(57)【要約】  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、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素子において低い駆動電圧、大きなコントラスト比を有する光学的等方性の液晶組成物を提供する。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、低い駆動電圧、高いコントラスト比を有する高分子／液晶複合材料を提供する。上記、高分子／液晶複合材料を用いた光素子を提供する。  アキラル成分Ｔとキラル剤を含有し、アキラル成分Ｔの第一成分として、式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶組成物。2013179960.tif 000120ここで、Ｒ１は、例えば炭素数１〜２０のアルキルであり；Ｌ１〜Ｌ８は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ１〜Ｚ３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−であり；ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立して０または１であり；Ｘ１は例えばハロゲンである。
2013179960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキラル成分Ｔとキラル剤を含有し、アキラル成分Ｔの第一成分として、式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶組成物。
2013179960.tif 000098
ここで、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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、ただし、Ｒ１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；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であり、少なくとも一つは−ＣＯＯ−であり；ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立して０または１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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−、および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【請求項２】
アキラル成分Ｔの第一成分が下記式（１−１−１）、（１−１−２）、（１−２−１）〜(１−２−５)、(１−３−１)、（１−３−２）、（１−４−１）、（１−４−２）および（１−５−１）で表される化合物の群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。
2013179960.tif 000099
2013179960.tif 000100
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｚ１およびＺ２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−であり；
Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。
【請求項３】
アキラル成分Ｔの第一成分が式（１−２−２−１）および（１−２−５−１）で表される化合物の群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。
2013179960.tif 000101
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、または−ＣＦ３である。
【請求項４】
アキラル成分Ｔの第一成分が式(１−４−１)、(１−４−２)および（１−５−１）で表される化合物の群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。
2013179960.tif 000102
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。
【請求項５】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が３重量％〜８０重量％の範囲である請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
アキラル成分Ｔの第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000103
ここで、Ｒ２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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−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７】
アキラル成分Ｔの第二成分が、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択された少なくとも１つの化合物を含有する請求項６に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000104
ここで、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８】
アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項７に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群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７に記載の液晶組成物。
【請求項９】
アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項７に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群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７に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項７に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、および請求項７に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物を含有する請求項７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、アキラル成分Ｔの第二成分の割合が５重量％〜７０重量％の範囲である請求項６〜１０のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
アキラル成分Ｔの第三成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000105
式（３）において、Ｒ３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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも１つは−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３，Ｌ３４およびＬ３５は独立して、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、このアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【請求項１３】
アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）〜（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１２に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000106
ここで、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、Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であり、Ｌ３１〜Ｌ３５は独立して水素またはフッ素である。
【請求項１４】
請求項１２に記載の式（３）においてＲ３が直鎖であり、請求項１３に記載の式（３−２）および（３−３）においてＲ３Ａが直鎖である、請求項１２または１３に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２Ａ）および（３−２Ｃ）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１３または１４に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000107
【請求項１６】
アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−３Ａ）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１３または１４に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000108
【請求項１７】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第三成分の割合が５重量％〜７０重量％の範囲である請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が３０重量％〜７０重量％の範囲であり、第二成分の割合が１０重量％〜５０重量％の範囲であり、第三成分の割合が１０重量％〜５０重量％の範囲である請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
アキラル成分Ｔの第四成分として、式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000109
ここで、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、一つの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２０】
アキラル成分Ｔの第四成分が式（４−１）〜（４−９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１９に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000110
ここで、Ｒ４Ａ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は独立して水素またはフッ素である。
【請求項２１】
アキラル成分Ｔの第五成分として、式（５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000111
ここで、Ｒ５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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【請求項２２】
アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１）〜（５−３）で表される化合物の群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２１に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000112
ここで、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２３】
液晶組成物の全重量に基づいて、アキラル成分Ｔの第五成分の割合が１重量％〜２０重量％の範囲である請求項２１または２２に記載の液晶組成物。
【請求項２４】
アキラル成分Ｔの第六成分として、式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000113
ここで、Ｒ６ＡおよびＲ６Ｂ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２５】
アキラル成分Ｔの第六成分が式（６−１）〜（６−１３）で表される化合物の群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２４に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000114
ここで、Ｒ６AおよびＲ６B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。
【請求項２６】
アキラル成分Ｔの第七成分として、式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000115
ここで、Ｒ７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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【請求項２７】
アキラル成分Ｔの第一成分が式（７−１）〜（７−３）で表される化合物の群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２６に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000116
ここで、Ｒ７Ａ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；Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７５およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−であり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。
【請求項２８】
アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が５重量％〜３０重量％の範囲であり、アキラル成分Tの第七成分の割合が３０〜７０重量％である請求項２７に記載の液晶組成物。
【請求項２９】
キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000117
ここで、ＲＫは独立して、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、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、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、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−、または−ＯＣＳ−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、−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、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は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４の整数である。
【請求項３０】
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択された少なくとも１つの化合物である、請求項２９に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000118
2013179960.tif 000119
ここで、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３１】
７０〜−２０℃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１〜３０のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項３２】
少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む請求項１〜３１のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか一項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３４】
