル成分Ｔは、化合物１の他に、化合物２，３，５および７を含むことが好ましく、化合物３、７を含むことが特に好ましく、さらに求められる性質に応じて化合物４と６を含むことができる。化合物１〜７は液晶化合物である。
化合物１は高い透明点、大きな誘電率異方性、比較的良好な低温での相溶性を併せ持つため、化合物１を用いたネマチック組成物も、高い透明点、広い液晶相温度範囲、または大きな誘電率異方性を発現するため、光素子に用いる組成物として有用である。
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物１を合計で１重量％〜３０重量％含有することが好ましく、３重量％〜２０重量％含有することがさらに好ましく、５重量％〜１５重量％含有することが特に好ましい。
大きな誘電率異方性を発現させるためには、化合物３と７で表される群から選択される化合物をさらに添加することが好ましい。この組成物は非常に大きな誘電率異方性を発現するため、光素子の低電圧化に極めて有効な組成物である。
【００５２】
２−２−１  化合物２
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（２）で表される化合物２を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物２として１種の化合物からなる場合も、化合物２として式（２）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。
【００５３】
式（２）中のＲ２は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルが好ましい。
【００５４】
化合物の安定性や誘電率異方性の点から、式（２）中の環Ａ２１、環Ａ２２、環Ａ２３、環Ａ２４および環Ａ２５は、１，４−フェニレン、１つまたは２つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンが好ましい。
【００５５】
式（２）中のＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよい。式（２）中のＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６は、すべて単結合であるか少なくとも一つが−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であることが好ましく、他の液晶化合物との相溶性が重視される場合は、少なくとも一つが−ＣＦ２Ｏ−であることが好ましい。
式（２）中、ｎ２４＝１であり、Ｚ２５が−ＣＦ２Ｏ−であることが特に好ましい。
【００５６】
式（２）中のＸ２はフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３であり、好ましくはフッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【００５７】
化合物２において、式（２−１）の化合物を用いることが好ましい。
【化２８】
2014065293.tif 000029
（式中、Ｒ２Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１以上の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５、およびＺ２６はそれぞれ独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、当該アルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ２Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３であり；
ｎ２２、ｎ２３、ｎ２４およびｎ２５はそれぞれ独立して、０または１であり、１≦ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５≦２であり、
（Ｆ）はそれぞれ独立して水素またはフッ素を表す。）
【００５８】
式（２）および式（２−１）中のＲ２ＡおよびＺ２１〜Ｚ２６中のアルケニルにおいて、−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００５９】
Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であり、他の液晶化合物との相溶性が重視される場合は、Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６は、少なくとも１つが−ＣＦ２Ｏ−であることが好ましい。
式（２−１）中、ｎ２４＝１であり、Ｚ２５が−ＣＦ２Ｏ−であることが特に好ましい。
【００６０】
化合物２において、式（２−１−１）〜（２−１−５）で表される化合物を用いることがさらに好ましい。
【化２９】
2014065293.tif 000030
（式中、Ｒ２Ａ，Ｚ２１〜Ｚ２６、Ｘ２Ａおよび（Ｆ）の定義は式（２−１）と同じである）
【００６１】
化合物２として、式（２−１−１）〜（２−１−５）の化合物を用いる場合において、下記式（２−１−１−１）〜（２−１−１−３）、（２−１−２−１）〜（２−１−２−３）、（２−１−３−１）〜（２−１−３−３）、（２−１−４−１）〜（２−１−４−３）、（２−１−５−１）〜（２−１−５−３）で表される化合物を用いることが好ましく、式（２−１−１−１）、（２−１−１−２）、式（２−１−２−１）、（２−１−２−２）、式（２−１−３−１）、（２−１−３−２）、（２−１−４−２）、（２−１−４−３）および（２−１−５−３）で表される化合物を用いることがさらに好ましい。
【化３０】
2014065293.tif 000031
【化３１】
2014065293.tif 000032
（上記式中、Ｒ２Ａ、（Ｆ）、およびＸ２Ａの定義は式（２−１）と同じである）
【００６２】
これらの化合物の中でも、化合物２が、式（２−１−１−２）、(２−１−２−１)、(２−１−３−１)、(２−１−３−２)、（２−１−４−２）または(２−１−４−３)で表される化合物が好ましい。
【００６３】
化合物２は、良好な相溶性と大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有する。
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物２を合計で０．５重量％〜７０重量％含有することが好ましく、５重量％〜６０重量％含有することがさらに好ましく、１０重量％〜５０重量％含有することが特に好ましい。
【００６４】
２−２−２  化合物２の性質
化合物２はクロロベンゼン環を有する。化合物２は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、他の液晶化合物との相溶性がよい。さらにスメクチック相を発現しにくい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、反射率を上げるための成分として有用である。
【００６５】
式（２）におけるｎ２２〜ｎ２５の組み合わせと、左末端基Ｒ２Ａ、一番右側のベンゼン環上の基およびその置換位置（(Ｆ)およびＸ２Ａ）、あるいは結合基Ｚ２２〜Ｚ２６を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｎ２２，ｎ２３，ｎ２４およびｎ２５の組み合わせ、左末端基Ｒ２Ａ、右末端基Ｘ２Ａ、結合基Ｚ２１〜Ｚ２６、(Ｆ)の種類が、化合物２の物性に与える効果を以下に説明する。
【００６６】
一般に、式（２）中、ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５＝２の化合物は透明点が高く、ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５＝１の化合物は融点が低い。
式（２）中のＲ２Ａがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
式（２）中の結合基Ｚ２１〜Ｚ２６は単結合、または−ＣＦ２Ｏ−であるため、化学的に比較的安定であって、比較的劣化を起こしにくい。さらに結合基が単結合であるときは、粘度が小さい。また、結合基が−ＣＦ２Ｏ−であるときは、誘電率異方性が大きい。
式（２）中の右末端基Ｘ２がフッ素、塩素、−ＯＣＦ３であるときは、他の液晶化合物との低温での相溶性に優れ、−ＣＦ３であるときは、駆動電圧低下効果が大きい。
式（２）中の（Ｆ）が水素であるときは、融点が低く、フッ素であるときは誘電率異方性が大きい。
【００６７】
式（２）中における環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００６８】
２−３−１  化合物３
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（３）で表される化合物３を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物３として１種の化合物からなる場合も、化合物３として式（３）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。また、たとえば、本発明の液晶組成物は化合物１と化合物３の他に、化合物２および４〜７からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。
【００６９】
式（３）中、Ｒ３におけるアルケニルの−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００７０】
式（３）中、Ｚ３１、Ｚ３２、およびＺ３３は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−である。Ｚ３１、Ｚ３２、およびＺ３３の好ましい例は、単結合と−ＣＦ２Ｏ−である。
【００７１】
式（３）中、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４およびＬ３５は独立して、水素またはフッ素である。Ｚ３２が−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−である場合は、Ｌ３２、Ｌ３４およびＬ３５がフッ素であることが好ましく、Ｚ３３が−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−である場合は、Ｌ３３、Ｌ３４およびＬ３５がフッ素であることが好ましい。
【００７２】
式（３）のＸ３における１以上の水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの具体的な例として、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−（ＣＦ２）５−Ｆが挙げられる。
１以上の水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの具体的な例として、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆが挙げられる。
１以上の水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの具体的な例として、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３が挙げられる。
【００７３】
式（３）中、Ｘ３は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２が好ましく、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３がさらに好ましい。
【００７４】
化合物３において、式（３−１）〜（３−３）で表される化合物を用いることが好ましく、式（３−２）および（３−３）で表される化合物を用いることがより好ましく、式（３−２Ａ）〜（３−２Ｈ）および（３−３Ａ）〜（３−３Ｄ）で表される化合物を用いることがさらに好ましく、式（３−２Ａ）〜（３−２Ｄ）、（３−３Ａ）および（３−３Ｂ）で表される化合物を用いることが特に好ましく、式（３−２Ａ）、（３−２Ｃ）および（３−３Ａ）で表される化合物を用いることが最も好ましい。
【化３２】
2014065293.tif 000033
（式中、Ｒ３Ａはそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｌ３１〜Ｌ３５はそれぞれ独立して水素またはフッ素であり；
Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。）
【化３３】
2014065293.tif 000034
【化３４】
2014065293.tif 000035
（上記式中、Ｒ３Ａは独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１以上の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【００７５】
化合物３は透明点が比較的高く、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有する。
アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物３を合計で０．５重量％〜７０重量％含有することが好ましく、５重量％〜６０重量％含有することがさらに好ましく、１０重量％〜５０重量％含有することが特に好ましくである。
【００７６】
２−３−２  化合物３の性質
