(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１−１１）〜（１−２１）のいずれか１つで表される化合物。
0005880832.tif 000063
0005880832.tif 000064
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素、塩素、またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【請求項２】
式（１−３６）〜（１−３８）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
0005880832.tif 000065
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、およびＹ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【請求項３】
１成分として、請求項１〜２のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有し、２成分以上からなる液晶組成物。
【請求項４】
式（２）、（３）および（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項３に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000066
これらの式において、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ２は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ３、Ｚ４、およびＺ５は独立して、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ６およびＬ７は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項５】
式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項３に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000067
この式において、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；環Ｄ１、環Ｄ２、および環Ｄ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ６は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ８およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；ｒおよびｓは独立して、０または１である。
【請求項６】
式（６）、（７）、（８）、（９）、および（１０）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項３に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000068
これらの式において、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、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、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９、およびＺ１０は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ１０およびＬ１１は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して、０または１であり、ｕとｘとｙとｚとの和は１または２である。
【請求項７】
式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項３に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000069
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｆ１、環Ｆ２、および環Ｆ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２，５−ジイル、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；Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項８】
請求項５記載の式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項９】
請求項７記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
請求項７記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
請求項７記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、請求項３〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
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さらに含有する請求項３〜１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
請求項３〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。詳しくは液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性、小さな粘度を有する液晶化合物、およびこの化合物を含有する液晶組成物である。この組成物を使用した液晶表示素子は、幅広い温度範囲において使用可能で、低電圧駆動が可能であり、大きなコントラスト比、および急峻な電気光学特性を得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物を用いた表示素子は、時計、電卓、パソコンなどのディスプレイに広く利用されている。これらの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。【０００３】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、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）、ＰＳＡ（Polymer sustained alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（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】
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。素子の特性を向上させるには、組成物が適切な物性を有するのが好ましい。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、スメクチック相等）の下限温度、特にネマチック相の下限温度が低いこと、
（４）他の化合物との相溶性に優れること、
（５）大きな誘電率異方性を有すること、
（６）大きな屈折率異方性を有すること、
（７）粘度が小さいこと、
である。【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む組成物を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。
（２）および（３）のように、高い透明点、または液晶相の低い下限温度を有する化合物を含む組成物はネマチック相の温度範囲が広いので、素子は幅広い温度範囲で使用することができる。【０００６】
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、素子に用いる液晶化合物は、（４）のように、他の化合物との相溶性が良好であることが好ましい。【０００７】
近年は、コントラスト、表示容量、応答時間特性などのような表示性能に優れた液晶表示素子が要求されている。例えば、素子の駆動電圧を下げるためには、組成物のしきい値電圧の低下を可能とする液晶化合物が必要である。
しきい値電圧（Ｖｔｈ）はよく知られているように、下式により示される（H.J.Deuling, et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst., 27, 81 (1975)を参照）。
Ｖｔｈ＝π（Ｋ／ε０Δε）１／２
上式において、Ｋは弾性定数、ε０は真空の誘電率である。この式から判るように、しきい値電圧（Ｖｔｈ）を低下させるには、誘電率異方性（Δε）を大きくするか、または弾性定数（Ｋ）を小さくするかの２通りの方法が考えられる。しかし、現在の技術では弾性定数をコントロールするのが容易ではないので、通常は誘電率異方性の大きな化合物を用いて要求に対処している。このような事情から（５）のように大きな誘電率異方性を有する液晶化合物の開発が盛んに行われている。【０００８】
さらに、良好な表示性能を得るためにはそれを構成する液晶表示素子のセルの厚みと使用される組成物の屈折率異方性（Δｎ）の値は一定であることが好ましい ( E.Jakeman, et al., Pyhs.Lett., 39A. 69 (1972 )を参照 )。また、素子の応答速度は用いられるセルの厚みの二乗に反比例する。そのことから、動画などの表示にも応用できる高速応答可能な素子を製造するには、大きな屈折率異方性を有する組成物を用いなくてはならない。したがって（６）のように大きな屈折率異方性を有する液晶化合物が要求されている。【０００９】
また、素子の応答速度は液晶組成物の粘度と相関関係にある。よって高速応答可能な素子を製造するには、粘度が小さい組成物を用いなければならない。したがって（７）のように粘度が小さい液晶化合物が求められる。【００１０】
これまでに、大きな誘電率異方性、大きな屈折率異方性、および小さな粘度を有する液晶化合物として、正の誘電率異方性を有するジフルオロスチルベン誘導体が種々合成されている。例えば、特許文献１〜６には２環の化合物が示されている。しかし、これらは透明点が十分に高くないので、それを組成物にしたとき素子として使用できる温度範囲が十分に広くない。【００１１】
また、特許文献３〜６には３環の化合物が示されており、特許文献４には化合物（Ｓ−１）、（Ｓ−２）などが示されている。しかし、これらは誘電率異方性が十分に大きくないうえ、他の化合物との相溶性が十分ではないものが多い。【００１２】
0005880832.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−３２９５６６号公報
【特許文献２】英国特許第１２１５２７０号明細書
【特許文献３】米国特許第６５６５９３２号明細書
【特許文献４】国際公開第２００６／１３３７８３パンフレット
【特許文献５】特許第２５９８８３０号公報
【特許文献６】特許第２５０５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の第一の目的は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性、および小さな粘度を有する液晶化合物を提供することである。第二の目的は、この化合物を含有し、液晶相の広い温度範囲、大きな屈折率異方性、低いしきい値電圧、および小さな粘度を有する液晶組成物を提供することである。第三の目的は、この組成物を含有し、使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下のような液晶化合物、液晶組成物、および液晶組成物を含有する液晶表示素子などを提供する。また、以下に、式（１）で表わされる化合物における末端基、環、結合基などに関して好ましい例も述べる。【００１６】
［１］  式（１）で表される化合物。
0005880832.tif 000003
この式において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−に置き換えられてよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−に置き換えられてもよく；環Ａ１は、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンであり；環Ｂ１は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−クロロ−１，４−フェニレン、または３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ１およびＺ２は、独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；Ｌ1、Ｌ２、Ｙ１、およびＹ2は独立して、水素、フッ素、または塩素であり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−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任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−に置き換えられてよく、これらの基において任意の−ＣＨ２ＣＨ２−はは−ＣＨ＝ＣＨ−に置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンに置き換えられてもよく；ｍは１または２であり；ｎは０または１であり；そしてｍが１であり、ｎが０である場合、Ｌ１はフッ素である。【００１７】
[２]  式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２０のアルケニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜１９のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜９のアルケニルオキシ、炭素数２〜９のチオアルキル、−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、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−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、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である項［１］に記載の化合物。【００１８】
［３］  式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシ、または炭素数２〜１２のアルケニルオキシであり、Ｚ１およびＺ２が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｘ１が、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである項［１］に記載の化合物。【００１９】
［４］  式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシであり、Ｚ１およびＺ２が独立して、単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｘ１が、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である項［１］に記載の化合物。【００２０】
［５］  式（１−１）〜（１−４）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
0005880832.tif 000004
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数２〜１２のアルケニルであり；環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｙ1、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素、フッ素、または塩素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。【００２１】
［６］  式（１−５）〜（１−３３）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
0005880832.tif 000005
0005880832.tif 000006
0005880832.tif 000007
0005880832.tif 000008
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素、塩素、またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。【００２２】
［７］  式（１−３４）〜（１−３８）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
0005880832.tif 000009
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、およびＹ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。【００２３】