請求項３３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３５】
請求項３３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て得られる、請求項３４に記載の高分子／液晶複合材料。
【請求項３６】
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１〜３２のいずれか一項に記載の液晶組成物または請求項３４または３５に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
【請求項３７】
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１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物または請求項３４または３５に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。
【請求項３８】
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３６または３７に記載の光素子。
【請求項３９】
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３６または３７に記載の光素子。
【請求項４０】
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３６または３７に記載の光素子。
【請求項４１】
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３６または３７に記載の光素子。
【請求項４２】
請求項１〜３２のいずれか一項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】
本発明は光素子用の材料として有用な液晶媒体に関する。詳しくは、広い液晶相温度範囲、大きな誘電率異方性、屈折率異方性を持つ液晶媒体に関する。加えて、この液晶媒体を用いた光素子に関する。さらに詳しくは、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を得ることができる液晶媒体およびこれを用いた光素子に関する。
【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盛んに研究されている（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一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。【０００４】
これらの液晶表示素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。液晶表示素子の特性を向上させるには、この液晶組成物が適切な物性を有するのが好ましい。液晶組成物の成分である液晶化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相−等方相の相転移温度）を有すること、
（３）液晶相（ネマチック相、コレステリック相、スメクチック相、ブルー相などの光学的に等方性の液晶相等）の下限温度が低いこと、
（４）他の液晶化合物との相溶性に優れること、
（５）適切な大きさの誘電率異方性を有すること、
（６）適切な大きさの屈折率異方性を有すること、
である。
特に、光学的に等方性の液晶相においては、誘電率異方性と屈折率異方性が共に大きな液晶化合物が駆動電圧低減の観点から好ましい。【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む液晶組成物を液晶表示素子に用いると、電圧保持率を高くすることができる。
また、（２）および（３）のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶化合物を含む液晶組成物ではネマチック相や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。液晶化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶化合物と混合して調製した液晶組成物として用いることが一般的である。したがって、液晶表示素子に用いられる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。近年は特に表示性能、例えばコントラスト、表示容量、応答時間特性等のより高い液晶表示素子が要求されている。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低い液晶組成物が要求されている。また光学的に等方性の液晶相で駆動させる光素子を低電圧で駆動させるためには、誘電率異方性および屈折率異方性が大きい液晶化合物を用いることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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
【非特許文献】
【０００７】
【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)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第一の目的は、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有する液晶媒体を提供することである。第二の目的は、この液晶媒体を含有し、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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のような液晶媒体（液晶組成物または高分子／液晶複合体）、混合物および液晶媒体を含有する光素子等を提供する。【００１０】
［１］アキラル成分Ｔとキラル剤を含有し、アキラル成分Ｔの第一成分として、式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、光学的に等方性の液晶相を発現する液晶組成物。
2013179960.tif 000003
ここで、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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、ただし、Ｒ１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；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であり、少なくとも一つは−ＣＯＯ−であり；ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立して０または１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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−、および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。【００１１】
［２］アキラル成分Ｔの第一成分が下記式（１−１−１）、（１−１−２）、（１−２−１）〜(１−２−５)、(１−３−１)、（１−３−２）、（１−４−１）、（１−４−２）および（１−５−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［１］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000004
2013179960.tif 000005
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｚ１およびＺ２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−であり；
Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。【００１２】
［３］アキラル成分Ｔの第一成分が式（１−２−２−１）および（１−２−５−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［１］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000006
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、または−ＣＦ３である。【００１３】
［４］アキラル成分Ｔの第一成分が式(１−４−１)、(１−４−２)および（１−５−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［１］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000007
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。【００１４】
［５］アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が３重量％〜８０重量％の範囲である［１］〜［４］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００１５】
［６］アキラル成分Ｔの第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000008
ここで、Ｒ２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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合または炭素数１〜４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−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は独立して、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は独立して、０または１であり、２≦ｎ２１＋ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５≦３である。【００１６】
［７］アキラル成分Ｔの第二成分が、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択された少なくとも１つの化合物を含有する［６］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000009
ここで、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。【００１７】
［８］アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項７に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［７］に記載の液晶組成物。【００１８】
［９］アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項７に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［７］に記載の液晶組成物。【００１９】
［１０］アキラル成分Ｔの第二成分が、［７］に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、および［７］に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物を含有する［７］に記載の液晶組成物。【００２０】
［１１］アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第二成分の割合が５重量％〜７０重量％の範囲である［６］〜［１０］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００２１】
［１２］アキラル成分Ｔの第三成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000010
式（３）において、Ｒ３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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも１つは−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４およびＬ３５は独立して、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、このアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。【００２２】
［１３］アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）〜（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である［１２］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000011
ここで、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、Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であり、Ｌ３１〜Ｌ３５は独立して水素またはフッ素である。
【００２３】
［１４］［１２］に記載の式（３）においてＲ３が直鎖であり、請求項１３に記載の式（３−２）および（３−３）においてＲ３Ａが直鎖である、［１２］または［１３］に記載の液晶組成物。【００２４】
［１５］アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２Ａ）および（３−２Ｃ）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である［１３］または［１４］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000012
【００２５】
［１６］アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−３Ａ）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である［１３］または［１４］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000013
【００２６】
［１７］アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第三成分の割合が５重量％〜７０重量％の範囲である［１２］〜［１６］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００２７】
［１８］アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が３０重量％〜７０重量％の範囲であり、第二成分の割合が１０重量％〜５０重量％の範囲であり、第三成分の割合が１０重量％〜５０重量％の範囲である［１２］〜［１７］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００２８】
［１９］アキラル成分Ｔの第四成分として、式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［１８］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000014
ここで、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、一つの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。【００２９】
［２０］アキラル成分Ｔの第四成分が式（４−１）〜（４−９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である［１９］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000015
ここで、Ｒ４Ａ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は独立して水素またはフッ素である。
【００３０】