化合物３は４個のベンゼン環を有し、少なくとも１個の−ＣＦ２Ｏ−連結基を有する。化合物３は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、および反射率を上げるための成分として有用である。
【００７７】
式（３）における左末端基Ｒ３、ベンゼン環上の基（Ｌ３１〜Ｌ３５およびＸ３）、あるいは結合基Ｚ３１〜Ｚ３３を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。左末端基Ｒ３、ベンゼン環上の基（Ｌ３１〜Ｌ３５およびＸ３）、あるいは結合基Ｚ３１〜Ｚ３３の種類が、化合物（３）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００７８】
式（３）におけるＲ３がアルケニルであるとき、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。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００７９】
式（３）における結合基Ｚ３１、Ｚ３２およびＺ３３が単結合、または−ＣＦ２Ｏ−であるときは粘度が小さい。結合基がＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３が−ＣＦ２Ｏ−であるときは誘電率異方性が大きい。式（３）におけるＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３が単結合、−ＣＦ２Ｏ−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。
【００８０】
式（３）における右末端基Ｘ３がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ３がフッ素、−ＯＣＦ３、または−ＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【００８１】
式（３）において、Ｌ３１〜Ｌ３５におけるフッ素の数が多いときは誘電率異方性が大きい。Ｌ３１が水素であるときは他の液晶との相溶性に優れる。Ｌ３４およびＬ３５がともにフッ素である場合は、誘電率異方性が特に大きい。
【００８２】
以上のように、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００８３】
２−４−１  化合物４
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（４）で表される化合物４を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物４として１種の化合物からなる場合も、化合物４として式（４）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。また、たとえば、本発明の液晶組成物は化合物１と化合物４の他に、化合物２、３および５〜７からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。
【００８４】
式（４）中のＲ４は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルである。式（４）中の好ましいＲ４は、紫外線に対する安定性を上げるため、または熱に対する安定性のために、炭素数１〜１２のアルキルである。式（４）中のＲ４は、粘度を下げる点から、炭素数２〜１２のアルケニルが好ましく、紫外線に対する安定性を上げる点または熱に対する安定性を上げる点から、炭素数１〜１２のアルキルが好ましい。
【００８５】
式（４）中のＲ４において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り、さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるために、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【００８６】
式（４）中のＲ４において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り、さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるために、メトキシまたはエトキシである。
【００８７】
式（４）中のＲ４において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−ヘキセニルであり、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。
式（４）中のＲ４において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。粘度を下げるために、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。これらのアルケニルにおいては、分岐よりも直鎖のアルケニルが好ましい。
【００８８】
式（４）中のＲ４において、１以上の水素がフッ素で置き換えられたアルケニルの好ましい例としては、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、および６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルであるが挙げられ、液晶組成物の粘度を下げるためには、２，２−ジフルオロビニル、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルであるが好ましい。
【００８９】
式（４）中のＲ４におけるアルキルは環状アルキルを含まない。アルコキシは環状アルコキシを含まない。アルケニルは環状アルケニルを含まない。少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたアルケニルは、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた環状アルケニルを含まない。
【００９０】
式（４）中の環Ｂは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり、ｎ４１が２以上である時、そのうちの少なくとも２つの環Ｂは同じであっても、異なってもよい。式（４）中の環Ｂは光学異方性を上げるために１，４−フェニレンまたは３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、粘度を下げるために１，４−シクロへキシレンであることが好ましい。
【００９１】
式（４）中のＺ４１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であり、ただしｎ４１が３または４である場合、一つのＺ４１は−ＣＦ２Ｏ−である。ｎ４１が２以上である時、そのうちの少なくとも２つのＺ４１は同じであっても、異なってもよい。式（４）中のＺ４１は、粘度を下げるために単結合が好ましい。式（４）中のＺ４１は、誘電率異方性を上げるためおよび相溶性を良好にするために−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
【００９２】
式（４）中のＬ４８およびＬ４９は独立して、水素、またはフッ素であり、誘電率異方性を上げるため、Ｌ４８およびＬ４９ともにフッ素が好ましく、透明点を上げるため、Ｌ４８およびＬ４９ともに水素が好ましい。
【００９３】
式（４）中のＸ４は、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。誘電率異方性を上げるために、−ＣＦ３であることが好ましく、相溶性を良好にするためにフッ素、−ＯＣＦ３が好ましく、屈折率異方性を上げるために塩素が好ましい。
【００９４】
化合物４において、式（４−１）〜（４−９）で表される化合物を用いることが好ましい。上記式中、Ｌ４０〜Ｌ４９において、フッ素の数が多いほど、化合物の誘電率異方性が大きい。
これらの化合物の中でも、式（４−１）〜（４−３）で表される化合物は透明点が高く、５環の化合物としては相溶性に優れる。式（４−４）〜（４−６）で表される化合物は透明点が高く、Δｎが大きい。式(４−７)〜（４-９）で表される化合物は相溶性に優れる。
【００９５】
化合物４は、大きな誘電率異方性あるいは低温での良好な相溶性を有する組成物の調製に適している。アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物４を合計で５重量％〜４０重量％含有することが好ましく、５重量％〜３０重量％含有することがさらに好ましく、５重量％〜２０重量％含有することが特に好ましい。
【００９６】
２−５−１  化合物５
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（５）で表される化合物３を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物５として１種の化合物からなる場合も、化合物５として式（５）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。また、たとえば、本発明の液晶組成物は化合物１と化合物５の他に、化合物２〜４、６および７からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。
【００９７】
式（５）中のＲ５において、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。具体的には、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましく、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。式（５）において好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００９８】
式（５）中のＲ５とＸ５において、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具体的な例は、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【００９９】
式（５）中のＲ５とＸ５において、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具体的な例は、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【０１００】
式（５）中のＲ５とＸ５において、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具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【０１０１】
式（５）中のＸ５の具体的な例として、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２が挙げられ、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３が好ましい。式（５）中のＸ５が塩素、フッ素である場合、化合物５の融点が比較的低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。式（５）中のＸ５が−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、化合物５は比較的大きな誘電率異方性を示す。
式（５）中のＸ５がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるとき、化合物５の誘電率異方性が比較的大きく、Ｘ５がフッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であるときは、比較的、化学的に安定する。
【０１０２】
化合物５において、式（５−１）〜（５−４）で表される化合物を用いることが好ましく、（５−１）〜（５−３）で表される化合物がさらに好ましい。これらの化合物の中でも、式（５−１−１）、（５−１−２）、（５−２−１）〜(５−２−４)、(５−３−１)および（５−３−２）で表される化合物が特に好ましく、式（５−２−１）、（５−２−２）および（５−３−２）で表される化合物が最も好ましい。
【化３５】
2014065293.tif 000036
【化３６】
2014065293.tif 000037
（式中、Ｒ５Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニルまたは少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
（Ｆ）はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であり；
Ｘ５Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【０１０３】
化合物５は、大きな誘電率異方性を有する組成物の調製に適している。
透明点を上げるために、アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物５を合計で約１.０重量％以上含有することが好ましい。また、液晶相の下限温度を下げるために、アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物５を合計で１重量％〜５０重量％含有することが好ましい。さらに、アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物５を１重量％〜２５重量％含有することが好ましく、１重量％〜１５重量％含有することがさらに好ましい。