［８］  １成分として、項［１］〜［７］のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有し、２成分以上からなる液晶組成物。【００２４】
［９］  式（２）、（３）および（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、項［８］に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000010
これらの式において、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ２は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ３、Ｚ４、およびＺ５は独立して、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ６およびＬ７は独立して、水素またはフッ素である。【００２５】
［１０］  式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、項［８］に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000011
この式において、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；環Ｄ１、環Ｄ２および環Ｄ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ６は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ８およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；ｒおよびｓは独立して、０または１である。【００２６】
［１１］  式（６）、（７）、（８）、（９）、および（１０）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、項［８］に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000012
これらの式において、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、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、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９、およびＺ１０は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ１０およびＬ１１は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して、０または１であり、ｕとｘとｙとｚとの和は１またはである。【００２７】
［１２］  式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、項［８］に記載の液晶組成物。
0005880832.tif 000013
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｆ１、環Ｆ２、および環Ｆ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２，５−ジイル、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；Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。【００２８】
［１３］  項［１０］記載の式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［９］に記載の液晶組成物。【００２９】
［１４］  項［１２］記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［９］に記載の液晶組成物。【００３０】
［１５］  項［１２］記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１０］に記載の液晶組成物。【００３１】
［１６］  項［１２］記載の式（１１）、（１２）および（１３）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１１］に記載の液晶組成物。【００３２】
［１７］  少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、項［８］〜［１６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。【００３３】
［１８］  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さらに含有する項［８］〜［１７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。【００３４】
［１９］  項［８］〜［１８］のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。【００３５】
本発明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。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。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。ネマチック相の上限温度はネマチック相−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。ネマチック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（１）から式（１３）において、六角形で囲んだＡ１、Ｂ１、Ｃ１などの記号はそれぞれ環Ａ１、環Ｂ１、環Ｃ１などに対応する。環Ａ１、Ｙ１、Ｂなど複数の同じ記号を同じ式または異なった式に記載したが、これらのうちの任意の２つは同じでもよいし、異なってもよい。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。【００３６】
任意のＡがＢ、ＣまたはＤで置き換えられてもよい、という表現は、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合、任意のＡがＤで置き換えられる場合、および少なくとも２つのＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合を含む。例えば、任意の−ＣＨ２−が−Ｏ−に、任意の−ＣＨ２ＣＨ２−が−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。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。アルキルなどの末端ＣＨ３の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｈのようになることも好ましくない。以下に本発明をさらに説明する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の液晶化合物は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性、および小さな粘度を有する。本発明の液晶組成物は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な大きさの屈折率異方性および低いしきい値電圧を有する。本発明の液晶表示素子は、この組成物を含有し、そして使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
１−１．本発明の化合物
本発明の第１の態様は、式（１）で表される化合物に関する。
0005880832.tif 000014
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−に置き換えられてよく、これらの基において任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−に置き換えられてもよい。例えば、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−において、任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−または−Ｓ−で、任意の−ＣＨ２ＣＨ２−を−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基は、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−Ｏ−、ＣＨ３Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＯＣＨ２Ｏ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−Ｓ−、ＣＨ３Ｓ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＳＣＨ２Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｏ−などである。
【００３９】
このようなＲ１は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、チオアルキル、チオアルキルアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニルなどである。これらの基において、直鎖でも分岐でもよく、分岐よりも直鎖の方が好ましい。Ｒ１が分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。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。
【００４０】
アルキルは、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１などである。
【００４１】
アルコキシは、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、−ＯＣ１４Ｈ２９などである。
【００４２】
アルコキシアルキルは、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３などである。
【００４３】
アルケニルは、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２などである。
【００４４】
アルケニルオキシは、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５などである。
【００４５】
好ましいＲ１は、炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルである。また、より好ましいＲ１は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−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。
【００４６】
式（１）において、環Ａ１は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−３）、ピリミジン−２，５−ジイル（１４−４）、ピリジン−２，５−ジイル（１４−５）、１，４−フェニレン（１４−６）、または任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンである。任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンは、式（１４−７）〜（１４−２４）などである。好ましい例は、式（１４−７）〜（１４−１８）である。
【００４７】
0005880832.tif 000015
【００４８】
好ましい環Ａ１は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−３）、ピリミジン−２，５−ジイル（１４−４）、ピリジン−２，５−ジイル（１４−５）、１，４−フェニレン（１４−６）、３−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−７）（１４−８）、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−９）、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１１）、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１０）、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１２）、２−クロロ−１，４−フェニレン（１４−１３）、２−クロロ−１，４−フェニレン（１４−１４）、および３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−１８）である。
【００４９】
より好ましい環Ａ１は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、および３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
【００５０】
式（１）において、環Ｂ１は１，４−フェニレン（１４−６）、３−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−７）、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１０）、３−クロロ−１，４−フェニレン（１４−１４）、または３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−１８）である。
【００５１】
好ましい環Ｂ１は、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、および３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。より好ましい環Ｂ１は、１，４−フェニレンおよび３−フルオロ−１，４−フェニレンである。
【００５２】
式（１）において、Ｚ１およびＺ２は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。
【００５３】
ここで、−ＣＨ＝ＣＨ−の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。好ましいＺ１またはＺ２は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、および−ＣＨ＝ＣＨ−である。より好ましいＺ１またはＺ２は単結合である。
【００５４】
式（１）において、Ｌ1、Ｌ２、Ｙ１、およびＹ2は独立して、水素、フッ素、または塩素である。そしてｍが１であり、ｎが０である場合、Ｌ１およびＬ２のうち少なくとも１つはフッ素である。好ましいＬ1、Ｌ２、Ｙ１、またはＹ2は、水素またはフッ素である。
【００５５】
式（１）において、Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−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任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−に置き換えられてよく、任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−に置き換えられてもよく、そして、炭素数１〜１０のアルキル、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−が、−Ｏ−または−Ｓ−に置き換えられた基、および任意の−ＣＨ２ＣＨ２−を−ＣＨ＝ＣＨ−に置き換えられた基において、任意の水素はハロゲンに置き換えられてもよい。
【００５６】
このようなＸ１は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、チオアルキル、チオアルキルアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニルなどであり、これらのハロゲン化された基である。これらの基において、直鎖でも分岐でもよく、分岐よりも直鎖の方が好ましい。
【００５７】
任意の水素がハロゲンに置き換えられたアルキルは、−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、−（ＣＦ２）５−Ｆなどである。
【００５８】
任意の水素がハロゲンに置き換えられたアルコキシは、−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、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆなどである。
【００５９】
任意の水素がハロゲンに置き換えられたアルケニルは、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３などである。
【００６０】