［２１］アキラル成分Ｔの第五成分として、式（５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［２０］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000016
ここで、Ｒ５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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。【００３１】
［２２］アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１）〜（５−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［２１］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000017
ここで、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。【００３２】
［２３］液晶組成物の全重量に基づいて、アキラル成分Ｔの第五成分の割合が１重量％〜２０重量％の範囲である［２１］または［２２］に記載の液晶組成物。【００３３】
［２４］アキラル成分Ｔの第六成分として、式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［２３］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000018
ここで、Ｒ６ＡおよびＲ６Ｂ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。【００３４】
［２５］アキラル成分Ｔの第六成分が式（６−１）〜（６−１３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［２４］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000019
ここで、Ｒ６AおよびＲ６B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。【００３５】
［２６］アキラル成分Ｔの第七成分として、式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］〜［２５］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000020
ここで、Ｒ７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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。【００３６】
［２７］アキラル成分Ｔの第一成分が式（７−１）〜（７−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する［２６］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000021
ここで、Ｒ７Ａ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；Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７５およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−であり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。【００３７】
［２８］アキラル成分Ｔの全重量に対して、アキラル成分Ｔの第一成分の割合が５重量％〜３０重量％の範囲であり、アキラル成分Tの第七成分の割合が３０〜７０重量％である［２７］に記載の液晶組成物。【００３８】
［２９］キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、［１］〜［２８］のいずれか一項に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000022
ここで、ＲＫは独立して、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、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、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、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、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は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４の整数である。【００３９】
［３０］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択された少なくとも１つの化合物である、［２９］に記載の液晶組成物。
2013179960.tif 000023
2013179960.tif 000024
ここで、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。【００４０】
［３１］７０〜−２０℃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、［１］〜［３０］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００４１】
［３２］少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む［１］〜［３１］のいずれか一項に記載の液晶組成物。【００４２】
［３３］［１］〜［３２］のいずれか一項に記載の液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。【００４３】
［３４］［３３］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。【００４４】
［３５］［３３］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て得られる、［３４］に記載の高分子／液晶複合材料。【００４５】
［３６］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、［１］〜［３２］のいずれか一項に記載の液晶組成物または［３４］または［３５］に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。【００４６】
［３７］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、［１］〜［３２］のいずれか１項に記載の液晶組成物または［３４］または［３５］に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。【００４７】
［３８］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［３６］または［３７］に記載の光素子。【００４８】
［３９］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［３６］または［３７］に記載の光素子。【００４９】
［４０］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［３６］または［３７］に記載の光素子。【００５０】
［４１］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［３６］または［３７］に記載の光素子。【００５１】
［４２］［１］〜［３２］のいずれか一項に記載の液晶組成物の光素子への使用。【００５２】
本発明において、液晶化合物とはメソゲンを有する化合物を表し、液晶相を有する化合物に限定されない。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。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。【００５３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有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。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。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、例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。【００５４】
「少なくとも１つの」は、位置だけでなく個数についても自由に選択できることを示すが、個数が０である場合を含まない。「少なくとも１つのＡがＢ、ＣまたはＤで置き換えられてもよい」という表現（「任意のＡがＢ、ＣまたはＤで置き換えられてもよい」と言う場合もある）は、少なくとも１つのＡがＢで置き換えられる場合、少なくとも１つのＡがＣで置き換えられる場合および少なくとも１つのＡがＤで置き換えられる場合に加えて、複数のＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合をも含むことを意味する。例えば、「少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−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−で置き換えられてもよいアルキル」には、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルなどが含まれる。なお、本発明においては、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。そして、アルキルにおける末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。以下に本発明をさらに説明する。式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明の液晶組成物は、式（１）の化合物を多く含有することによって、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、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、大きなコントラスト比を有する。本発明の高分子／液晶複合材料で光学的に等方性の液晶相を有するものは、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。
本発明の光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子は、使用できる広い温度範囲、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。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
１−１  化合物（１）
本発明の光学的に等方性の液晶相を有する液晶組成物は、アキラル成分Ｔとキラル剤を含有し、アキラル成分Ｔは第一成分として、前記式（１）で表される化合物を含む。
本発明の液晶組成物の第１の態様は、第一成分と本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分を含有する組成物である。まず、式（１）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000025
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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、ただし、Ｒ１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；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であり、少なくとも一つは−ＣＯＯ−であり；ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立して０または１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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−、および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
アルケニルの具体的な例は、−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である。
【００６３】
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。
【００６４】
アルキニルの具体的な例は、−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。
【００６５】
式（１）において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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−、で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ１において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
好ましいＸ１の具体的な例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。より好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。Ｘ１が塩素、フッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。Ｘ１が−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、特に大きな誘電率異方性を示す。
【００７０】
式（１）において好ましいのは、  式（１−１）〜（１−８）である。
2013179960.tif 000026
（式（１−１）〜（１−８）において、Ｒ１Ａ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；Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３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−であり；
Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。
【００７１】
式（１−１）〜（１−８）で表される化合物において、より好ましくは、下記式（１−１−１）、（１−１−２）、（１−２−１）〜(１−２−６)、(１−３−１)、（１−３−２）、（１−４−１）、（１−４−２）、（１−５−１）および(１−５−２)である。これらの中で、さらにより好ましくは、式（１−２−１）〜（１−２−６）である。
【００７２】
2013179960.tif 000027
2013179960.tif 000028
ここで、Ｒ１Ａ、Ｚ１、Ｚ２およびＸ１Aの定義は前記と同じである。
上記式においてさらに好ましい化合物は（１−２−２−１）、（１−２−５−１）および（１−２−６−１）である。いずれも本願組成物の高透明点化を可能とするが、（１−２−２−１）、（１−２−５−１）は駆動電圧を低下させる効果が高く、（１−２−６−１）は、透明点を上昇させる効果がさらに高く、一方で、応答時間が比較的高速である。
2013179960.tif 000029
ここで、Ｒ１Ａ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；Ｘ１Ａは、フッ素、塩素、または−ＣＦ３である。
【００７３】
１−２  化合物（１）の性質
本発明に用いられる化合物（１）をさらに詳細に説明する。化合物（１）はジオキサン環を有し、かつ少なくとも一つの−ＣＯＯ−連結基を有する液晶化合物である。この化合物は、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。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。さらにこの化合物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。すなわち、式（１）の化合物は、透明点を上昇させ、かつ駆動電圧を低下させるという、優れた特長を有する。また、極めて大きな誘電率異方性を発現する。
【００７４】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【００７５】