【０１０４】
２−５−２  化合物５の性質
化合物５はジオキサン環と３個のベンゼン環を有する。化合物５は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして透明点が高いにも関らず、他の液晶化合物との相溶性が比較的よい。化合物５を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって、化合物５を含む組成物では、光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。また、化合物５は光学的に等方性の液晶相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。キラル剤および化合物５を含む好ましい態様の組成物でブルー相を発現させると、Ｎ＊相や等方相との共存がない均一なブルー相となる。このように、化合物５を含む好ましい態様の組成物は均一なブルー相を発現しやすい。また、化合物５を用いると液晶組成物の透明点が高くなる傾向がある。
【０１０５】
２−５−３  化合物５の合成
次に、化合物（５）の合成について説明する。化合物（５）は有機合成化学における公知の手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、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）などに記載されている。
【０１０６】
たとえば、特許２９５９５２６号公報（JP 2959526B）の方法を準用しても、本願式（５）の化合物を合成することが可能である。
【０１０７】
２−６−１  化合物６
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（６）で表される化合物６を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物６として１種の化合物からなる場合も、化合物６として式（６）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。また、たとえば、本発明の液晶組成物は化合物１と化合物６の他に、化合物２〜５および７からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。
【０１０８】
化合物６は、誘電率異方性値の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。式（６）においてｒが１の化合物は主として粘度調整または屈折率異方性値の調整の効果があり、また式（６）においてｒが２または３である化合物は透明点を高くするなどの光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げる効果、または屈折率異方性値を調整する効果がある。
【０１０９】
式（６）で表される化合物の含有量を増加させると液晶組成物の駆動電圧が高くなり、粘度が低くなるので、液晶組成物の粘度の要求値を満たす限り、駆動電圧の観点から含有量は少ないほうが望ましい。アキラル成分Ｔの化合物６の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、０重量％〜４０重量％含有することが好ましく、１重量％〜４０重量％含有することがさらに好ましく、１重量％〜２０重量％含有することが特に好ましい。
【０１１０】
式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bは、それぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１２のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルである。化合物６の、粘度を下げるためには、式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bは炭素数２〜１２のアルケニルが好ましい。紫外線に対する安定性を上げるため、または熱に対する安定性を上げるためには、式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bは、炭素数１〜１２のアルキルであることが好ましい。
【０１１１】
式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bにおいて、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ことが好ましく、粘度を下げるために、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルであることが好ましい。
【０１１２】
式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bにおいて、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が好ましく、、粘度を下げるためには、メトキシまたはエトキシが好ましい。
【０１１３】
式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bにおいて、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。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【０１１４】
式（６）中のＲ６AおよびＲ６Bにおいて、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたアルケニルは、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、および６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルが好ましい。化合物６を含む組成物の粘度を下げるためにはＲ６AおよびＲ６Bは２，２−ジフルオロビニル、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルであることが好ましい。
【０１１５】
式（６）中の環Ｃおよび環Ｄは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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、ｒが２以上である時、そのうちの少なくとも２つの環Ｃは同じであっても、異なってもよい。化合物６の光学異方性を上げるためには、環Ｃおよび環Ｄは１，４−フェニレンまたは３−フルオロ−１，４−フェニレンであることが好ましい。化合物６の粘度を下げるためには、環Ｃおよび環Ｄは１，４−シクロへキシレンである。
【０１１６】
式（６）中のＺ６１はそれぞれ独立して、単結合、エチレン、または−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−であり、ｒが２以上である時、そのうちの少なくとも２つのＺ１３は同じであっても、異なってもよい。好ましいＺ６１は、粘度を下げるために単結合である。
【０１１７】
化合物６において、式（６−１）〜（６−１３）で表される化合物を用いることが好ましい。
これらの化合物の中でも、（６−１）〜（６−３）で表される化合物は比較的粘度が低く、（６−４）〜（６−８）で表される化合物は透明点が比較的高く、(６−９)〜(６−１３)で表される化合物は比較的透明点が高い。
【０１１８】
化合物６は、必要に応じて粘度を下げるため、あるいは透明点を上げるために用いられる。ただし、駆動電圧を上昇させるので、駆動電圧を重視する場合は、使用しないか、少ない使用量で使用されることが好ましい。化合物６を合計で０重量％〜３０重量％含有することが好ましく、０重量％〜２０重量％含有することがさらに好ましく、０重量％〜１０重量％含有することが特に好ましい。
【０１１９】
２−７−１  化合物７
本発明のアキラル成分は、化合物１に加えて、さらに式（７）で表される化合物７を少なくとも１種以上含んでもよい。すなわち、本発明は、アキラル成分Ｔにおいて、化合物７として１種の化合物からなる場合も、化合物７として式（７）で表される２種以上の化合物を含有する場合も含む。また、たとえば、本発明の液晶組成物は化合物１と化合物７の他に、化合物２〜６からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。
【０１２０】
式（７）中のＲ７とＸ７において、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。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【０１２１】
式（７）中のＸ７において、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【０１２２】
式（７）中のＸ７において、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【０１２３】
式（７）中のＸ７において、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【０１２４】
式（７）において、Ｘ７の好ましい具体的としては、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２が挙げられ、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３がさらに好ましい。
式（７）のＸ７が塩素、フッ素である場合は化合物７の融点が比較的低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。式（７）Ｘ７が−ＣＦ３、−ＳＦ５、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、化合物７は比較的大きな誘電率異方性を示す。
Ｘ７がフッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【０１２５】
化合物７において、式（７−１）〜（７−８）で表される化合物を用いることが好ましく、式（７−１−１）、（７−１−２）、（７−２−１）〜(７−２−５)、(７−３−１)、（７−３−２）、（７−４−１）、（７−５−１）および（７−５−２）で表される化合物を用いることがより好ましく、式（７−２−１）〜（７−２−５）で表される化合物を用いることがさらに好ましく、（７−２−２−Ｅ）、（７−２−５−Ｅ）、（７−２−２−Ｆ）および（７−２−５−Ｆ）で表される化合物が特に好ましい。
【化３７】
2014065293.tif 000038
（式中、Ｒ７Ａは、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数１〜１１のアルコキシ、炭素数２〜１２のアルケニル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数２〜１２のアルケニルであり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。）
【０１２６】
化合物７は、大きな誘電率異方性を有する組成物の調製に適しており、本発明の素子における駆動電圧を低下させることができる。アキラル成分Ｔの全重量に対して、化合物７を合計で５重量％〜８０重量％含有することが好ましく、２０重量％〜７５重量％含有することがさらに好ましく、３０重量％〜７０重量％含有することが特に好ましい。
【０１２７】
２−７−２  化合物７の性質
化合物７はジオキサン環と３個のベンゼン環を有し、かつ少なくとも一つの−ＣＦ２Ｏ−連結基を有する。化合物７は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして透明点が高いにも関らず、他の液晶化合物との相溶性が比較的よい。化合物７を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で比較的安定している。したがって、化合物７を含む組成物において光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらに化合物７は光学的に等方性の液晶相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。また、化合物７とキラル剤とを含む組成物においてブルー相を発現させると、Ｎ＊相や等方相との共存がない均一なブルー相となりやすい。すなわち、化合物７は均一なブルー相を発現させやすい化合物である。また、極めて大きな誘電率異方性を発現する。
【０１２８】
２−７−３  化合物７の合成
化合物７は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、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）などに記載されている。
２−８  コレステリック液晶組成物
本発明の液晶組成物は、アキラル成分Ｔとキラル剤とを含み、コレステリック相を発現する組成物の態様を含む（コレステリック液晶組成物）。
本発明のコレステリック液晶組成物に含まれるアキラル成分Ｔは、化合物１を含み、必要に応じて化合物２〜７からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含む。本発明のコレステリック液晶組成物に含まれるアキラル成分Ｔは、化合物１の他に、化合物２，３，５および７を含むことが好ましく、化合物３および７を含むことが特に好ましく、さらに求められる性質に応じて化合物４と６を含むことができる。