Ｘ１は、水素、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−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、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−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、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３などである。
【００６１】
好ましいＸ１は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。より好ましいＸ１は、フッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【００６２】
式（１）において、ｍは１または２であり、ｎは０または１である。つまり、ｍおよびｎの組み合わせは、式（１−１）のように（ｍ＝１，ｎ＝０）、式（１−２）のように（ｍ＝２，ｎ＝０）、式（１−３）のように（ｍ＝１，ｎ＝１）、および式（１−４）のように（ｍ＝２，ｎ＝１）である。ｍおよびｎの好ましい組み合わせは、式（１−１）のように（ｍ＝１，ｎ＝０）、および式（１−２）のように（ｍ＝２，ｎ＝０）である。
0005880832.tif 000016
【００６３】
１−２．本発明の化合物の性質およびその調整方法
化合物（１）をさらに詳細に説明する。化合物（１）はジオフルオロエチレン結合基を有する３環、４環、あるいは５環の化合物である。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安定であり、そして他の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。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。特に４環および５環化合物は、液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。したがって組成物においてネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で素子として使用することができる。この化合物は大きな屈折率異方性を有する。よって大きな屈折率異方性を有する組成物を提供することが可能であり、高い表示性能を示す素子を作成するのに適している。また、この化合物は大きな誘電率異方性を有するので、組成物のしきい値電圧を下げるための成分として有用である。さらにこの化合物は粘度が小さく、粘度の小さい組成物を提供することができるので、高速応答可能な素子を製造するのに適している。
【００６４】
化合物（１）のｍおよびｎの組み合わせ、環Ａ１、環Ｂ１、左末端基Ｒ１、右末端基Ｘ１、側方基Ｌ１、Ｌ２、Ｙ１、およびＹ２、および結合基Ｚ１およびＺ２の種類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。この組み合わせや種類が化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００６５】
ｍおよびｎの組み合わせが、式（１−１）のように（ｍ＝１，ｎ＝０）であるときは、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きく、粘度が小さい。式（１−２）のように（ｍ＝２，ｎ＝０）であるときは、液晶相の温度範囲が広く、透明点が高く、屈折率異方性が大きく、誘電率異方性が大きく、粘度が小さい。式（１−３）のように（ｍ＝１，ｎ＝１）であるときは、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きい。式（１−４）のように（ｍ＝２，ｎ＝１）であるときは透明点が高く、誘電率異方性が極めて大きく、屈折率異方性が極めて大きい。
【００６６】
環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンである時は、他の化合物との相溶性が良好で、粘度が小さい。環Ａ１が１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである時は、誘電率異方性が大きい。環Ａ１がテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである時は、他の化合物との相溶性が良好である。環Ａ１がピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイルである時は、透明点が高く、屈折率異方性が大きく、誘電率異方性が大きい。環Ａ１が１，４−フェニレンまたは任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンである時は、他の化合物との相溶性が良好で、屈折率異方性が大きく、粘度が小さい。
【００６７】
環Ｂ１が１，４−フェニレンである時は、透明点が高く、屈折率異方性が大きい。環Ｂ１が３−フルオロ−１，４−フェニレンである時は、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きい。環Ｂ１が３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである時は、誘電率異方性が大きい。環Ｂ１が３−クロロ−１，４−フェニレンまたは３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレンである時は、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きい。
【００６８】
左末端基Ｒ１が直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さい。Ｒ１が分岐鎖であるときは他の化合物との相溶性がよい。Ｒ１が光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。Ｒ１が光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。Ｒ１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。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。
【００６９】
右末端基Ｘ１が、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−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。Ｘ１が、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、またはアルケニルであるときは、屈折率異方性が大きい。Ｘ１が、フッ素、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、またはアルキルであるときは、化学的に安定である。
【００７０】
側方基Ｌ１がフッ素であり、Ｌ２が水素であるときは、他の化合物との相溶性が良好である。Ｌ１およびＬ２が共にフッ素であるときは、誘電率異方性が大きい。Ｌ１がフッ素であり、Ｌ２が塩素であるときは、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きい。側方基Ｙ１がフッ素であり、Ｙ２が水素であるときは、他の化合物との相溶性が良好である。Ｙ１およびＹ２が共にフッ素である時は誘電率異方性が大きい。Ｙ１およびＹ２が共に水素である時は、透明点が高く、屈折率異方性が大きく、粘度が小さい。
【００７１】
結合基Ｚ１およびＺ２が、単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であるときは、粘度が小さく化学的に安定である。Ｚ１およびＺ２が−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１（Ｋ３３：ベンド弾性定数、Ｋ１１：スプレイ弾性定数）が大きい。結合基が−Ｃ≡Ｃ−のときは、透明点が高く、屈折率異方性が大きい。
【００７２】
以上のように、環、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。したがって、化合物（１）はＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に用いられる組成物の成分として有用である。
【００７３】
１−３．化合物（１）の好ましい例
好ましい化合物（１）は、化合物（１−１）〜（１−４）である。より好ましい化合物（１）は、化合物（１−５）〜（１−３３）である。さらに好ましい化合物（１）は、化合物（１−３４）〜（１−３８）である。
0005880832.tif 000017
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル、または炭素数２〜１２のアルケニルであり、；環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｙ1、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素、フッ素、または塩素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【００７４】
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【００７５】
0005880832.tif 000019
【００７６】
0005880832.tif 000020
【００７７】
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これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【００７８】
0005880832.tif 000022
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｙ１、およびＹ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
【００７９】
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。
【００８０】
１−４−１．結合基Ｚ１およびＺ２を生成する方法
化合物（１）における結合基Ｚ１およびＺ２を生成する方法の一例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１またはＭＳＧ２は少なくとも一つの環を有する１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）は、同じでもよいし、異なってもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｄ）は、化合物（１）に相当する。
【００８１】
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【００８２】
次に、化合物（１）における結合基Ｚ１およびＺ２について、各種の結合の生成方法について、以下の（Ｉ）〜（IV）項で説明する。
【００８３】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（１５）と公知の方法で合成される化合物（１６）とを、炭酸塩水溶液とテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物（１Ａ）を合成する。この化合物（１Ａ）は、公知の方法で合成される化合物（１７）にｎ−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で化合物（１６）を反応させることによっても合成される。
【００８４】
（II）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（１６）をｎ−ブチルリチウムで処理した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのホルムアミドと反応させてアルデヒド（１８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（１９）をカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド（１８）に反応させて化合物（１Ｂ）を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
【００８５】
（III）−（ＣＨ２）２−の生成
化合物（１Ｂ）をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物（１Ｃ）を合成する。
【００８６】
（IV）−Ｃ≡Ｃ−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（１７）に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（２０）を得る。ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（２０）を化合物（１６）と反応させて、化合物（１Ｄ）を合成する。
【００８７】
１−４−２．環Ａ１および環Ｂ１を合成する方法
１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、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−クロロ−１，４−フェニレン、３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレンなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
【００８８】
１−４−３．化合物（１）を合成する方法
式（１）で表される化合物を合成する方法は複数あるが、ここにその例を示す。式（１）において、Ｌ１がフッ素である場合には、以下の方法で合成できる。フルオロベンゼン誘導体（２１）に対して、ｎ−ＢｕＬｉあるいはｓｅｃ−ＢｕＬｉを作用させた後、ヨウ素と反応させることにより、フルオロヨードベンゼン誘導体（２２）を得る。ヨードトリフルオロエチレンと亜鉛粉末から調整される有機亜鉛試薬と（２２）とを、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムのような触媒存在下で反応させることにより、トリフルオロエチレン誘導体（２３）に導く。公知の方法で合成される臭素化物（２４）にｎ−ＢｕＬｉを作用させた後、（２３）と反応させることによって化合物（１−３９）を合成することができる。
【００８９】
0005880832.tif 000024
これらの式において、環Ａ１、環Ｂ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｌ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１、Ｘ1、ｍ、およびｎは、項［１］と同じ定義である。
【００９０】
Ｌ１およびＬ２が共に水素である化合物（１）は、以下の方法で合成できる。公知の方法で合成されるヨウ素化物（２５）と、ヨードトリフルオロエチレンと亜鉛粉末から調整される有機亜鉛試薬とを、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムのような触媒存在下で反応させることにより、トリフルオロエチレン誘導体（２６）に導く。臭素化物（２４）にｎ−ＢｕＬｉを作用させた後、（２６）と反応させることによって化合物（１−４０）を合成することができる。
【００９１】
0005880832.tif 000025
これらの式において、環Ａ１、環Ｂ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１、Ｘ1、ｍ、およびｎは、項［１］と同じ定義である。
【００９２】
Ｌ１およびＬ２が共に水素である化合物（１）は、以下の方法でも合成できる。公知の方法で合成される臭素化物（２７）に対して、ｎ−ＢｕＬｉを作用させた後、テトラフルオロエチレンと反応させることにより、トリフルオロエチレン誘導体（２６）に導く。上記と同様の手法により、化合物（１−４０）を合成することができる。
【００９３】
0005880832.tif 000026
これらの式において、環Ａ１、環Ｂ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１、Ｘ1、ｍ、およびｎは、項［１］と同じ定義である。
【００９４】
２．本発明の組成物
本発明の第２の態様は、化合物（１）を含有する組成物であり、好ましくは、液晶表示素子に用いることのできる液晶組成物である。この組成物は、少なくとも２成分からなる。まず、この組成物は化合物（１）を成分Ａとして含む必要がある。他の成分として、この組成物は、成分Ａと本明細書に記載されていない液晶化合物を含有してもよいし、以下に示す成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥから選ばれた化合物を含有してもよい。成分Ａの含有量は、優良な特性を発現させるために約０．１〜約９９重量％が好ましい。
【００９５】
成分Ｂは、化合物（２）、（３）および（４）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物である。成分Ｃは、化合物（５）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物である。成分Ｄは、化合物（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物である。