１−４  化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成について説明する。化合物（１）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。
【００７６】
例えば、特許２９５９５２６号公報の方法を準用しても、本願式（１）の化合物を合成することが可能である。
【００７７】
式（１）で表される化合物は、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有するため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、１０〜８５重量％でもよく、好ましくは３０〜８０重量％、より好ましくは４０〜８０重量％である。この範囲であれば、低温相溶性も良好となる。式（１）において、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３のうち少なくとも一つが−ＣＯＯ−である化合物の含有量は成分Ｔの全含有量に対して１〜８５重量％でもよく、好ましくは３〜６０重量％、より好ましくは５〜５０重量％、特に好ましくは５〜４０重量％である。
【００７８】
本発明に用いられる化合物（１）は１種でも２種以上でもよい。
【００７９】
２−１  化合物（２）
本発明の液晶組成物の第２の態様は、式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第二成分と第一成分とを含有する組成物である。
式（２）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000030
式（２）において、Ｒ２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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合または炭素数１〜４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−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は独立して、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は独立して、０または１であり、２≦ｎ２１＋ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５≦３である。
【００８０】
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。
【００８１】
環Ａ２１、環Ａ２２、環Ａ２３、環Ａ２４、および環Ａ２５は、化合物の安定性や誘電率異方性を考慮すると、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。
【００８２】
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、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−に置き換えられてもよい。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い。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。特に好ましくはｎ２４＝１でかつＺ２５が−ＣＦ２Ｏ−である。
【００８３】
Ｘ２はフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３である。より好ましくはフッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【００８４】
式（２）の化合物において、より好ましい化合物は式（２−１）の化合物である。
2013179960.tif 000031
式（２−１）において、式（２）の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、Ｚ２１〜Ｚ２６の定義は前記式（２）と同一であり、およびＸ２Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３であり、式（２−１）中のｎ２２、ｎ２３、ｎ２４およびｎ２５は独立して、０または１であり、ｎ２２＋ｎ２３＋ｎ２４＋ｎ２５は１〜２の整数であり、（Ｆ）は独立して水素またはフッ素を表す。
【００８５】
Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４、Ｚ２５およびＺ２６は独立して、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、少なくとも一つが−ＣＦ２Ｏ−であることが好ましい。特に好ましくはｎ２４＝１でかつＺ２５が−ＣＦ２Ｏ−である。
【００８６】
式（２−１）において好ましいのは、式（２−１−１）〜（２−１−５）で表される構造である。
2013179960.tif 000032
ここで、Ｒ２Ａ，Ｚ２１〜Ｚ２６、Ｘ２Ａおよび（Ｆ）の定義は前記と同じである。
【００８７】
式（２−１−１）〜（２−１−５）の化合物において、さらに好ましくは、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）である。これらの中で、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）で表される化合物がさらに好ましい。
2013179960.tif 000033
2013179960.tif 000034
これらの式において、Ｒ２Ａ、（Ｆ）、およびＸ２Ａの定義は前述の式（２−１−１）〜（２−１−５）と同一である。
2013179960.tif 000035
2013179960.tif 000036
2013179960.tif 000037
【００８８】
２−２  化合物（２−１）の性質
本発明に用いられる化合物（２−１）をさらに詳細に説明する。化合物（２−１）はクロロベンゼン環を有する液晶化合物である。この化合物は、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。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。
【００８９】
化合物（２−１）の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（２−１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００９０】
一般に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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
右末端基Ｘ２Ａ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。
【００９４】
（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。
【００９５】
以上のように、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。
【００９６】
式（２）で表される化合物は、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ため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、０．５〜７０重量％でもよく、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。
【００９７】
本発明に用いられる化合物（２）は１種でも２種以上でもよい。
【００９８】
３−１  化合物（３）
本発明の液晶組成物の第３の態様は、式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第三成分と第一成分とを含有する組成物である。第三成分と第一成分に加えて、さらに第二成分も含有してもよい。
【００９９】
式（３）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000038
式（３）において、Ｒ３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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも１つは−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４およびＬ３５は独立して、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、このアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ３において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
アルケニルの具体的な例は、−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である。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
式（３）において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−であり、
【０１０８】
Ｚ３１、Ｚ３２、およびＺ３３の好ましい例は、単結合と−ＣＦ２Ｏ−である。
【０１０９】
式（３）において、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。
【０１１０】
式（３）において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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、このアルキル中、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、またはこの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つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【０１１１】
少なくとも１つ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は、−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である。
【０１１２】
少なくとも１つ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は、−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である。
【０１１３】
少なくとも１つ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は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【０１１４】
好ましいＸ３の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、および−ＯＣＨＦ２である。最も好ましいＸ３の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【０１１５】
式（３）において好ましいのは、式（３−１）〜（３−３）で表される構造である。より好ましくは式（３−２）〜（３−３）である。
2013179960.tif 000039
これらの式において、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、Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３であり、Ｌ３１〜Ｌ３５は独立して水素またはフッ素である。
【０１１６】
３−２  化合物（３）の性質
本発明に用いられる化合物（３）をさらに詳細に説明する。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である。この化合物は、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。
【０１１７】
化合物（３）の左末端基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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
Ｌ３１〜Ｌ３５のうちの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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
３−３  化合物（３）の具体例
化合物（３）の好ましい例は、式（３−１）〜（３−３）である。より好ましい例として、式（３−２Ａ）〜（３−２Ｈ）、（３−３Ａ）〜（３−３Ｄ）を挙げることができる。さらに好ましい例として式（３−２Ａ）〜（３−２Ｄ）、（３−３Ａ）、（３−３Ｂ）を挙げることができる。最も好ましい例として、式（３−２Ａ）、（３−２Ｃ）、（３−３Ａ）を挙げることができる。
【０１２４】
2013179960.tif 000040
【０１２５】
2013179960.tif 000041
【０１２６】
これらの式において、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、Ｘ３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３である。
【０１２７】
式（３）で表される化合物は、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ため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、０．５〜７０重量％でもよく、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。
【０１２８】
本発明に用いられる化合物（３）は１種でも２種以上でもよい。
【０１２９】
４  化合物（４）
本発明の第４の態様は、前記式（１）および付加成分として前記式（２）および（３）で表される化合物からなる成分Ａと式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第四成分を含有する組成物である。
式（４）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000042
式（４）において、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は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＯＣＦ２−であり；Ｌ２３およびＬ２４は独立して、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、一つのＺ４１は−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−であるが；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。
【０１３０】
アキラル成分Ｔの第四成分は、大きな誘電率異方性あるいは低温での相溶性を有する組成物の調製に適している。この第四成分の好ましい含有量は、成分Ｔの全重量に対して、低温での相溶性を上げるために約５重量％〜約４０重量％である。さらに好ましい割合は約５重量％〜約３０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約５重量％〜約２０重量％の範囲である。
【０１３１】
本発明に用いられる化合物（４）は１種でも２種以上でもよい。
【０１３２】
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。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。好ましいＲ４は、粘度を下げるために、炭素数２〜１２のアルケニルであり、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、炭素数１〜１２のアルキルである。
【０１３３】
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、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【０１３４】