化合物１は比較的高い透明点、比較的大きな誘電率異方性、低温において比較的良好な相溶性を併せ持つため、化合物１を用いたコレステリック液晶組成物も、高い透明点、広い液晶相温度範囲、または大きな誘電率異方性を発現するため、光素子に用いる組成物として有用である。
さらに、大きな誘電率異方性を発現させるためには、化合物３と７で表される化合物をさらに添加することが好ましい。この組成物は非常に大きな誘電率異方性を発現するため、光素子の低電圧化に極めて有効な組成物である。
コレステリック相の選択販社を利用した表示素子が知られているが、この表示素子用として、好ましいコレステリック相の常温での選択反射波長は、４００ｎｍ〜７５０ｎｍである。
【０１２９】
本発明のコレステリック液晶組成物におけるアキラル成分Ｔにおいて、化合物１〜７として、１種類の化合物を含む場合も、２種類以上の化合物を含む場合も含む。すなわち、本発明の液晶組成物は、化合物１として、式（１）で表される互いに構造の異なる複数種類の化合物１を含んでもよい。このことは、化合物２〜７についても同様である。
【０１３０】
２−９  光学的等方性液晶組成物
本発明の液晶組成物は、アキラル成分Ｔとキラル剤とを含み、光学的に等方性の液晶相を発現する組成物の態様を含む（光学的等方性液晶組成物）。
本発明の光学的等方性液晶組成物に含まれるアキラル成分Ｔは化合物１を含み、必要に応じて化合物２〜７からなる群から選ばれる１以上を含む。アキラル成分Ｔは、化合物１の他に、化合物２，３，５および７を含むことが好ましく、化合物３、７を含むことが特に好ましく、さらに求められる性質に応じて化合物４と６を含むことができる。
化合物１は比較的高い透明点、比較的大きな誘電率異方性、低温での比較的良好な相溶性を併せ持つため、化合物１を用いた光学的等方性を発現する液晶組成物も、高い透明点、広い液晶相温度範囲、または大きな誘電率異方性を発現するため、光素子に用いる組成物として有用である。化合物１を含有する光学的等方性液晶組成物は、高い透明点と低い駆動電圧を同時に発現する。
さらに、大きな誘電率異方性を発現させるためには、化合物３と７で表される化合物をさらに添加することが好ましい。この組成物は非常に大きな誘電率異方性を発現するため、光素子の低電圧化に極めて有効な組成物である。
【０１３１】
第２  キラル剤
本発明のコレステリック液晶組成物、光学的等方性液晶組成物等が含有するキラル剤は光学活性化合物であり、ラジカル重合性基を有さない化合物から選ばれた化合物からなることが好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられるキラル剤としては、ねじり力（Helical Twisting Power）が大きい化合物が好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、駆動電圧の上昇を抑えられ、実用上有利である。具体的には、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物が好ましい。これらの化合物の中でも、液晶組成物に添加されるキラル剤としては、式（Ｋ２）に含まれる式（Ｋ２−１）〜式（Ｋ２−８）、式（Ｋ４）に含まれる式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および、式（Ｋ５）に含まれる式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）が好ましく、式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）がさらに好ましい。
【化３８】
2014065293.tif 000039
【化３９】
2014065293.tif 000040
【化４０】
2014065293.tif 000041
【化４１】
2014065293.tif 000042
（式中、ＲＫは独立して、炭素数３〜１０のアルキルまたは炭素数３〜１０のアルコキシであり、アルキル中またはアルコキシ中の少なくとも１以上の−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）。
【０１３２】
液晶組成物に求められる性質によっては、ねじり力が比較的大きくないキラル剤を用いることが好ましい。ねじり力が比較的大きくないキラル剤の例として、以下の式（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）で表される化合物を挙げることができる。
【化４２】
2014065293.tif 000043
【０１３３】
液晶組成物に含有されるキラル剤として１種の化合物を用いても、２種以上の化合物を用いてもよい。
【０１３４】
光学的に等方性の液晶相の発現を容易にするために、本発明の液晶組成物の全重量に対して、キラル剤を１〜４０重量％含有することが好ましく、３〜２５重量％含有することがさらに好ましく、５〜１５重量％含有することが特に好ましい。
【０１３５】
第３  光学的に等方性の液晶相
本明細書において、液晶組成物が光学的に等方性を有するとは、巨視的には液晶分子配列は等方的であるため光学的に等方性を示すが、微視的には液晶秩序が存在することをいう。「液晶組成物が微視的に有する液晶秩序に基づくピッチ（以下では、ピッチと呼ぶことがある）」は７００ｎｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３５０ｎｍ以下であることが最も好ましい。
【０１３６】
ここで、「非液晶等方相」とは一般的に定義される等方相、すなわち、無秩序相であり、局所的な秩序パラメーターがゼロでない領域が生成したとしても、その原因がゆらぎによるものである等方相である。たとえばネマチック相の高温側に発現する等方相は、本明細書では非液晶等方相に該当する。本明細書におけるキラルな液晶についても、同様の定義があてはまるものとする。
本明細書において「光学的に等方性の液晶相」とは、ゆらぎではなく光学的に等方性の液晶相を発現する相を表し、たとえばプレートレット組織を発現する相（狭義のブルー相）はその一例である。
【０１３７】
本発明の光学的に等方性の液晶組成物において、光学的に等方性の液晶相ではあるが、偏光顕微鏡観察下、ブルー相に典型的なプレートレット組織が観測されないことがある。そこで本明細書において、プレートレット組織を発現する相をブルー相と称し、ブルー相を含む光学的に等方性の液晶相を光学的に等方性の液晶相と称する。すなわちブルー相は光学的に等方性の液晶相に包含される。
【０１３８】
一般的に、ブルー相は、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、ブルー相ＩＩＩの３種類に分類され、これら３種類のブルー相はすべて光学活性であり、かつ、等方性である。ブルー相Ｉやブルー相ＩＩのブルー相では異なる格子面からのブラッグ反射に起因する２種以上の回折光が観測される。ブルー相は一般的に非液晶等方相とキラルネマチック相の間で観測される。
【０１３９】
光学的に等方性の液晶相が二色以上の回折光を示さない状態とは、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩに観測されるプレートレット組織が観測されず、概ね一面単色であることを意味する。二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相では、色の明暗が面内で均一であることまでは不要である。
【０１４０】
二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相は、ブラッグ反射による反射光強度が抑えられる、あるいは低波長側にシフトするという利点がある。
また、可視光の光を反射する液晶媒体では、表示素子として利用する場合に色味が問題となることがあるが、二色以上の回折光を示さない液晶では、反射波長が低波長シフトするため、狭義のブルー相（プレートレット組織を発現する相）より長いピッチで可視光の反射を消失させることができる。
【０１４１】
アキラル成分Ｔとキラル剤とを含む本発明の液晶組成物において、キラル剤は好ましくはピッチが７００ｎｍ以下になるような濃度で添加される。なお、ネマチック相を発現する組成物は、化合物１および必要に応じてその他の成分を含む。
【０１４２】
また、本発明の光学的等方性液晶組成物は、キラルネマチック相を有し、光学的に等方性の液晶相を有さない組成物にキラル剤を添加して得ることもできる。なお、キラルネマチック相を有し光学的に等方性の液晶を有さない組成物は、化合物１、光学活性化合物および必要に応じてその他の成分を含む。この際、光学的に等方性の液晶相を発現させないために、好ましくはピッチが７００ｎｍ以上になるような濃度でキラル剤が添加される。ここで、添加されるは、前述のねじり力が大きい化合物である式（Ｋ１）〜（Ｋ５）が使用でき、より好ましくは、式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）または式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物が用いられる。
また、添加されるキラル剤は、ねじり力がそれほど大きくない化合物であってもよい。そのような化合物としては、ネマチック相で駆動される素子（ＴＮ方式、ＳＴＮ方式など）用の液晶組成物に添加される化合物を挙げることができ、具体的には、式（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）で表される化合物が挙げられる。
【０１４３】
本発明の好ましい態様の液晶組成物が光学的に等方性の液晶相を発現する温度範囲は、ネマチック相またはキラルネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物に、キラル剤を添加し、光学的に等方性の液晶相を発現させることにより、広くすることができる。たとえば、透明点の高い液晶化合物と透明点の低い液晶化合物とを混合し、広い温度範囲でネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物を調製し、これにキラル剤を添加することで、広い温度範囲で光学的に等方性の液晶相を発現する組成物を調製することができる。
【０１４４】
ネマチック相またはキラルネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物としては、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が３〜１５０℃である液晶組成物が好ましく、差が５〜１５０℃である液晶組成物が更に好ましい。また、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が３〜１５０℃である液晶組成物が好ましい。
【０１４５】
光学的に等方性の液晶相において本発明の液晶媒体に電界を印加すると、電気複屈折が生じるが、必ずしもカー効果である必要はない。
光学的に等方性の液晶相における電気複屈折はピッチが長くなるほど大きくなるので、その他の光学特性（透過率、回折波長など）の要求を満たす限り、キラル剤の種類と含有量を調整して、ピッチを長く設定することにより、電気複屈折を大きくすることができる。
【０１４６】
第４  その他の成分
本発明の液晶組成物は、その組成物の特性に大きな影響を与えない範囲で、さらに、溶媒、モノマー、高分子物質、重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、硬化剤、安定剤、二色性色素、フォトクロミック化合物等を含んでもよい。
また、本発明の液晶組成物に用いられる二色性色素の例としては、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、テトラジン系などが挙げられる。
【０１４７】
第５  光学的に等方性の高分子／液晶複合材料
１  高分子／液晶複合材料
本発明の高分子／液晶複合材料は、液晶組成物と高分子とを含む複合材料であり、光学的に等方性を示すものであり、光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子に用いることができる。本発明の高分子／液晶複合材料に含まれる液晶組成物は本発明の液晶組成物である。
【０１４８】
本明細書中、「高分子／液晶複合材料」とは、液晶組成物と高分子の化合物の両者を含む複合材料であれば特に限定されないが、高分子の一部または全部が液晶組成物や溶媒等に溶解していない状態で高分子が液晶組成物と相分離している状態でもよい。なお、本明細書において、特に言及がなければ、ネマチック相はキラルネマチック相を含まない、狭義のネマチック相を意味する。
【０１４９】
本発明の好ましい態様に係る光学的に等方性の高分子／液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現させることが可能である。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、応答速度が極めて速い。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、これらの効果に基づいて表示素子等の光素子等に好適に用いることができる。
【０１５０】
２  高分子化合物