成分Ｅは、化合物（１１）、（１２）および（１３）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物である。この成分Ｅを混合することにより、組成物のしきい値電圧、液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、粘度などを調整することができる。
【００９６】
液晶組成物の成分である化合物は、天然に存在する元素の代わりに、同位体元素に富んだ化合物であってもよい。例えば、水素が重水素で置き換えられた類縁体でも、その物理特性に大きな差異がない。
【００９７】
成分Ｂのうちで、好ましい化合物（２）は、化合物（２−１）〜（２−１６）である、好ましい化合物（３）は、化合物（３−１）〜（３−１１２）である。好ましい化合物（４）は、化合物（４−１）〜（４−５２）である。
【００９８】
0005880832.tif 000027
【００９９】
0005880832.tif 000028
【０１００】
0005880832.tif 000029
【０１０１】
0005880832.tif 000030
【０１０２】
0005880832.tif 000031
【０１０３】
0005880832.tif 000032
【０１０４】
0005880832.tif 000033
【０１０５】
0005880832.tif 000034
これらの式において、Ｒ２およびＸ２は前記と同じ定義である。
【０１０６】
成分Ｂは、誘電率異方性が正であり、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、ＴＦＴ用の組成物を調製する場合に用いられる。この組成物の粘度を調整するには、成分Ｅをさらに含有させるのが好ましい。成分Ｂの含有量は、組成物の全重量に対して約１〜約９９重量％の範囲が適するが、好ましくは約１０〜約９７重量％、より好ましくは約４０〜約９５重量％である。
好ましい化合物（５）は、化合物（５−１）〜（５−６２）である。
【０１０７】
0005880832.tif 000035
【０１０８】
0005880832.tif 000036
【０１０９】
0005880832.tif 000037
これらの式において、Ｒ３およびＸ３は前記と同じ定義である。
【０１１０】
化合物（５）すなわち成分Ｃは、誘電率異方性が正でその値が非常に大きいのでＳＴＮ，ＴＮ用の組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Ｃは、組成物のしきい値電圧を小さくすることができる。この成分Ｃは、粘度の調整、屈折率異方性の調整および液晶相の温度範囲を広げることができる。さらに急峻性の改良にも利用できる。
【０１１１】
成分Ｃの含有量は、ＳＴＮまたはＴＮ用の組成物を調製する場合には、組成物全重量に対して約０．１〜約９９．９重量％の範囲、好ましくは約１０〜約９７重量％の範囲、より好ましくは約４０〜約９５重量％の範囲である。また、後述の成分をさらに混合することによりしきい値電圧、液晶相の温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、粘度などを調整できる。
【０１１２】
化合物（６）〜（１０）からなる群から選択された少なくとも一つの化合物からなる成分Ｄは、ＶＡ素子などに用いられる誘電率異方性が負の組成物を調製する場合に好ましい。
【０１１３】
好ましい化合物（６）〜（１０）は、化合物（６−１）〜（６−５）、化合物（７−１）〜（７−１１）、化合物（８−１）、および化合物（１０−１）〜（１０−１１）である。
【０１１４】
0005880832.tif 000038
これらの式において、Ｒ４およびＲ５は前記と同じ定義である。
【０１１５】
成分Ｄは、主として誘電率異方性が負であるＶＡ素子用の組成物に用いられる。その含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が低くなるが、粘度が大きくなるので、しきい値電圧の要求値を満足している限り含有量を少なくすることが好ましい。誘電率異方性の絶対値が５程度であるので、低電圧駆動させるには、含有量は約４０重量％以上が好ましい。
【０１１６】
成分Ｄのうちで、化合物（６）は２環化合物であるので、主としてしきい値電圧の調整、粘度の調整または屈折率異方性の調整に効果がある。また、化合物（７）および（８）は３環化合物であるので透明点を高くする、ネマチックレンジを広くする、しきい値電圧を低くする、屈折率異方性を大きくするなどの効果がある。
【０１１７】
成分Ｄの含有量は、ＶＡ素子用の組成物を調製する場合には、組成物の全重量に対して好ましくは約４０重量％以上であり、より好ましくは約５０〜約９５重量％の範囲である。また、成分Ｄを混合することにより、弾性定数または電圧透過率曲線を制御することが可能となる。成分Ｄを誘電率異方性が正である組成物に混合する場合は、その含有量が組成物の全重量に対して約３０重量％以下が好ましい。
【０１１８】
好ましい化合物（１１）、（１２）および（１３）は、化合物（１１−１）〜（１１−１１）、化合物（１２−１）〜（１２−１８）、および化合物（１３−１）〜（１３−６）である。
【０１１９】
0005880832.tif 000039
【０１２０】
0005880832.tif 000040
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は前記と同じ定義である。
【０１２１】
化合物（１１）〜（１３）、すなわち成分Ｅは、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。化合物（１１）は主として粘度の調整または屈折率異方性の調整をする効果があり、また化合物（１２）および（１３）は透明点を高くするなどのネマチック相の範囲を広げる効果、または屈折率異方性を調整する効果がある。
【０１２２】
成分Ｅの含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が小さくなるので、組成物のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが望ましい。ＴＦＴ用の組成物を調製する場合に、成分Ｅの含有量は、組成物の全重量に対して好ましくは３０重量％以上、より好ましくは約５０重量％以上である。また、ＳＴＮまたはＴＮ用の組成物を調製する場合には、成分Ｅの含有量は、組成物の全重量に対して好ましくは約３０重量％以上、より好ましくは約４０重量％以上である。
【０１２３】
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。用途に応じて当業者によく知られている添加物を添加してよい。例えば、つぎに述べるような光学活性化合物を含む組成物、染料を添加したＧＨ型用の組成物を調製することができる。通常、添加物は当該業者によく知られており、文献などに詳細に記載されている。
【０１２４】
組成物は、さらに１つ以上の光学活性化合物を含有してもよい。
光学活性化合物は、公知のキラルド−プ剤などである。このキラルド−プ剤は液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有する。好ましいキラルド−プ剤は、以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）である。
【０１２５】
0005880832.tif 000041
【０１２６】
組成物に添加された光学活性化合物は、ねじれのピッチを調整する。ねじれのピッチはＴＦＴ用およびＴＮ用の組成物であれば約４０〜約２００μｍの範囲に調整するのが好ましい。ＳＴＮ用の組成物であれば約６〜約２０μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、双安定ＴＮ（Bistable ＴＮ）素子用の場合は、約１．５〜約４μｍの範囲に調整するのが好ましい。ピッチの温度依存性を調整する目的で２つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。
【０１２７】
組成物に、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、テトラジン系などの二色性色素を添加すれば、ＧＨ型用の組成物として使用することもできる。
【０１２８】
３．本発明の素子
本発明の第３の態様は、化合物（１）を含有する組成物を用いた液晶表示素子である。この素子の例は、先の背景技術の項で記載したような動作モードを有する素子である。別の例としては、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰや、ポリマ−ネットワ−ク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）のような、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマ−分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）である。実施例には、比較的単純な構造を有する素子が示されている。
【０１２９】
[[実施例]]
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％」をである。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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、実施例などで合成したサンプルを、ＣＤＣｌ3など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）の内部標準にはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。
【０１３２】
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）の温度を３００℃に設定した。
【０１３３】
試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液を調製し、この溶液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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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％と完全に同じではないが、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。
【０１３６】
［測定試料］
化合物の物性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。
【０１３７】
化合物を母液晶と混合した試料を用いる場合には、以下の方法で測定を行った。まず、得られた化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を調整した。そして、得られた試料の測定値から、下記の式に示す外挿法にしたがって、外挿値を計算した。この外挿値をこの化合物の物性値とした。
【０１３８】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈化合物の重量％〉
【０１３９】
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、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を測定し、上記の式にしたがって外挿値を求めて、これを化合物の物性値とした。
【０１４０】
測定に用いる母液晶としては様々な種類が存在する。例えば、母液晶Ａを用いることができる。母液晶Ａの組成（重量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
0005880832.tif 000042
【０１４１】
［測定方法］
化合物の物性の測定は以下の方法で行った。これらの多くは、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。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０１４２】
物性値のうち、化合物そのものを試料とした場合は、測定値をデータとして記載した。化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、測定値から外挿法で算出した値をデータとして記載した。相構造および相転移温度の測定には、化合物をそのまま試料として用いた。その他の測定には、試料として化合物と母液晶Ａとの混合物を用いた。
【０１４３】
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）に試料を置き、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。
【０１４４】
以下、結晶はＣと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＣ1またはＣ2と表した。また、スメクチック相はＳ、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Ａ相、スメクチックＢ相、スメクチックＣ相、またはスメクチックＦ相の区別がつく場合は、それぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、またはＳＦと表した。相転移温度の表記として、例えば、「Ｃ  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（ＣＮ）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。
【０１４５】
ネマチック相の上限温度（ＴＮＩまたはＮＩ；℃）：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。
【０１４６】
低温相溶性：母液晶と化合物とを、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調製し、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、結晶またはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。
【０１４７】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：Ｅ型回転粘度計を用いて測定した。
【０１４８】
屈折率異方性（Δｎ；２５℃で測定）：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（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。
【０１４９】
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ＴＮ素子に試料を入れた。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。
【実施例１】
【０１５０】
（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル（１−１−１）の合成
0005880832.tif 000043
【０１５１】
0005880832.tif 000044
【０１５２】
［化合物（Ｔ−２）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル（Ｔ−１）  ２３．１ｇとＴＨＦ  ２５０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０６Ｍ  ｓｅｃ−ブチルリチウム，シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液  １２２ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに２時間攪拌した。続いてヨウ素  ３５．６ｇのＴＨＦ  ２００ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ６時間攪拌した。得られた反応混合物を氷水  ５００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ４００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、３−フルオロ−４−ヨード−４’−プロピルビフェニル（Ｔ−２）  ２５．４ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は６９％であった。【０１５３】