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。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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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、および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、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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、そのうちの任意の２つの環Ｂは同じであっても、異なってもよい。好ましい環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。
【０１３９】
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Ｚ１２は−ＣＦ２Ｏ−である。ｎ４１が２以上である時、そのうちの任意の２つのＺ１２は同じであっても、異なってもよい。好ましいＺ４１は、粘度を下げるために単結合である。好ましい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−である。
【０１４０】
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。
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、相溶性が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。
【０１４１】
式（４）の化合物のうち、好ましくは式（４−１）〜（４−９）である。
2013179960.tif 000043
上記式（４−１）〜（４−９）において、Ｒ４Ａ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、−ＯＣＦ３であり、Ｌ４０〜Ｌ４９は独立して水素またはフッ素である。
（４−１）〜（４−３）は透明点が高く、５環としては相溶性に優れる。（４−４）〜（４−６）は透明点が高く、Δｎが大きく、(４−７)〜(４-９)は相溶性に優れる。なお、Ｌ４０〜Ｌ４９において、フッ素の数が多いほど、誘電率異方性が大きい。
【０１４２】
５  化合物（５）
本発明の第５の態様は、前記式（１）および付加成分として前記式（２）および（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ａと前記式（５）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第五成分、およびキラル剤を含有する液晶組成物である。アキラル成分Ｔとして、さらに第４成分を含有してもよい。式（５）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000044
式（５）において、Ｒ５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−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、このアルキル中、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、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、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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−が、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中、アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ５において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
アルケニルの具体的な例は、−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である。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
式（５）において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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中、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い。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
好ましいＸ５の具体的な例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。より好ましいＸ５の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。Ｘ５が塩素、フッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。Ｘ５が−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、特に大きな誘電率異方性を示す。
【０１５５】
式（５）において好ましいのは、  式（５−１）〜（５−４）である。
2013179960.tif 000045
（式（５−１）〜（５−４）において、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。； 
【０１５６】
式（５−１）〜（５−４）で表される化合物において、より好ましくは、（５−１）〜（５−３）であり、さらに好ましくは下記式（５−１−１）、（５−１−２）、（５−２−１）〜(５−２−４)、(５−３−１)および（５−３−２）である。これらの中で、より好ましくは、式（５−２−１）、（５−２−２）および（５−３−２）である。
【０１５７】
2013179960.tif 000046
ここで、Ｒ５Ａ及びＸ５Ａの定義は前記と同じである。
【０１５８】
アキラル成分Ｔの第五成分は、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。この第五成分の好ましい含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、透明点を上げるために約１.０重量％以上であり、液晶相の下限温度を下げるために約５０重量％以下である。さらに好ましい割合は約１〜２５重量％である。特に好ましい割合は約１〜約１５重量％である。
【０１５９】
本発明に用いられる化合物（５）は１種でも２種以上でもよい。
【０１６０】
５−１  化合物（５）の性質
本発明に用いられる化合物（５）をさらに詳細に説明する。化合物（５）はジオキサン環と３個のベンゼン環を有する液晶化合物である。この化合物は、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。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。さらにこの化合物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（５）とキラル剤から調製された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りやすい。すなわち、化合物（５）は均一なブルー相を発現させやすい化合物である。
【０１６１】
右末端基Ｘ５がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ５がフッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【０１６２】
５−２  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。
【０１６３】
例えば、特許２９５９５２６号公報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。
【０１６４】
アキラル成分Ｔの第五成分は、ブルー相を発現しやすく、かつ透明点を高くする効果がある。
【０１６５】
６  化合物（６）
本発明の液晶組成物の第６の態様は、式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第六成分と第一成分とを含有する組成物である。第六成分と第一成分に加えて、さらに第二〜五成分も含有してもよい。
【０１６６】
式（６）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000047
式（６）において、Ｒ６AおよびＲ６B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。
【０１６７】
アキラル成分Ｔの第六成分は、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。
【０１６８】
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の第六成分の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、１重量％〜４０重量％であり、好ましくは１重量％〜２０重量％である。
請求項２９
【０１６９】
本発明に用いられる化合物（６）は１種でも２種以上でもよい。
【０１７０】
Ｒ６AおよびＲ６B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。好ましいＲ６AおよびＲ６Bは、粘度を下げるために、炭素数２〜１２のアルケニルであり、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、炭素数１〜１２のアルキルである。
【０１７１】
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、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【０１７２】
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。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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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、および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、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。
【０１７５】
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、そのうちの任意の２つの環Ｃは同じであっても、異なってもよい。好ましい環Ｃおよび環Ｄ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。
【０１７６】
Ｚ６１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり、ｒが２以上である時、そのうちの任意の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。
【０１７７】
式（６）の化合物のうち、好ましくは式（６−１）〜（６−１３）である。
2013179960.tif 000048
上記式（６−１）〜（６−１３）において、Ｒ６AおよびＲ６B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。
（６−１）〜（６−３）は粘度が低く、（６−４）〜（６−８）は透明点が高く、(６−９)〜(６−１３)は透明点が極めて高い。
【０１７８】
７  化合物（７）
本発明の液晶組成物の第７の態様は、式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなるアキラル成分Ｔの第七成分と第一成分とを含有する組成物である。第七成分と第一成分に加えて、さらに第二〜六成分も含有してもよい。
【０１７９】
式（７）で表される化合物について説明する。
2013179960.tif 000049
式（７）において、Ｒ７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−、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、このアルキル中、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、またはこの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、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およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、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、れた基中の少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
アルケニルの具体的な例は、−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である。
【０１８５】
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。
【０１８６】
アルキニルの具体的な例は、−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。
【０１８７】
式（７）において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、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、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、そしてこのアルキル中、アルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられた基中、または少なくとも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つの水素はフッ素で置き換えられてもよいが、Ｘ７において−Ｏ−と−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＯ−と−ＣＨ＝ＣＨ−が隣接することはない。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
好ましいＸ７の具体的な例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。より好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。Ｘ７が塩素、フッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。Ｘ７が−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、特に大きな誘電率異方性を示す。
【０１９２】
式（７）において好ましいのは、  式（７−１）〜（７−３）である。
2013179960.tif 000050
（式（７−１）〜（７−３）において、Ｒ７Ａ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；Ｌ７２、Ｌ７４、Ｌ７５およびＬ７６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｚ７１およびＺ７２はそれぞれ独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−であり；
Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３である。
【０１９３】
式（７−１）〜（７−３）で表される化合物において、より好ましくは、下記式（７−１−１）、（７−１−２）、（７−２−１）〜(７−２−５)、(７−３−１)および（７−３−２）である。これらの中で、さらにより好ましくは、式（７−２−１）〜（７−２−５）である。
【０１９４】
2013179960.tif 000051
ここで、Ｒ７Ａ、Ｚ７１、Ｚ７２およびＸ７Aの定義は前記と同じである。
上記式においてさらに好ましい化合物は（７−２−２−１）および（７−２−５−１）である。
2013179960.tif 000052
ここで、Ｒ７Ａ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；Ｘ７Ａは、フッ素、塩素、または−ＣＦ３である。