本発明の複合材料は、光学的に等方性の液晶組成物と、予め重合されて得られた高分子とを混合しても製造できるが、高分子の材料となる低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等（以下、まとめて「モノマー等」という）と液晶組成物ＣＬＣとを混合してから、当該混合物において重合反応を行うことによって、製造されることが好ましい。モノマー等と液晶組成物とを含む混合物を本件明細書では、「重合性モノマー／液晶混合物」と呼ぶ。「重合性モノマー／液晶混合物」には必要に応じて、後述する重合開始剤、硬化剤、触媒、安定剤、二色性色素、またはフォトクロミック化合物等を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。たとえば、本件発明の重合性モノマー／液晶混合物には必要に応じて、重合開始剤を重合性モノマー１００重量部に対して０．１〜２０重量部含有してもよい。「重合性モノマー／液晶混合物」は、ブルー相で重合する場合は液晶媒体であることが必須となるが、等方相で重合する場合は、必ずしも液晶媒体である必要はない。
【０１５１】
重合温度は、高分子／液晶複合材料が高透明性と等方性を示す温度であることが好ましい。より好ましくはモノマーと液晶材料の混合物が等方相またはブルー相を発現する温度で、かつ、等方相ないしは光学的に等方性の液晶相で重合を終了する。すなわち、重合後は高分子／液晶複合材料が可視光線より長波長側の光を実質的に散乱せずかつ光学的に等方性の状態を発現する温度とするのが好ましい。
【０１５２】
本発明の複合材料を構成する高分子の原料としては、たとえば低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマーを使用することができ、本明細書において高分子の原料モノマーとは低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等を包含する意味で用いる。また、得られる高分子が三次元架橋構造を有するものが好ましく、そのために、高分子の原料モノマーとして２つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いることが好ましい。重合性の官能基は特に限定されないが、アクリル基、メタクリル基、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニル基などを上げることができるが、重合速度の観点からアクリル基およびメタクリル基が好ましい。高分子の原料モノマー中、二つ以上の重合性のある官能基を持つモノマーをモノマー中に１０重量％以上含有させると、本発明の複合材料において高度な透明性と等方性を発現しやすくなるので好ましい。
また、好適な複合材料を得るためには、高分子はメソゲン部位を有するものが好ましく、高分子の原料モノマーとしてメソゲン部位を有する原料モノマーをその一部に、あるいは全部に用いることができる。
【０１５３】
２−１  メソゲン部位を有する単官能性・二官能性モノマー
メソゲン部位を有する単官能性、または二官能性モノマーは構造上特に限定されないが、たとえば下記の式（Ｍ１）または式（Ｍ２）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒａ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ（Ｍ１）
Ｒｂ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ （Ｍ２）
【０１５４】
式（Ｍ１）中、Ｒａは、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、または炭素数１〜２０のアルキルであり、これらのアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−、で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらのアルキル基中、当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または当該アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の少なくとも１つの水素はハロゲンまたは−Ｃ≡Ｎで置き換えられてもよい。Ｒｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜式（Ｍ３−７）の重合性基である。
【化４３】
2014065293.tif 000044
【０１５５】
好ましいＲａは、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦＨ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２１のアルケニル、および炭素数２〜２１のアルキニルである。特に好ましいＲａは、−Ｃ≡Ｎ、炭素数１〜２０のアルキルおよび炭素数１〜１９のアルコキシである。
【０１５６】
式（Ｍ２）中、Ｒｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）の重合性基である。
【０１５７】
ここで、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）におけるＲｄは、それぞれ独立して水素、ハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、これらのアルキルにおいて少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲｄは、水素、ハロゲンおよびメチルである。特に好ましいＲｄは、水素、フッ素およびメチルである。
また、式（Ｍ３−２）、式（Ｍ３−３）、式（Ｍ３−４）、式（Ｍ３−７）はラジカル重合で重合するのが好適である。式（Ｍ３−１）、式（Ｍ３−５）、式（Ｍ３−６）はカチオン重合で重合するのが好適である。いずれもリビング重合なので、少量のラジカルあるいはカチオン活性種が反応系内に発生すれば重合は開始する。活性種の発生を加速する目的で重合開始剤を使用できる。活性種の発生にはたとえば光または熱を使用できる。
【０１５８】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＡＭは、それぞれ独立して芳香族性または非芳香族性の５員環、６員環または炭素数９以上の縮合環であるが、環中の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、または−ＮＣＨ３−で、環中の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、環上の水素原子はハロゲン、および炭素数１〜５のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換わってもよい。好ましいＡＭの具体例は、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、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、またはビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環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−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、これらの環において少なくとも１つの水素はハロゲン、炭素数１〜５のアルキルまたは炭素数１〜５のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよい。
化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接した−ＣＨ２−Ｏ−Ｏ−ＣＨ２−よりも、酸素と酸素とが隣接しない−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−の方が好ましい。硫黄においても同様である。
【０１５９】
これらの中でも、特に好ましいＡＭ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、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、２，５−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、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、およびピリミジン−２，５−ジイルである。なお、前記１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はシスよりもトランスの方が好ましい。
２−フルオロ−１，４−フェニレンは、３−フルオロ−１，４−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示しなかった。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用される。
【０１６０】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｙは、それぞれ独立して単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、これらのアルキレンにおいて少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−、−Ｓ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ２−、および−（ＣＨ2）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜２０の整数である）である。特に好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ２−、および−（ＣＨ2）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜１０の整数である）である。化合物の安定性を考慮して、−Ｙ−Ｒａおよび−Ｙ−Ｒｂは、それらの基中に−Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ−、−Ｓ−Ｏ−、または−Ｓ−Ｓ−を有しない方が好ましい。
【０１６１】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＺＭは、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３−、−（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ2）２−、−（ＣＨ2）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−（前記式中、ｍ３は１〜２０の整数である）である。
【０１６２】
好ましいＺＭは単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３−、−（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ２−、および−ＣＦ２Ｏ−である。
【０１６３】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ｍ１は１〜６の整数である。好ましいｍ１は、１〜３の整数である。ｍ１が１のときは、６員環などの環を２つ有する二環の化合物である。ｍ１が２と３のときは、それぞれ三環と四環の化合物である。たとえばｍ１が１であるとき、２つのＡＭは同一であってもよいし、または異なってもよい。また、たとえばｍ１が２であるとき、３つのＡＭ（または２つのＺＭ）は同一であってもよいし、または異なってもよい。ｍ１が３〜６であるときについても同様である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｄ、ＺＭ、ＡＭおよびＹについても同様である。
【０１６４】
式（Ｍ１）で表される化合物（Ｍ１）および式（Ｍ２）で表される化合物（Ｍ２）は２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含んでいても同様の特性を有するので好ましく用いることができる。
【０１６５】
化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の更に好ましい例は、式（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および式（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）で表される化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および化合物（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）である。これらの化合物において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｄ、ＺＭ、ＡＭ、Ｙおよびｐの意味は、本発明の態様に記載した式（Ｍ１）および式（Ｍ２）のそれらと同一である。
【０１６６】
化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）における下記の部分構造について説明する。部分構造（ａ１）は、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ２）は、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ３）は、少なくとも１つの水素がフッ素またはメチルのいずれかで置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ４）は、９位の水素がメチルで置き換えられてもよいフルオレンを表す。