［化合物（Ｔ−３）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、亜鉛粉末  ３．８５ｇとＤＭＦ  ２０ｍｌとを加えて、０℃に冷却した。そこへ、ヨードトリフルオロエチレン  ９．１７ｇのＤＭＦ  １０ｍｌ溶液を０℃から１０℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ４時間攪拌した。続いて化合物（Ｔ−２）  １０．０ｇおよびテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム  ０．６７９ｇを加え、１００℃で２時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、氷水  ５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層を水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製し、３−フルオロ−４’−プロピル−４−（１，２，２−トリフルオロビニル）ビフェニル（Ｔ−３）  ７．４７ｇを得た。化合物（Ｔ−２）からの収率は８６％であった。【０１５４】
［化合物（１−１−１）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、１−ブロモ−３，４，５−トリフルオロベンゼン  １０．７ｇとジエチルエーテル  １５０ｍｌとを加えて、−５０℃まで冷却した。そこへ、１．５７Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ３０．７ｍｌを−５０℃から−４５℃の温度範囲で滴下し、さらに１時間攪拌した。続いて−７４℃に冷却した後、化合物（Ｔ−３）  ７．４７ｇのジエチルエーテル  ２０ｍｌ溶液を−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ４時間攪拌した。得られた反応混合物を氷水  ２００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ２００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層を１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）による分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル（１−１−１）  ３．７５ｇを得た。化合物（Ｔ−３）からの収率は３６％であった。【０１５５】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−プロピルビフェニルであることが同定できた。【０１５６】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．５８（ｄｄ，Ｊ＝７．８０Ｈｚ，Ｊ＝７．６５Ｈｚ，１Ｈ），７．５３（ｄ，Ｊ＝８．１５Ｈｚ，２Ｈ），７．５０−７．３７（ｍ，４Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．８５Ｈｚ，２Ｈ），１．７５−１．６４（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，７．４５Ｈｚ，３Ｈ）．【０１５７】
得られた化合物（１−１−１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ６６．２  ＳＡ  ９５．２  Ｎ  １１６  Ｉ  。
【実施例２】
【０１５８】
［化合物（１−１−１）の物性］
前述した母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７；誘電率異方性（Δε）＝１１．０。【０１５９】
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例１で得られた（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル（１−１−１）の１５重量％とからなる組成物Ｂを調製した。得られた組成物Ｂの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−１−１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝９０．４℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２５０；誘電率異方性（Δε）＝２１．０；粘度（η）＝４９．５ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−１−１）は、他の化合物との相溶性が良好で、屈折率異方性が大きく、誘電率異方性が大きく、粘度が小さい化合物であることがわかった。
【実施例３】
【０１６０】
（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３，５−ジフルオロ−４’−プロピルビフェニル（１−１−１１）の合成
0005880832.tif 000045
【０１６１】
0005880832.tif 000046
【０１６２】
［化合物（Ｔ−５）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、３，５−ジフルオロ−４’−プロピルビフェニル（Ｔ−４）  １８．０ｇとＴＨＦ  ２００ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５７Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ５６．４ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに１時間攪拌した。続いてヨウ素  ２４．６ｇのＴＨＦ  １５０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ６時間攪拌した。得られた反応混合物を氷水  ４００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ３００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）で精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し３，５−ジフルオロ−４−ヨード−４’−プロピルビフェニル（Ｔ−５）  ２１．４ｇを得た。化合物（Ｔ−４）からの収率は７７％であった。【０１６３】
［化合物（Ｔ−６）の合成］
化合物（Ｔ−５）  １０．０ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−３）の合成と同様の手法により、３，５−ジフルオロ−４’−プロピル−４−（１，２，２−トリフルオロビニル）ビフェニル（Ｔ−６）  ６．６９ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は７７％であった。【０１６４】
［化合物（１−１−１１）の合成］
化合物（Ｔ−６）を原料として用い、実施例１の化合物（Ｎｏ．１−１−１）の合成と同様の手法により、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３，５−ジフルオロ−４’−プロピルビフェニル（１−１−１１）  ３．７１ｇを得た。化合物（Ｔ−６）からの収率は４１％であった。【０１６５】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３，５−ジフルオロ−４’−プロピルビフェニルであることが同定できた。【０１６６】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．５１（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．４５（ｄｄ，Ｊ＝８．４５Ｈｚ，Ｊ＝６．７０Ｈｚ，２Ｈ），７．３０（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．２３（ｄ，Ｊ＝９．１０Ｈｚ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．８０Ｈｚ，２Ｈ），１．７４−１．６４（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，７．４５Ｈｚ，３Ｈ）．【０１６７】
得られた化合物（１−１−１１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ６９．７  Ｉ  。
【実施例４】
【０１６８】
［化合物（１−１−１１）の物性］
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例３で得られた（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３，５−ジフルオロ−４’−プロピルビフェニル（Ｎｏ．１−１−１１）の１５重量％とからなる組成物Ｃを調製した。得られた組成物Ｃの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−１−１１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝４９．７℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２１０；誘電率異方性（Δε）＝２８．３；粘度（η）＝６３．２ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−１−１１）は、他の化合物との相溶性が良好であり、屈折率異方性が大きく、誘電率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例５】
【０１６９】
（Ｅ）−１−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（１−１−２１）の合成
0005880832.tif 000047
【０１７０】
0005880832.tif 000048
【０１７１】
［化合物（Ｔ−８）の合成］
１−フルオロ−３−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−７）  ３０．０ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−２）の合成と同様の手法により、１−フルオロ−２−ヨード−５−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−８）  ３６．３ｇを得た。化合物（Ｔ−７）からの収率は７７％であった。【０１７２】
［化合物（Ｔ−９）の合成］
化合物（Ｔ−８）  ６．００ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−３）の合成と同様の手法により、２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）−１−（１，２，２−トリフルオロビニル）ベンゼン（Ｔ−９）  ５．０５ｇを得た。化合物（Ｔ−８）からの収率は９７％であった。【０１７３】
［化合物（１−１−２１）の合成］
化合物（Ｔ−９）２．５０ｇを原料として用い、実施例１の化合物（１−１−１）の合成と同様の手法により、（Ｅ）−１−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｎｏ．１−１−２１）  １．５１ｇを得た。化合物（Ｔ−９）からの収率は４４％であった。【０１７４】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−１−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼンであることが同定できた。【０１７５】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．４７−７．３７（ｍ，３Ｈ），７．０９（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，１Ｈ），７．０２（ｄ，Ｊ＝１１．７Ｈｚ，１Ｈ），２．５１（ｔｔ，Ｊ＝９．１０Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９５−１．８５（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．３９（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．２６（ｍ，３Ｈ），１．２６−１．１９（ｍ，２Ｈ），１．１１−１．００（ｍ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．４０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１７６】
得られた化合物（１−１−２１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ６３．５  Ｎ  １１１  Ｉ  。
【実施例６】
【０１７７】
［化合物（１−１−２１）の物性］
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例５で得られた（Ｅ）−１−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（１−１−２１）の１５重量％とからなる組成物Ｄを調製した。得られた組成物Ｄの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−１−２１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝８９．７℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７；誘電率異方性（Δε）＝１９．４；粘度（η）＝４１．４ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−１−２１）は、他の化合物との相溶性が良好で、誘電率異方性が大きく、粘度が小さい化合物であることがわかった。
【実施例７】
【０１７８】
（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［３−フルオロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］ビニル）−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（１−１−２５）の合成【０１７９】
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【０１８０】
0005880832.tif 000050
【０１８１】
［化合物（１−１−２５）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、４−ブロモ−２−フルオロ−１−（トリフルオロメチル）ベンゼン  ２．２８ｇとジエチルエーテル  ７０ｍｌとを加えて、−７０℃まで冷却した。そこへ、１．５７Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ７．１０ｍｌを−７０℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、さらに１時間攪拌した。続いて、化合物（Ｔ−９）  ２．６８ｇのジエチルエーテル  １０ｍｌ溶液を−７０℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ４時間攪拌した。得られた反応混合物を氷水  １００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層を１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）による分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［３−フルオロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］ビニル）−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（１−１−２５）  ２．２４ｇを得た。化合物（Ｔ−９）からの収率は５７％であった。【０１８２】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［３−フルオロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］ビニル）−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼンであることが同定できた。【０１８３】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．７２−７．５７（ｍ，３Ｈ），７．４６（ｄｄ，Ｊ＝７．６５Ｈｚ，Ｊ＝７．６５Ｈｚ，１Ｈ），７．１０（ｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，１Ｈ），７．０４（ｄ，Ｊ＝１１．７Ｈｚ，１Ｈ），２．５２（ｔｔ，Ｊ＝９．１５Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９６−１．８５（ｍ，４Ｈ），１．５０−１．３８（ｍ，２Ｈ），１．３８−１．２６（ｍ，３Ｈ），１．２６−１．１９（ｍ，２Ｈ），１．１２−１．０１（ｍ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．３０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１８４】
得られた化合物（１−１−２５）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  １０４  Ｎ  １２５  Ｉ  。