【０１９５】
７−２  化合物（７）の性質
本発明に用いられる化合物（７）をさらに詳細に説明する。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−連結基を有する液晶化合物である。この化合物は、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。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。さらにこの化合物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）とキラル剤から調製された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。
【０１９６】
右末端基Ｘ７がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるときは誘電率異方性が大きい。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。
【０１９７】
アキラル成分Ｔの第七成分は、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。この第七成分の好ましい含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、駆動電圧を低下させるために、約５.０〜８０重量％が好ましく、より好ましくは２０〜７５重量％であり、特に好ましい割合は約３０〜７５重量％である。
【０１９８】
本発明に用いられる化合物（７）は１種でも２種以上でもよい。
【０１９９】
７−３  化合物（７）の合成
次に、化合物（７）の合成について説明する。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。
【０２００】
例えば、特許２９５９５２６号公報の方法を準用しても、本願式（１）の化合物を合成することが可能である。
【０２０１】
本発明の液晶組成物の調製は、公知の方法、例えば必要な成分を高温度下で溶解させる方法などにより一般に調製される。
【０２０２】
８  光学的に等方性の液晶相を有する組成物
８．１  光学的に等方性の液晶相を有する組成物の組成
本発明の第８の態様は、アキラル成分Ｔとキラル剤とを含む組成物であり、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のできる液晶組成物である。アキラル成分Ｔは、式（１）および付加成分として式（２）、式（３）、式（５）、式（７）で表される化合物からなる成分Ａを含む。アキラル成分Ｔは、必要に応じて成分Ａに加えて、式（４）で表されるアキラル成分Ｔの第四成分および式（６）で表される第六成分からなる群から選ばれる化合物を含む。本発明の液晶組成物は、光学的等方性の液晶相を発現する組成物である。本発明のアキラル成分Ｔ及びキラル剤は、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。
式（１）で表される化合物の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、３〜８０重量％でもよく、式（２）で表される化合物の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、０．５〜７０重量％でもよく、式（３）で表される化合物の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、０．５〜７０重量％でもよく、式（４）で表される第四成分の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、５〜４０重量％でもよく、式（５）で表される第五成分の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、１〜５０重量％でもよく、および式（６）で表される第六成分の好ましい含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、０〜４０重量％でもよく、式（７）で表される第五成分の含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、５〜８０重量％でもよい。
キラル剤の含有量は、液晶組成物の全重量に対して、１〜４０重量％である。
【０２０３】
８．２  キラル剤
光学的に等方性の液晶組成物が含有するキラル剤は光学活性化合物であり、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、下記式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物が好ましい。
【０２０４】
2013179960.tif 000053
式（Ｋ１）〜（Ｋ５）中、ＲＫは独立して、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、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、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、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、−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は独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであるが、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、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は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４である。
【０２０５】
これらの中でも、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）がより好ましく、式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）がさらに好ましい。
【０２０６】
2013179960.tif 000054
2013179960.tif 000055
2013179960.tif 000056
2013179960.tif 000057
（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つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）。
【０２０７】
液晶組成物に含有されるキラル剤は１種でも２種以上でもよい。
【０２０８】
液晶組成物の全重量に対して、キラル剤を１〜４０重量％含むことが好ましく、３〜２５重量％含むことがさらに好ましく、５〜１５重量％含むことが最も好ましい。これらの範囲でキラル剤を含有する液晶組成物は、光学的に等方性の液晶相を発現しやすく、好ましい。
【０２０９】
８．３  光学的に等方性の液晶相
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。
【０２１０】
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。そして、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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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材料では、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。
【０２１５】
本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、ネマチック相を有する組成物にキラル剤を添加して得ることが出来る。この際に、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、ネマチック相を有する組成物は、式（１）で表される化合物および必要に応じてその他の成分を含む。また、本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、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出来る。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、式（１）で表される化合物、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。この際に、光学活性化合物は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添加される。ここで、添加される光学活性化合物は、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使用出来る。また、添加される光学活性化合物は、ねじり力がそれほど大きくない化合物であってもよい。そのような光学活性化合物としては、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る。
【０２１６】
ねじり力がそれほど大きくない光学活性化合物の例として、以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
2013179960.tif 000058
【０２１７】
なお本発明の光学的に等方性の液晶組成物の温度範囲は、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。例えば、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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
８．４  その他の成分
本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、その組成物の特性に影響を与えない範囲で、さらに高分子物質等の他の化合物が添加されてもよい。本発明の液晶組成物は、高分子物質の他にも、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を含有していてもよい。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。
【０２２１】
９．光学的に等方性の高分子／液晶複合材料
本発明の第９の態様は、式（１）で表される化合物およびキラル剤を含む液晶組成物と高分子の複合材料であり、光学的に等方性を示すものである。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のできる光学的に等方性の高分子／液晶複合材料である。このような高分子／液晶複合材料は例えば、前述の項［１］〜［３２］に記載の液晶組成物（液晶組成物ＣＬＣ）と高分子で構成される。
【０２２２】
本発明の、「高分子／液晶複合材料」とは、液晶材料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材料に溶解していない状態で高分子が液晶材料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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
９．２  高分子
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
本発明の複合材料を構成する高分子の原料としては、例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。
【０２２７】
９．２．１  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、例えば下記の式（Ｍ１）または式（Ｍ２）で表される化合物を挙げることができる。
【０２２８】
Ｒａ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ（Ｍ１）
Ｒｂ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ （Ｍ２）
2013179960.tif 000059
【０２２９】
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、これらのアルキルにおいて少なくとも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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。活性種の発生には例えば光または熱を使用できる。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。例えば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、例えば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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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（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の定義は、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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
2013179960.tif 000060
【０２４３】
2013179960.tif 000061
【０２４４】
2013179960.tif 000062
【０２４５】
2013179960.tif 000063
【０２４６】
2013179960.tif 000064
【０２４７】
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【０２４８】
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【０２４９】
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【０２５０】
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【０２５１】
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【０２５２】
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【０２５３】
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。
【０２５４】
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、例えば、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）であり、より具体的な例として、特開２０００−３２７６３２号、特開２００４−１８２９４９号、特開２００４−５９７７２号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）の定義は前述と同一である。
【０２５５】
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【０２５６】
９．２．２  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、例えば、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。
【０２５７】
９．２．３  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、例えば、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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
９．２．４  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、例えば、硬化剤、触媒、安定剤等を加えてもよい。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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、例えば、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。