【化４４】
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【化４５】
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【化４６】
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【化４７】
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【化４８】
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【化４９】
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【化５０】
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【化５１】
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【化５２】
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【化５３】
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【化５４】
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【０１６７】
前述のメソゲン部位を有さないモノマー、およびメソゲン部位を持つモノマー（Ｍ１）、および（Ｍ２）以外の重合性化合物を必要に応じて使用することができる。
【０１６８】
本発明の高分子／液晶複合材料の光学的に等方性を最適化する目的で、メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーを使用することもできる。メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーとしては公知の化合物を好適に使用できるが、たとえば、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）であり、より具体的な例として、特開２０００−３２７６３２号（JP 2000-327632A）、特開２００４−１８２９４９号(JP 2004-182949A)、特開２００４−５９７７２号(JP 2004-59772A)に記載された化合物をあげることができる。ただし、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）において、Ｒｂ、ＺＭ、Ｙ、および（Ｆ）は前述と同一の意味を示す。
【化５５】
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【０１６９】
２−２  メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマー
メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマーとして、たとえば、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐アクリレート、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐ジアクリレート、三つ以上の重合性官能基を有するモノマーとしては、グリセロール・プロポキシレート（１ＰＯ／ＯＨ）トリアクリレート、ペンタエリスリトール・プロポキシレート・トリアクリレート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・エトキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・プロポキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、ペンタエリスリトール・テトラアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ペンタアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ヘキサアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレートなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１７０】
２−３  重合開始剤
本発明の複合材料を構成する高分子の製造における重合反応は特に限定されず、たとえば、光ラジカル重合、熱ラジカル重合、光カチオン重合等が行われる。
【０１７１】
光ラジカル重合において用いることができる光ラジカル重合開始剤の例は、ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３および４２６５（いずれも商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０、および２９５９（いずれも商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、などである。
【０１７２】
熱ラジカル重合において用いることができる熱によるラジカル重合の好ましい開始剤の例は、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル（ＭＡＩＢ）、ジｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰＯ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル（ＡＣＮ）などである。
【０１７３】
光カチオン重合において用いることができる光カチオン重合開始剤として、ジアリールヨードニウム塩（以下、「ＤＡＳ」という。）、トリアリールスルホニウム塩（以下、「ＴＡＳ」という。）などがあげられる。
【０１７４】
ＤＡＳとしては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホナートなどが挙げられる。
【０１７５】
ＤＡＳには、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を添加することで高感度化することもできる。
【０１７６】
ＴＡＳとしては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネートなどが挙げられる。
【０１７７】
光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、サイラキュア（Ｃｙｒａｃｕｒｅ）ＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、サイラキュアＵＶＩ−６９９２（それぞれ商品名、ＵＣＣ（株））、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５２、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２（それぞれ商品名、(株)ＡＤＥＫＡ）、Rhodorsil Photoinitiator ２０７４（商品名、ローディアジャパン（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）２５０（商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、ＵＶ−９３８０Ｃ（商品名、ＧＥ東芝シリコーン（株））などである。
【０１７８】
２−４  硬化剤等
本発明の複合材料を構成する高分子の製造において、前記モノマー等および重合開始剤の他にさらに１種または２種以上の他の好適な成分、たとえば、硬化剤、触媒、安定剤等を加えてもよい。
【０１７９】
硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されている従来公知の潜在性硬化剤が使用できる。潜在性エポキシ樹脂用硬化剤は、アミン系硬化剤、ノボラック樹脂系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤の例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ｍ−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ノルボルネンジアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等の脂環式ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、メタフェニレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【０１８０】
ノボラック樹脂系硬化剤の例としては、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂などが挙げられる。イミダゾール系硬化剤としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルへキシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウム・トリメリテートなどが挙げられる。
【０１８１】
酸無水物系硬化剤の例としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
【０１８２】
また、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基を有する重合性化合物と硬化剤との硬化反応を促進するための硬化促進剤をさらに用いてもよい。硬化促進剤としては、たとえば、ベンジルジメチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミン等の３級アミン類、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の４級ホスホニウム塩類、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の４級アンモニウム塩類、三フッ化ホウ素、トリフェニルボレート等のホウ素化合物などが挙げられる。これらの硬化促進剤は単独または２種以上を混合して使用することができる。
【０１８３】
また、たとえば貯蔵中の不所望な重合を防止するために、安定剤を添加することが好ましい。安定剤として、当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。安定剤の代表例としては、４−エトキシフェノール、ハイドロキノン、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）等が挙げられる。
【０１８４】
３  高分子／液晶複合材料の組成
本発明の高分子／液晶複合材料中における液晶組成物の含有率は、複合材料が光学的に等方性の液晶相を発現できる範囲であれば、可能な限り高含有率であることが好ましい。液晶組成物の含有率が高い方が、本発明の複合材料の電気複屈折値が大きくなるからである。
【０１８５】
本発明の高分子／液晶複合材料において、液晶組成物の含有率は複合材料に対して６０〜９９重量％であることが好ましく、６０重量％〜９８重量％がさらに好ましく、８０重量％〜９７重量％が特に好ましい。また、本発明の高分子／液晶複合材料において、高分子の含有率は複合材料に対して１重量％〜４０重量％であることが好ましく、２重量％〜４０重量％がさらに好ましく、３重量％〜２０重量％が特に好ましい。
【０１８６】
第６  光素子
本発明の光素子は、液晶組成物または高分子／液晶複合材料（以下では、本発明の液晶組成物および高分子／液晶複合材料を総称して液晶媒体と呼ぶことがある）を含む光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子である。
電界無印加時には液晶媒体は光学的に等方性であるが、電場を印加すると、液晶媒体は光学的異方性を生じ、電界による光変調が可能となる。
液晶表示素子の構造例としては、図１に示すように、櫛型電極基板の電極が、左側から伸びる電極１と右側から伸びる電極２が交互に配置された構造を挙げることができる。電極１と電極２との間に電位差がある場合、図１に示すような櫛型電極基板上では、１本の電極に注目すると、図面上の上方向と下方向の２つの方向の電界が存在する状態を提供できる。
このように、本発明の液晶組成物は光素子に利用できる。本発明の液晶組成物は、低い駆動電圧と短い応答時間を示すため、本発明の好ましい態様の光素子は低電圧で駆動が可能であり、高速応答が可能である。
【実施例】
【０１８７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に言及のない限り、「％」は「重量％」を意味する。
また、得られた化合物は、1Ｈ−ＮＭＲ分析で得られる核磁気共鳴スペクトル、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析で得られるガスクロマトグラムなどにより同定した。分析方法は以下のとおりであった。【０１８８】
１  分析方法
１−１  1Ｈ−ＮＭＲ分析