【実施例８】
【０１８５】
［化合物（１−１−２５）の物性］
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例７で得られた（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［３−フルオロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］ビニル）−２−フルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼン（１−１−２５）の１５重量％とからなる組成物Ｅを調製した。得られた組成物Ｅの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−１−２５）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝９５℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１９０；誘電率異方性（Δε）＝２２．１；粘度（η）＝５２．９ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−１−２５）は、他の化合物との相溶性が良好で、誘電率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例９】
【０１８６】
（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（１−２−１６）の合成
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【０１８７】
0005880832.tif 000052
【０１８８】
［化合物（Ｔ−１１）の合成］
３−フルオロ−４−ヨード−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（Ｔ−１０）  ５．００ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−３）の合成と同様の手法により、３−フルオロ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）−４−（１，２，２−トリフルオロビニル）ビフェニル（Ｔ−１１）  ３．７９ｇを得た。化合物（Ｔ−１０）からの収率は８５％であった。【０１８９】
［化合物（１−２−１６）の合成］
化合物（Ｔ−１１）３．７９ｇを原料として用い、実施例１の化合物（１−１−１）の合成と同様の手法により、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（Ｎｏ．１−２−１６）  １．１８ｇを得た。化合物（Ｔ−１１）からの収率は２４％であった。【０１９０】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニルであることが同定できた。【０１９１】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．６１−７．５２（ｍ，３Ｈ），７．４９−７．３７（ｍ，４Ｈ），７．３２（ｄ，Ｊ＝９．００Ｈｚ，２Ｈ），２．５３（ｔｔ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９７−１．８５（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．４３（ｍ，２Ｈ），１．４１−１．２７（ｍ，３Ｈ），１．２７−１．１９（ｍ，２Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．４０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１９２】
得られた化合物（１−２−１６）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ８８．８  ＳＡ  １３８  Ｎ  ２８６  Ｉ  。
【実施例１０】
【０１９３】
［化合物（１−２−１６）の物性］
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例９で得られた（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−３−フルオロ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（１−２−１６）の１５重量％とからなる組成物Ｆを調製した。得られた組成物Ｆの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−２−１６）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝２００℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２７０；誘電率異方性（Δε）＝１７．２；粘度（η）＝８０．９ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−２−１６）は、他の化合物との相溶性が良好で、透明点が非常に高く、誘電率異方性および屈折率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例１１】
【０１９４】
（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル−４−イル） ビニル］−２，３’，４’，５’−テトラフルオロビフェニル（１−３−１）の合成【０１９５】
0005880832.tif 000053
【０１９６】
0005880832.tif 000054
【０１９７】
［化合物（１−３−１）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、４−ブロモ−２，３’，４’，５’−テトラフルオロビフェニル  ４．８４ｇとジエチルエーテル  １３０ｍｌとを加えて、−５０℃まで冷却した。そこへ、１．５７Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ８．９０ｍｌを−５０℃から−４５℃の温度範囲で滴下し、さらに２時間攪拌した。続いて、化合物（Ｔ−３）  ３．１１ｇのジエチルエーテル  ２０ｍｌ溶液を−７０℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ１時間攪拌した。得られた反応混合物を氷水  １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  １５０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い、得られた有機層を１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）による分取操作で精製した。さらにトルエン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル−４−イル） ビニル］−２，３’，４’，５’−テトラフルオロビフェニル（１−３−１）  ２．７６ｇを得た。化合物（Ｔ−３）からの収率は５２％であった。【０１９８】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル−４−イル） ビニル］−２，３’，４’，５’−テトラフルオロビフェニルであることが同定できた。【０１９９】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．６８−７．５７（ｍ，３Ｈ），７．５４（ｄｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．５１−７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝１１．９Ｈｚ，１Ｈ），７．３０（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．２７−７．２２（ｍ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．８５Ｈｚ，２Ｈ），１．７５−１．６５（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，７．４０Ｈｚ，３Ｈ）．【０２００】
得られた化合物（１−３−１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  １５１  ＳＡ  １８２  Ｎ  ２７６  Ｉ  。
【実施例１２】
【０２０１】
［化合物（１−３−１）の物性］
母液晶Ａ ９７重量％と、実施例１１で得られた（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル−４−イル） ビニル］−２，３’，４’，５’−テトラフルオロビフェニル（１−３−１）の３重量％とからなる組成物Ｇを調製した。得られた組成物Ｇの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−３−２）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１８２℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．３７０；誘電率異方性（Δε）＝２８．５；粘度（η）＝９３．９ｍＰａ・ｓ。
これらのことから化合物（１−３−１）は、屈折率異方性が非常に大きく、透明点が高く、誘電率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例１３】
【０２０２】
実施例１、３、５、７、９、および１１、さらに記載した合成法をもとに、以下に示す化合物（１−１−１）〜（１−１−４０）、（１−２−１）〜（１−２−４０）、（１−３−１）〜（１−３−１４）および（１−４−１）〜（１−４−６）を合成することができる。付記したデータは前記した手法に従い、求めた値である。上限温度（ＴNI）、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）、粘度（η）は、実施例２、４、６、８、１０、および１２に記載したように化合物を母液晶Ａに混合した試料の物性の測定値から、外挿法によって算出した物性値である。【０２０３】
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【０２０４】
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【０２０５】
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【０２０６】
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【０２０７】
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【０２０８】
［比較例１］
比較例としてＷＯ２００６／１３３７８３Ａ１に掲載されている、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−４’−プロピルビフェニル（Ｓ−１−１）を合成した。
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【０２０９】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［１，２−ジフルオロ−２−（３，４，５−トリフルオロフェニル）ビニル］−４’−プロピルビフェニルであることが同定できた。【０２１０】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．８０（ｄ，Ｊ＝８．４５Ｈｚ，２Ｈ），７．７０（ｄ，８．４０Ｈｚ，２Ｈ），７．５６（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．４３（ｄｄ，Ｊ＝８．８５Ｈｚ，Ｊ＝６．６０Ｈｚ，２Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．８５Ｈｚ，２Ｈ），１．７４−１．６５（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，７．３５Ｈｚ，３Ｈ）．【０２１１】
得られた比較化合物（Ｓ−１−１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度：Ｃ   ８８．２  ＳＡ  １８５  Ｎ  １８８  Ｉ  。【０２１２】
母液晶Ａ ９０重量％と、比較化合物（Ｓ−１−１）の１０重量％とからなる組成物Ｈを調製した。得られた組成物Ｈの物性を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｓ−１−１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。【０２１３】
上限温度（ＴNI）＝１４３℃；屈折率異方性（Δｎ）＝０．３１７；誘電率異方性（Δε）＝１８．６；粘度（η）＝３２．９ｍＰａ・ｓ。【０２１４】
比較化合物（Ｓ−１−１）と実施例に示した化合物（１−１−１）、（１−１−１１）、（１−１−２１）、（１−１−２５）、（１−２−１６）、および（１−３−１）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると化合物（１−１−１）、（１−１−１１）、および（１−１−２１）の方が融点が低い。それぞれの相溶性を比較すると、（Ｓ−１−１）は母液晶Ａに１０％しか加えることができないのに対し、（１−１−１）、（１−１−１１）、（１−１−２１）、（１−１−２５）、および（１−２−１６）は母液晶Ａに１５％加えることができる。よって、本発明の化合物の方が、他の化合物との相溶性が良好であり、より低温でも使用できる優れた化合物であるといえる。また、化合物（１−２−１６）、および（１−３−１）の方が透明点が高い。よって、本発明の化合物の方が幅広い温度範囲で使用可能な優れた化合物であるといえる。【０２１５】
次に、比較化合物（Ｓ−１−１）と、化合物（１−１−１）、（１−１−１１）、（１−１−２１）、（１−１−２５）、（１−２−１６）、および（１−３−１）との物性値を比較すると、化合物（１−１−１）、（１−１−１１）、（１−１−２１）、（１−１−２５）、および（１−３−１）の方が誘電率異方性が大きい。よって本発明の化合物の方が、組成物のしきい値電圧を低下させる事のできる優れた化合物であるといえる。【０２１６】
比較化合物（Ｓ−１−１）と本発明の化合物（１−１−１）との相違は、式（１）における側方基Ｌ１が水素であるか、フッ素であるかの違いのみである。しかしながら、それらの融点および母液晶Ａに対する相溶性は大きく異なる。この結果は、ジフルオロスチルベン誘導体において側方基Ｌ１がフッ素であることが、他の化合物との相溶性向上に効果的である事を示唆している。【０２１７】
［比較例２］
さらに比較例としてＷＯ２００６／１３３７８３Ａ１に掲載されている、（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［４−（トリフルオロメトキシ）フェニル］ビニル）−４−（５−ペンチルテトラヒドロピラン−２−イル）ベンゼン（Ｓ−２）を合成した。
0005880832.tif 000061
【０２１８】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−１−（１，２−ジフルオロ−２−［４−（トリフルオロメトキシ）フェニル］ビニル）−４−（５−ペンチルテトラヒドロピラン−２−イル）ベンゼンであることが同定できた。【０２１９】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．７９（ｄ，Ｊ＝８．８０Ｈｚ，２Ｈ），７．７３（ｄ，Ｊ＝８．３０Ｈｚ，２Ｈ）  ，７．４４（ｄ，Ｊ＝８．２５Ｈｚ，２Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝８．８０Ｈｚ，２Ｈ），４．３２（ｄｄ，Ｊ＝１１．４Ｈｚ，Ｊ＝１．９０Ｈｚ，１Ｈ），４．１１（ｄｑ，Ｊ＝１１．３Ｈｚ，Ｊ＝２．００Ｈｚ，１Ｈ），３．２３（ｔ，Ｊ＝１１．２Ｈｚ，１Ｈ），２．０１（ｍ，１Ｈ），１．９０（ｍ，１Ｈ），１．７４−１．５３（ｍ，３Ｈ），１．４１−１．２４（ｍ，６Ｈ），１．２４−１．１０（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１０Ｈｚ，３Ｈ）．【０２２０】
得られた比較化合物（Ｓ−２）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度：Ｃ  ４３．８  ＳＢ  １１１  ＳＡ  ２２１  Ｎ  ２２６  Ｉ  。【０２２１】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較化合物（Ｓ−２）の１５重量％とからなる組成物Ｉを調製した。得られた組成物Ｉの物性を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｓ−２）の物性の外挿値を算出した。その結果は以下のとおりであった。【０２２２】
上限温度（ＴNI）＝１７４℃；誘電率異方性（Δε）＝８．９３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２１０；粘度（η）＝２５．６ｍＰａ・ｓ。【０２２３】