【０２７０】
また、例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。
【０２７１】
９．３  液晶組成物等の含有率
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。
【０２７２】
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、６０〜９８重量％がさらに好ましく、８０〜９７重量％が特に好ましい。高分子の含有率は複合材料に対して１〜４０重量％であることが好ましく、２〜４０重量％がさらに好ましく、３〜２０重量％が特に好ましい。
【０２７３】
９．４  その他の成分
本発明の高分子／液晶複合材料は、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。
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。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【０２７４】
１０  光素子
本発明の第１０の態様は、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。
【０２７５】
１１  光素子への使用
本発明の第１１の態様は、式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有するアキラル成分Tとキラル剤を含有し、かつ光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物の光素子への使用である。この液晶組成物は、低い駆動電圧と短い応答時間を示すため、光素子の低電圧駆動化、高速応答化に有効である。
【実施例】
【０２７６】
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ので、まず分析方法について説明をする。【０２７７】
1Ｈ−ＮＭＲ分析：測定装置は、ＤＲＸ−５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）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。【０２７８】
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。【０２７９】
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。【０２８０】
なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、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。【０２８１】
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。【０２８２】
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。【０２８３】
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。【０２８４】
〈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％〉【０２８５】
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。【０２８６】
測定に用いる母液晶としては様々な種類が存在するが、例えば、母液晶Ａの組成（重量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
2013179960.tif 000072
【０２８７】
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。【０２８８】
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。【０２８９】
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Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ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。【０２９０】
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と表した。キラルネマチック相はＮ＊と表した。液体（アイソトロピックまたは非液晶等方相と言う）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、例えば、「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。【０２９１】
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。【０２９２】
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。【０２９３】
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。【０２９４】
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。【０２９５】
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。【０２９６】
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。【０２９７】
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。【０２９８】
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。【０２９９】
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。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。【０３００】
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。【０３０１】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型粘度計を用いた。【０３０２】
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。【０３０３】
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。【０３０４】
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。【０３０５】
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。【０３０６】
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。【０３０７】
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。【０３０８】
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。【０３０９】
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。【０３１０】
螺旋ピッチ（２０℃で測定；μｍ）：螺旋ピッチの測定には、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。螺旋ピッチ（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。【０３１１】
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。【０３１２】
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。【０３１３】
（比較例１）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ａを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ
2013179960.tif 000073
2013179960.tif 000074
この液晶組成物ＮＬＣ−Ａの相転移温度（℃）はＮ  ７７．６  Ｉであった。【０３１４】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９４．８重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．６重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ａを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ａの相転移温度（℃）はＮ＊  ６９．８  ＢＰ  ７１．６  Ｉであった。  
ＢＮ−Ｈ４
2013179960.tif 000075
ＢＮ−Ｈ５
2013179960.tif 000076
【０３１５】
（比較例２）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ａを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ａを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ａの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ３７．５ ＢＰ  ４２．６  Ｉ、Ｉ ４１．６  ＢＰ  ３５．０  Ｎ＊であった。
ＬＣＡ−１２
2013179960.tif 000077
【０３１６】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ａ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（セル厚８μｍ）、得られたセルを４０．５℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ-Ａ)は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。【０３１７】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３１８】
（比較例３）
比較例２で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ａが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。６５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が９２％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは１０７０であった。【０３１９】
（実施例１）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｂを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｂ
2013179960.tif 000078
2013179960.tif 000079
この液晶組成物ＮＬＣ−Ｂの相転移温度（℃）はＮ  ８９．９  Ｉであった。【０３２０】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９４．８重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．６重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ｂを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｂの相転移温度（℃）はＮ＊  ８４．６  ＢＰ  ８６．９  Ｉであった。  【０３２１】
（実施例２）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｂを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｂを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｂの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ４７．９ ＢＰ  ５０．３  Ｉ、Ｉ  ４７．０  ＢＰ  ４５．２  Ｎ＊であった。
ＬＣＡ−１２
2013179960.tif 000080
【０３２２】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｂ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（セル厚９μｍ）、得られたセルを４７．９℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ-Ｂ)は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。【０３２３】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３２４】
（実施例３）
実施例２で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｂが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。２８Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８０％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは８７３であった。このように、本願の式（１）の化合物を含有するＰＳＢＰ−Ｂは低電圧で駆動することがわかった。
【０３２５】
（実施例４）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｃを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｃ
2013179960.tif 000081
2013179960.tif 000082
この液晶組成物ＮＬＣ−Ｃの相転移温度（℃）はＮ  ９１．２  Ｉであった。【０３２６】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ｃ（９４．８重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．６重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ｃを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｃの相転移温度（℃）はＮ＊  ８１．０  ＢＰ  ８３．０  ＢＰ＋Ｉ  ８３．５  Ｉであった。  【０３２７】
（実施例５）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｃを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｃを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｃの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ４４．４ ＢＰ  ４８．４  ＢＰ＋Ｉ  ５０．６  Ｉ、Ｉ−Ｉ＋ＢＰ  ４８．０  ＢＰ  ４４．４  Ｎ＊であった。【０３２８】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｃ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（セル厚８μｍ）、得られたセルを４６．６℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ−Ｃ)は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。【０３２９】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３３０】
（実施例６）