測定装置は、ＤＲＸ−５００（商品名、ブルカーバイオスピン（株））を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、ＣＤＣｌ3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回の条件で行った。なお、得られ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、ｍはマルチプレットであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。【０１８９】
１−２  ＧＣ分析
測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、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。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。【０１９０】
試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
記録計としては島津製作所製のＣ−Ｒ６Ａ型Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、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値が示されている。【０１９１】
なお、試料の希釈溶媒としては、たとえば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、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）、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）などを用いてもよい。【０１９２】
ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％とほぼ対応している。成分の液晶化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。【０１９３】
１−３  液晶化合物等の物性値の測定試料
液晶化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。【０１９４】
化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記の計算式に基づく外挿法にしたがって、外挿値を計算する。この外挿値をこの化合物の物性値とする。【０１９５】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶化合物の重量％〉【０１９６】
液晶化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶化合物の物性値とする。【０１９７】
測定に用いる母液晶としては様々な種類が存在するが、たとえば、母液晶Ａの組成（重量％）は以下のとおりである。
【化５６】
2014065293.tif 000057
【０１９８】
１−４  液晶化合物等の物性値の測定方法
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。【０１９９】
測定値のうち、液晶化合物そのものを試料とした場合は、得られた値を実験データとして記載した。液晶化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、外挿法で得られた値を実験データとして記載した。【０２００】
相構造および相転移温度（℃）：以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に化合物を置き、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、液晶相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め（on set）、相転移温度を決定した。【０２０１】
以下、結晶はＫと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＫ1またはＫ2と表した。また、スメクチック相はＳｍ、ネマチック相はＮ、キラルネマチック相はＮ＊と表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳｍＢ、またはＳｍＡと表した。ＢＰはブルー相または光学的に等方性の液晶相を表す。２相の共存状態は（Ｎ＊＋Ｉ）、（Ｎ＊＋ＢＰ）という形式で表記することがある。具体的には、（Ｎ＊＋Ｉ）は、それぞれ非液晶等方相とキラルネマチック相がと共存する相を表し、（Ｎ＊＋ＢＰ）は、ＢＰ相または光学的に等方性の液晶相とキラルネマチック相が共存した相を表す。Ｕｎは光学的等方性ではない未確認の相を表す。相転移温度の表記として、たとえば、「Ｋ  ５０．０  Ｎ  １００．０  Ｉ」とは、結晶からネマチック相への相転移温度（ＫＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への相転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。【０２０２】
１−５  ネマチック相の上限温度（ＴＮＩ；℃）
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。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ネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。【０２０３】
１−６  低温相溶性
母液晶と液晶化合物とを、液晶化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％、および１重量％の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、−１０℃または−２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。【０２０４】
１−７  粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
液晶化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型粘度計を用いて測定した。【０２０５】
１−８  屈折率異方性（Δｎ）
測定は２５℃の温度下で、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り行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）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。屈折率異方性（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥の式から計算した。【０２０６】
１−９  誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、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。【０２０７】
１−１０  ピッチ（Ｐ；２５℃で測定；ｎｍ）
ピッチ長は選択反射を用いて測定した（液晶便覧196頁  2000年発行、丸善）。選択反射波長λには、関係式<ｎ>ｐ/λ＝１が成立する。ここで<ｎ>は平均屈折率を表し、次式で与えられる。<ｎ>＝{(ｎ‖2＋ｎ⊥2)/２}1/2。選択反射波長は顕微分光光度計（日本電子（株）、商品名MSV-350）で測定した。得られた反射波長を平均屈折率で除すことにより、ピッチを求めた。可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、光学活性化合物濃度が低い領域では光学活性化合物の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。「光学活性化合物」は本発明におけるキラル剤に相当する。【０２０８】
本発明において、液晶組成物の特性値の測定は下記の方法にしたがって行うことができる。それらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。【０２０９】
１−１１  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。【０２１０】
１−１２  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。たとえば、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℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。【０２１１】
１−１３  光学的に等方性の液晶相の転移温度
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、クロスニコルの状態で、まず試料が非液晶等方相になる温度まで昇温した後、１℃／分の速度で降温し、完全にキラルネマチック相または光学的に等方性の液晶相を出現させた。その降温過程での相転移した温度を測定し、次いで１℃／分の速度で昇熱し、その昇温過程における相転移した温度を測定した。本発明において、特に断りの無い限り、昇温過程での相転移した温度を相転移温度とした。光学的に等方性の液晶相においてクロスニコル下では暗視野で相転移温度の判別が困難な場合は、偏光板をクロスニコルの状態から１〜１０°ずらして相転移温度を測定した。【０２１２】
１−１４  粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
１）誘電率異方性が正である試料：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。ＴＮ素子に１６ボルト〜１９．５ボルトの範囲で０．５ボルト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らの論文の４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度の測定で使用した素子にて、下記の誘電率異方性の測定方法で求めた。【０２１３】
２）誘電率異方性が負である試料：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。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料を入れた。この素子に３０ボルト〜５０ボルトの範囲で１ボルト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、下記の誘電率異方性で測定した値を用いた。【０２１４】
１−１５  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り行なった。主プリズムの表面を一方向にラビング（rubbing）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。屈折率異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって屈折率異方性を測定した。【０２１５】
１−１６  誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、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。【０２１６】
２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（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。【０２１７】
１−１７  しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／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）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した屈折率異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。【０２１８】
２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率１０％になったときの電圧の値を測定した。【０２１９】
１−１８  電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）
測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は６μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖ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１６．７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る。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。【０２２０】
１−１９  らせんピッチ（２０℃で測定；μｍ）
らせんピッチの測定には、カノのくさび型セル法を用いた。カノのくさび型セルに試料を注入し、セルから観察されるディスクリネーションラインの間隔（ａ；単位はμｍ）を測定した。らせんピッチ（Ｐ）は、式Ｐ＝２・ａ・ｔａｎθから算出した。θは、くさび型セルにおける２枚のガラス板の間の角度である。【０２２１】