比較化合物（Ｓ−２）と、化合物（１−１−１）、（１−１−１１）、（１−１−２１）、（１−１−２５）、（１−２−１６）、および（１−３−１）との物性値を比較すると、本願のこれら化合物の方が誘電率異方性が大きい。よって本発明の化合物の方が、組成物のしきい値電圧を低下させる事のできる優れた化合物であるといえる。
【実施例１４】
【０２２４】
さらに本発明の代表的な組成物を［組成例１］〜［組成例１４］にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその量（重量％）を示した。化合物は表１の取り決めに従い、左末端基、結合基、環、および右末端基の記号によって表示した。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トランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。各実施例で使用する化合物の部分に記載した番号は、上述した本発明の化合物を示す式番号に対応をしている。次に組成物の物性（測定値）を示した。【０２２５】
0005880832.tif 000062
【０２２６】
組成物における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。【０２２７】
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。【０２２８】
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。【０２２９】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型回転粘度計を用いた。【０２３０】
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ボルトから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、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。【０２３１】
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ボルトから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。【０２３２】
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。【０２３３】
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。【０２３４】
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。【０２３５】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあとしきい値電圧を測定した。化合物のしきい値電圧は外挿値である。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。【０２３６】
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。【０２３７】
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。【０２３８】
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。【０２３９】
成分の割合（百分率）は、成分の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。【０２４０】
［組成例１］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−１）    ７％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１−１１）  ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                          （５−１４）      ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                          （５−１４）    １２％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                  （５−１５）    １６％
３−ＨＢ−Ｏ２                                （１１−５）    １０％
３−ＨＨ−４                                  （１１−１）      ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                                （３−１）        ３％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                              （１２−１）      ４％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ                              （３−３７）      ４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ７％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            （１２−１６）    ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                            （１２−１６）    ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                            （１２−１６）    ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２                        （１２−１７）    ５％
ＮＩ＝８０．６℃；Δｎ＝０．１５４；Δε＝２８．３；Ｖｔｈ＝１．０５Ｖ；η＝３６．６ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２４１】
［組成例２］
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−２１）  ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＣＦ３      （１−１−２５）  ５％
２−ＨＢ−Ｃ                                  （５−１）        ５％
３−ＨＢ−Ｃ                                  （５−１）      １２％
３−ＨＢ−Ｏ２                                （１１−５）    １５％
２−ＢＴＢ−１                                （１１−１０）    ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                                （３−１）        ４％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ８％
３−ＨＨＢ−３                                （１２−１）    １４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ４％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ５％
ＮＩ＝９６．８℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝６．３；Ｖｔｈ＝２．０９Ｖ；η＝１９．８ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２４２】
［組成例３］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−１）    ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−２１）  ４％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                          （５−１４）      ８％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ                                  （５−１）        ８％
１Ｖ−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）        ８％
３−ＨＢ−Ｏ２                                （１１−５）      ３％
３−ＨＨ−２Ｖ                                （１１−１）    １４％
３−ＨＨ−２Ｖ１                              （１１−１）      ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                              （１２−１）    １５％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ７％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            （１２−１６）    ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                            （１２−１６）    ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                            （１２−１６）    ５％
ＮＩ＝１０２．７℃；Δｎ＝０．１４０；Δε＝９．０；Ｖｔｈ＝２．２１Ｖ；η＝１７．９ｍＰａ・ｓｅｃ．
上記組成物１００重量部に光学活性化合物（Ｏｐ−５）を０．２５重量部添加したときのピッチは６１．２μｍであった。【０２４３】
［組成例４］
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１−１１）  ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＣＦ３      （１−１−２５）  ５％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                          （５−１４）      ５％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ                                  （５−１）      １１％
５−ＰｙＢ−Ｃ                                （５−９）        ６％
４−ＢＢ−３                                  （１１−８）    １１％
３−ＨＨ−２Ｖ                                （１１−１）    １０％
５−ＨＨ−Ｖ                                  （１１−１）      ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ３％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                              （１２−１）    １５％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ９％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２                            （１２−４）    １０％
３−ＨＨＥＢＨ−３                            （１３−６）      ５％
ＮＩ＝８９．０℃；Δｎ＝０．１２９；Δε＝７．２；Ｖｔｈ＝１．８８Ｖ；η＝２１．２ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２４４】
［組成例５］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−１）    ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＣＦ３      （１−１−２５）  ５％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                  （５−１５）      ６％
３−ＨＢ−Ｃ                                  （５−１）        ８％
２−ＢＴＢ−１                                （１１−１０）  １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ                              （１１−１）    ３０％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１                            （１２−１）      ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１                          （１２−１）    １１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            （１２−１６）    ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                            （１２−１６）    ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                            （１２−１６）    ４％
ＮＩ＝８６．３℃；Δｎ＝０．１３９；Δε＝７．４；Ｖｔｈ＝２．０３Ｖ．【０２４５】
［組成例６］
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１−１１）  ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−２１）  ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）      １６％
３−ＨＨ−４                                  （１１−１）    １２％
３−ＨＨ−５                                  （１１−１）      ４％
３−ＨＨＢ−Ｆ                                （３−１）        ４％
３−ＨＨＢ−ＣＬ                              （３−１）        ３％
４−ＨＨＢ−ＣＬ                              （３−１）        ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）      １０％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ９％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ９％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５                          （１３−１）      ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （４−６）        ２％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （４−６）        ３％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （４−６）        ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−１５）      ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−１５）      ３％
ＮＩ＝１１２．９℃；Δｎ＝０．０９７；Δε＝５．０；Ｖｔｈ＝２．１９Ｖ；η＝２０．９ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２４６】
［組成例７］
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  