実施例５で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｃが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。２５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８５％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは９３４であった。このように、本願の式（１）の化合物を含有するＰＳＢＰ−Ｃは低電圧で駆動することがわかった。【０３３１】
（実施例７）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｄを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｄ
2013179960.tif 000083
2013179960.tif 000084
この液晶組成物ＮＬＣ−Ｄの相転移温度（℃）はＮ  ８７．２  Ｉであった。【０３３２】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ｄ（９４．８重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．６重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ｄを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｄの相転移温度（℃）はＮ＊  ７７．４  ＢＰ  ７９．５  Ｉであった。  【０３３３】
（実施例８）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｄを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｄを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｄの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ４４．８ ＢＰ  ４６．７  ＢＰ＋Ｉ  ４９．１  Ｉ、Ｉ  ４８．１  Ｉ＋ＢＰ−ＢＰ  ４２．６  Ｎ＊であった。【０３３４】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｄ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（セル厚８μｍ）、得られたセルを４５．０℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ−Ｄ)は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。【０３３５】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３３６】
（実施例９）
実施例８で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｄが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。３５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８５％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは８８４であった。
実施例７より、本願の式（１）の化合物を含有するＣＬＣ−Ｄは透明点が高く、実施例９より、これより得られたＰＳＢＰ−Ｄは低電圧で駆動することがわかった。【０３３７】
（実施例１０）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｅを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｅ
2013179960.tif 000085
2013179960.tif 000086
この液晶組成物ＮＬＣ−Ｅの相転移温度（℃）はＮ  ９８．３  Ｉであった。【０３３８】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ｅ（９４．４重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．８重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．８重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ｅを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｅの相転移温度（℃）はＮ＊  ８７．０  ＢＰ  ８９．１  Ｉであった。  【０３３９】
（実施例１１）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｅを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｅを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｅの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ５２．２ ＢＰ  ５７．３  ＢＰ＋Ｉ  ５８．２  Ｉ、Ｉ  ５５．６  Ｉ＋ＢＰ  ５０．６ＢＰ  ４９．２  Ｎ＊であった。【０３４０】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｅ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（セル厚８μｍ）、得られたセルを５２．３℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ−Ｅ)は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。【０３４１】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３４２】
（実施例１２）
実施例１１で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｅが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。３７．５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が９０％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは９７５であった。
実施例１０より、本願の式（１）の化合物を含有するＣＬＣ−Ｅは透明点が高く、実施例１３より、これより得られたＰＳＢＰ−Ｅは低電圧で駆動することがわかった。【０３４３】
（実施例１３）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｆを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｆ
2013179960.tif 000087
2013179960.tif 000088
この液晶組成物ＮＬＣ−Ｆの相転移温度（℃）はＮ  ９９．７  Ｉであった。【０３４４】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ｆ（９４．４重量％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．８重量％）とＢＮ−Ｈ５（２．８重量％）からなる液晶組成物ＣＬＣ−Ｆを得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｆの相転移温度（℃）はＮ＊  ８８．３  ＢＰ  ９１．９  Ｉであった。  【０３４５】
（実施例１４）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｆを８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、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）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｆを調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｆの相転移温度（℃）は
Ｎ＊  ５３．０ ＢＰ  ５７．０  Ｉ、Ｉ  ５６．５  Ｉ＋ＢＰ―ＢＰ  ５０．７  Ｎ＊であった。【０３４６】
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｆ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（セル厚８μｍ）、得られたセルを５３．２℃の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、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ−Ｆ)は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。【０３４７】
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、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。【０３４８】
（実施例１５）
実施例１４で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｆが狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。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°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。３５．２Ｖの矩形波を印加すると、透過率が９０％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは１１４７であった。
実施例１３より、本願の式（１）の化合物を含有するＣＬＣ−Ｆは透明点が高く、実施例１５より、これより得られたＰＳＢＰ−Ｆは低電圧で駆動することがわかった。【０３４９】
（実施例１６）ネマチック液晶組成物（ＮＬＣ）の調製
表１に示すように、式（１）の化合物を含むネマチック液晶組成物ＮＬＣ−G、ＮＬＣ−Ｌ、ＮＬＣ−Ｍ、ＮＬＣ−Ｎ、ＮＬＣ−ＯおよびＮＬＣ−Ｐを調製した（表１）。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（Ｎ−Ｉ点）は表２に示すとおりであった。
表１
2013179960.tif 000089
表２．  ネマチック液晶組成物の相転移点（Ｎ−Ｉ点）
2013179960.tif 000090
【０３５０】
（実施例１７）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（９４．７０重量％）を、下記に示すキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６５重量％）およびＢＮ−Ｈ５（２．６５重量％）と混合して、それぞれキラル液晶組成物ＣＬＣ−G、ＣＬＣ−Ｌ、ＣＬＣ−Ｍ、ＣＬＣ−Ｎ、ＣＬＣ−ＯおよびＣＬＣ−Ｐを調製した。当該キラル液晶組成物の組成は以下に、相転移点は表３に示すとおりであった。
ＣＬＣ−Ｇ
ＮＬＣ−Ｇ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
ＣＬＣ−Ｌ
ＮＬＣ−Ｌ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
ＣＬＣ−Ｍ
ＮＬＣ−Ｍ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
ＣＬＣ−Ｎ
ＮＬＣ−Ｎ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
ＣＬＣ−Ｏ
ＮＬＣ−Ｏ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
ＣＬＣ−Ｐ
ＮＬＣ−Ｐ      ９４．７０重量％
ＢＮ−Ｈ４        ２．６５重量％
ＢＮ−Ｈ５        ２．６５重量％
表３
2013179960.tif 000091
ＢＮ−Ｈ４
2013179960.tif 000092
ＢＮ−Ｈ５
2013179960.tif 000093
【０３５１】
（実施例１８）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１７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−G、ＭＬＣ−Ｌ、ＭＬＣ−Ｍ、ＭＬＣ−Ｎ、ＭＬＣ−ＯおよびＭＬＣ−Ｐを調製した。これらの液晶組成物の組成は以下に、相転移点は表４に示すとおりであった。
ＭＬＣ−Ｇ
ＣＬＣ−Ｇ                    ８８．８重量％
ｎ−ヘキサデシルアクリレート    ６．０重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．８重量％
ＤＭＰＡＰ                      ０．４重量％
ＭＬＣ−Ｌ
ＣＬＣ−Ｌ                    ８８．８重量％
ｎ−ヘキサデシルアクリレート    ６．０重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．８重量％
ＤＭＰＡＰ                      ０．４重量％
ＭＬＣ−Ｍ
ＣＬＣ−Ｍ                    ８８．３重量％
ドデシルアクリレート            ５．８重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．７重量％
ＤＭＰＡＰ                      １．２重量％
ＭＬＣ−Ｎ
ＣＬＣ−Ｎ                    ８８．３重量％
ドデシルアクリレート            ５．８重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．７重量％
ＤＭＰＡＰ                      １．２重量％
ＭＬＣ−Ｏ
ＣＬＣ−Ｏ                    ８８．８０重量％
ｎ−ヘキサデシルアクリレート    ６．０重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．８重量％
ＤＭＰＡＰ                      ０．４重量％
ＭＬＣ−Ｐ
ＣＬＣ−Ｐ                    ８８．８０重量％
ｎ−ヘキサデシルアクリレート    ６．０重量％
ＬＣＡ−１２                    ４．８重量％
ＤＭＰＡＰ                      ０．４重量％
表４
2013179960.tif 000094
【０３５２】
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。
ＬＣＡ−６
2013179960.tif 000095
ＬＣＡ−１２
2013179960.tif 000096
【０３５３】
（実施例１９）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−G、ＰＳＢＰ−Ｌ、ＰＳＢＰ−Ｍ、ＰＳＢＰ−Ｎ、ＰＳＢＰ−ＯおよびＰＳＢＰ−Ｐが挟持されたセルを作成した（セル厚は表５中に記載）。重合温度は表５に示すとおりであった。
表５
2013179960.tif 000097
【０３５４】
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。【０３５５】
（実施例２０）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１９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。【０３５６】
前述のように、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り、あるいは、液晶相の上限温度が高いにも関わらず、高速応答を示すため従来技術より優れている。
【産業上の利用可能性】
【０３５７】
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。
【符号の説明】
【０３５８】
１・・・電極１
２・・・電極２
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）
【図１】
2013179960.tif 000121
【図２】
2013179960.tif 000122
【国際調査報告】
2013179960.tif 000123
2013179960.tif 000124
2013179960.tif 000125
2013179960.tif 000126
2013179960.tif 000127
2013179960.tif 000128