あるいは、ピッチ長は選択反射を用いて測定した（液晶便覧196頁  2000年発行、丸善）。選択反射波長λには、関係式<ｎ>ｐ/λ＝１が成立する。ここで<ｎ>は平均屈折率を表し、次式で与えられる。<ｎ>＝{(ｎ‖2＋ｎ⊥2)/２}1/2。選択反射波長は顕微分光光度計（日本電子（株）、商品名MSV-350）で測定した。得られた反射波長を平均屈折率で除すことにより、ピッチを求めた。
可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、キラル剤濃度が低い領域ではキラル剤の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。【０２２２】
成分または液晶化合物の割合（百分率）は、液晶化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。組成物は、液晶化合物などの成分の重量を測定してから混合することによって調製される。したがって、成分の重量％を算出するのは容易である。【０２２３】
［実施例1］  化合物（１−２−Ｓ１）  の合成
式（１−２）において、Ｒ１がＣ４Ｈ９、およびＸ１がフッ素である、下記式（１−２−Ｓ１）で表される化合物（化合物（１−２−Ｓ１））を以下のとおりに合成した。
【化５７】
2014065293.tif 000058
【０２２４】
（第１−１段）  化合物（Ｓ１０２）の合成
窒素気流下で、市販されている化合物（Ｓ１０１）（10.0g、47.1mmol）のＴＨＦ（100mL）溶液を−７８℃まで冷却し、ＬＨＭＤＳ（リチウム  ビス（トリメチルシリル）アミド）／ＴＨＦ溶液（1.08mol/L）（65.4mL、70.7mmol）をゆっくりと滴下してそのままの温度で１時間撹拌した。次いで、シアノぎ酸エチル（7.00g、70.7mmol）をゆっくりと滴下してそのままの温度で１時間撹拌し、さらに常温にて５時間撹拌した。反応液を塩化アンモニウム水溶液に注ぎ酢酸エチル（500mL）で抽出し、食塩水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝４／１（容量比））にて精製し、化合物（Ｓ１０２）（11.0g、38.7mmol、収率：82%）を得た。【０２２５】
（第１−２段）  化合物（Ｓ１０３）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ１０２）（11.0g、38.7mmol）のジクロロメタン（100mL）溶液に、−１０℃で三臭化ホウ素（12.6g、50.3mmol）をゆっくりと加え、常温にて１時間撹拌した。反応液を水に注ぎジクロロメタン（100mL）を加え、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝2／１（容量比））にて精製し、化合物（Ｓ１０３）（8.17g、30.2mmol、収率：78%）を得た。【０２２６】
（第１−３段）  化合物（Ｓ１０４）の合成
窒素気流下で、ＬＡＨ（2.07g、54.6mmol）のＴＨＦ（30mL）溶液に、０℃において前段で得た化合物（Ｓ１０３）（7.39g、27.3mmol）のＴＨＦ溶液をゆっくりと滴下し、常温にて２時間撹拌した。次いで、反応液を０℃に冷却して２Ｎ−ＨＣＬ水溶液（30mL）をゆっくりと滴下した後に、酢酸エチル（200mL）で抽出して懸濁液をろ過し、有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝2／１（容量比））にて精製して化合物（Ｓ１０４）（4.80g、25.8mmol、収率：94.5%）を得た。【０２２７】
（第１−４段）  化合物（Ｓ１０５）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ１０４）（1.17g、6.28mmol）、３，４，５−トリフルオロベンズアルデヒド（0.910g、5.68mmol）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（35.1mg、0.18mmol）、硫酸マグネシウム（2.34g、0.019mmol）、およびジクロロメタン（10mL）の混合溶液を、６０℃で３時間加熱撹拌した。反応液をろ過して酢酸エチル（200mL）にて２回抽出し、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝１／１（容量比））、そして再結晶ろ過（溶媒：ｎ−ヘプタン／ＴＨＦ＝２０／１（容量比））にて精製して無色結晶の化合物（Ｓ１０５）（1.00g、3.24mmol、収率：53.5%）を得た。【０２２８】
（第１−５段）  化合物（１−２−Ｓ１）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ１０５）（1.00g、3.05mmol）、炭酸カリウム（0.88g、6.40mmol）、ＴＢＡＢ（テトラブチルアンモニウムブロミド）（0.29g、0.910mmol）のＤＭＦ（10mL）混合溶液を４０℃で３０分間加熱撹拌した。次いで、そのままの温度で化合物（Ｓ１０６）（1.46g、3.05mmol（純度：75%））のＤＭＦ（10mL）溶液をゆっくりと滴下して、６５℃にて３時間加熱撹拌した。反応液を水に注ぎトルエン（100mL）にて抽出し、重曹水で２回、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝４／１）、そして再結晶ろ過（溶媒：ｎ−ヘプタン／ＴＨＦ＝１０／１（容量比））にて精製し、無色結晶の化合物（１−２−Ｓ１）（0.660g、1.05mmol、収率：34.2%）を得た。化合物（１−２−Ｓ１）の相転移温度（℃）は、C・９２．８・Ｎ・１７０．６・Ｉであった。また、化合物（１−２−Ｓ１）の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.907（t, 3H）、1.08-1.13（m, 2H）、1.25-1.35（m, 4H）、2.06-2.13（m, 1H）、3.52（t, 2H）、3.57-3.63（m, 1H）、4.07（t, 2H）、4.22-4.25（dd, 2H）、4.31-4.34（dd, 2H）、5.36（s, 1H）、5.50（s, 1H）、7.02-7.06（dt, 2H）、7.12-7.20（m, 5H）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -61.5（t, 2F）、-110.5- -110.7（dt, 2F）、-114.0- -114.0（dt, 1F）、-134.5- -134.6（dd, 2F）、-160.5- -160.6（tt, 1F）【０２２９】
次に、上述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下の通りであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝７１．７℃；  誘電率異方性（Δε）＝１１．０；  屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０２３０】
母液晶Ａ（８５重量％）と、実施例１で得られた化合物（１−２−Ｓ１）（１５重量％）とからなる液晶組成物ＡＳ１を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ１の物性値を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−２−Ｓ１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下の通りであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１０１．０℃；  誘電率異方性（Δε）＝４９．７；  屈折率異方性（Δｎ）＝０．１１７。
これらのことから化合物（１−２−Ｓ１）は、広い液晶相を示すことに加え、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることが分かった。【０２３１】
［実施例２］ネマチック液晶組成物（ＮＬＣ）の調製
表１に示すように、実施例１で合成した化合物（１−２−Ｓ１）を含むネマチック液晶組成物ＮＬＣ−Ａ、ＮＬＣ−ＢおよびＮＬＣ−Ｃを調製した（表１）。同様に、表１に示すように、化合物（１−２−Ｓ１）を含まない液晶組成物ＮＬＣ−ＡＲとＮＬＣ−ＢＲを調製した。表１において各化合物が本明細書の一般式との対応を示した。また、各ネマチック液晶組成物の相転移点は表２に示すとおりであった。
【表１】
2014065293.tif 000059
【表２】
2014065293.tif 000060
【０２３２】
［実施例３］キラル液晶組成物(ＣＬＣ)の調製
次に、表１に示す各ネマチック液晶組成物を、下記に示すキラル剤ＢＮ−Ｈ４およびＢＮ−Ｈ５と混合して、キラル液晶組成物ＣＬＣ−Ａ、ＣＬＣ−Ｂ、ＣＬＣ−Ｃ、ＣＬＣ−ＡＲおよびＣＬＣ−ＢＲを調製した。当該キラル液晶組成物の組成と相転移点は表３に示すとおりであった。
【表３】
2014065293.tif 000061
【化５８】
2014065293.tif 000062
【０２３３】
［実施例４］重合性モノマーとの混合物である液晶組成物(ＭＬＣ)の調製
実施例３で調製された各キラル液晶組成物（ＣＬＣ）を重合性モノマーとの混合物を等方相で加熱混合することで、液晶組成物ＭＬＣ−Ａ、ＭＬＣ−Ｂ、ＭＬＣ−Ｃ、ＭＬＣ−ＡＲおよびＭＬＣ−ＢＲを調製した。これらの液晶組成物の組成と相転移は表４に示すとおりであった。
【表４】
2014065293.tif 000063
【０２３４】
表４に記載のＬＣＡ−６、ＬＣＡ−１２、ＤＭＰＡはそれぞれ、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−６）、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ドデシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−１２）、２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを表し、ＤＭＰＡは光重合開始剤である。
【化５９】
2014065293.tif 000064
【０２３５】
［実施例５］高分子／液晶複合材料の調製が狭持されたセル
キラル液晶組成物（ＣＬＣ）と重合性モノマーとの混合物である液晶組成物(ＭＬＣ)をを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し、ブルー相まで加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行い、高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ａ、ＰＳＢＰ−Ｂ、ＰＳＢＰ−Ｃ、ＰＳＢＰ−ＡＲおよびＰＳＢＰ−ＢＲが挟持されたセルを作成した（セル厚７〜８μｍ）。重合温度は表５に示すとおりであった。
【表５】
2014065293.tif 000065
【０２３６】
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ)は、いずれも、室温まで冷却しても光学的に等方性の液晶相を維持していた。
【０２３７】
［実施例６］セルを用いた光学系
実施例５で得られた高分子／液晶複合材料が狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットした。具体的には、光源として偏光顕微鏡（ニコン製  エクリプス  LV100POL）の白色光源を用い、セルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がＰｏｌａｒｉｚｅｒとＡｎａｌｙｚｅｒ偏光板に対してそれぞれ４５°となるように実施例５で得られた高分子／液晶複合材料が狭持されたセルがセットされた（図２）。
当該光学系を用いて、実施例５で得られた高分子／液晶複合材料の室温で印加電圧と透過率との関係を調べた。セルに挟持された高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ)の物性値は表５に示すとおりであった。なお応答時間のデータは、飽和電圧印加、除去時のものである。【０２３８】
ＣＬＣ−Ａは、ＣＬＣ−ＡＲに化合物１を添加した組成物であるが、表３に示すとおり、ＣＬＣ−Ａの方が、約１５℃透明点が高い。したがって、ＣＬＣ−Ａを用いてＰＳＢＰを調製すると、ＣＬＣ−ＡＲより約１５℃高い透明点を有するＰＳＢＰとなる。
ＰＳＢＰ−ＡとＰＳＢＰ−ＡＲの飽和電圧（Ｖｍａｘ）は４３Ｖとほぼ同等であり、化合物１は、Ｖｍａｘを上昇させずに、透明点を大きく上昇させる化合物であることがわかる。またこれを用いた組成物は、透明点が高く、駆動電圧が低い。【０２３９】
上記実施例および比較例から明らかなように、本発明の光素子は、液晶相の上限温度が高く、高コントラストで低電圧駆動が可能であることから従来技術より優れている。
【産業上の利用可能性】
【０２４０】
本発明の活用法として、たとえば、高分子／液晶複合体を用いる表示素子などの光素子が挙げられる。
【図１】
2014065293.tif 000087
【図２】
2014065293.tif 000088
【国際調査報告】
2014065293.tif 000089
2014065293.tif 000090
2014065293.tif 000091
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