（１−２−１）    ３％
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−３−１）    ３％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ９％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ８％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ８％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−２４）    ２１％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−２４）    ２０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２７）      ８％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （４−６）        ３％
５−ＨＨ２ＢＢ−Ｆ                            （４−１３）      ２％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−１５）      ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５                          （１３−１）      ４％【０２４７】
［組成例８］
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３
（１−２−１７）  ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ
（１−４−２）    ３％
５−ＨＢ−Ｆ                                  （２−２）      １２％
６−ＨＢ−Ｆ                                  （２−２）        ９％
７−ＨＢ−Ｆ                                  （２−２）        ７％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                          （３−１）        ７％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                          （３−１）        ７％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                          （３−１）        ７％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                          （３−１）        ５％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３                        （３−４）        ４％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３                        （３−４）        ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ２Ｈ              （３−３）        ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３                （３−３）        ５％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ                        （３−５）        ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２３）      ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２３）      ７％
５−ＨＢＢＨ−３                              （１３−１）      ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                        （１３−２）      ３％【０２４８】
［組成例９］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−１）    ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  
（１−２−１）    ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）        ８％
３−ＨＨ−４                                  （１１−１）      ８％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ２％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−２４）    ２０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−２４）    １５％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１２）    １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１２）      ３％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１２）      ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３９）      ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３９）      ５％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３９）      ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （４−６）        ６％【０２４９】
［組成例１０］
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１−１１）  ４％
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  
（１−３−１）    ４％
３−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）        ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）        ４％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                          （３−１）        ５％
３−Ｈ２ＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１３）      ５％
５−Ｈ４ＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１９）    １５％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ５％
３−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３                （３−２１）      ８％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３                （３−２１）    １０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ５％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２１）      ７％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２６）      ５％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２６）      ５％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３９）      ５％【０２５０】
［組成例１１］
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−２１）  ５％
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３
（１−２−１７）  ５％
５−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）        ７％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                        （２−４）        ３％
３−ＨＨ−４                                  （１１−１）    １０％
３−ＨＨ−５                                  （１１−１）      ５％
３−ＨＢ−Ｏ２                                （１１−５）    １５％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                              （１２−１）      ５％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （３−２）        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ６％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ５％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１５）      ５％【０２５１】
［組成例１２］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−１）    ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−１−１１）  ５％
５−ＨＢ−ＣＬ                                （２−２）        ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ                            （２−３）        ７％
３−ＨＨ−４                                  （１１−１）      ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ                              （１１−２）    ２３％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ８％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                              （３−１０）      ８％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１２）    １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１２）      ５％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−１０３）    ６％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１０６）    ４％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−１０９）    ７％
ＮＩ＝８１．２℃；Δｎ＝０．０８０；Δε＝６．８；η＝２１．７ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２５２】
［組成例１３］
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−１−２１）  ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）−ＣＦ３      （１−１−２５）  ５％
３−ＨＢ−Ｏ２                                （１１−５）    １０％
５−ＨＢ―ＣＬ                                （２−２）      １３％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−２４）      ７％
３−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ                          （２−１５）    １０％
５−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ                          （２−１５）    １０％
３−ＰｙＢＢ−Ｆ                              （３−８０）    １０％
４−ＰｙＢＢ−Ｆ                              （３−８０）    １０％
５−ＰｙＢＢ−Ｆ                              （３−８０）    １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                        （１３−５）    １０％
ＮＩ＝８５．３℃；Δｎ＝０．１８４；Δε＝９．７；Ｖｔｈ＝１．５２Ｖ；η＝３８．６ｍＰａ・ｓｅｃ．【０２５３】
［組成例１４］
３−ＢＢ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  
（１−３−１）    ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）ＣＦ＝ＣＦＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ
（１−４−２）    ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                  （１１−１）    ２５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ          （３−９７）    １８％
３−ＨＨＢ−１                                （１２−１）      ２％
２−ＨＢＢ−Ｆ                                （３−２２）      ３％
３−ＨＢＢ−Ｆ                                （３−２２）      ４％
３−ＨＨＢ−ＣＬ                              （３−１）        ６％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                        （１２−６）      ６％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                        （１２−６）      ６％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                        （１２−６）      ３％
２−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （３−３）        ４％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （４−４６）    １０％
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
本発明は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性、および小さな粘度を有する新規液晶性化合物を提供する。また、この液晶性化合物を成分として、その化合物を構成する環、置換基、結合基などを適当に選択することにより、望ましい特性を有する新たな液晶組成物を提供する。さらに、この液晶組成物を用いた液晶表示素子は、時計、電卓、パソコンなどのディスプレイに広く利用することができる。