(57)【要約】【課題】  本発明が解決しようとする課題は、高いコントラスト、高い溶解性、高いネマティック−アイソトロピック転移温度（TNI）、高耐光性及び高耐熱性に有効な低い複屈折率異方性（Δn）を同時に満たす二色性色素を含有する液晶組成物を提供すること、及び、これを用いた液晶表示素子または調光素子を提供することにある。【解決手段】  一般式（Ｌ）で表される化合物を１種類又は２種類以上と、アゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上含有する液晶組成物、及びこれを用いたゲストホスト型の液晶表示素子または調光素子を提供する。本発明の液晶組成物を用いることで、見た目に良好な黒色を呈し、高いコントラスト、高い表示品位とともに、高い実用性を備えた液晶表示素子または調光素子を得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ａ）で表されるアゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上と、ホスト液晶組成物とからなり、
ホスト液晶組成物は、一般式（Ｌ）で表される化合物を１種類又は２種類以上と、更に、一般式（Ｎ）で表される化合物から選ばれる化合物、一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、
一般式（Ｎ）で表される化合物を含有する場合、ホスト液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｌ）及び一般式（Ｎ）で表される化合物の合計の含有量の下限値は９５％であり、
一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有する場合、ホスト液晶組成物の総量に対しての一般式（Ｌ）、一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物の合計の含有量の下限値は９５％である、液晶組成物。
【化１】
2019085581.tif 000049
（式中、ＲＡ１及びＲＡ２はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のアルキル基が結合したジアルキルアミノ基を表し、該アルキル基及びジアルキルアミノ基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、また、アルキル基及びジアルキルアミノ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、
Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦを表し、
Ａｒ１及びＡｒ３はそれぞれ独立して
【化２】
2019085581.tif 000050
（ＲＡ３及びＲＡ３はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表す。）
から選択される基を表し、これらの基はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Ａｒ２は
【化３】
2019085581.tif 000051
から選択される基を表し、これらの基はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
ｐは０、１又は２を表すが、ｐが２であってＡｒ１及びＸ１が複数存在する場合は、Ａｒ１及びＸ１はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよく、
ｑは２又は３を表すが、Ａｒ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
【化４】
2019085581.tif 000052
（式中、ＲＬ１及びＲＬ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、
ｍＬ１は０、１、２又は３を表し、
ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３はそれぞれ独立して
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよいが、ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，７，８−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基又は３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことはなく、
ＺＬ１及びＺＬ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦを表し、
ｍＬ１が２又は３であってＡＬ２及びＺＬ２が複数存在する場合は、ＡＬ２及びＺＬ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
【化５】
2019085581.tif 000053
（式中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、
ｍＮ１は０、１、２又は３を表し、
ＡＮ１、ＡＮ２及びＡＮ３はそれぞれ独立して
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシル、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよいが、ＡＮ１、ＡＮ２及びＡＮ３のうち少なくとも１つは２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，７，８−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基又は３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、
ＺＮ１及びＺＮ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦ−を表し、
ｍＮ１が２又は３であってＡＮ２及びＺＮ２が複数存在する場合は、ＡＮ２及びＺＮ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
【化６】
2019085581.tif 000054
（式中、Ｒｂは炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチルまたはエチル分岐を有していてもよく、３〜６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
環Ａ、環Ｂ及び環Ｃはそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基またはピリジン−２，５−ジイル基を表し、
Ｌａ、Ｌｂ及びＬｃはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、１，２−プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−及び−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−を表し、
環Ｚは一般式（Ｌａ）〜（Ｌｃ）で表される置換基を表し、
【化７】
2019085581.tif 000055
（式中、Ｙａ〜Ｙｊはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表し、
Ｐａはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基又はジフルオロメチル基あるいは２個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数２又は３のアルコキシル基、アルキル基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表す。）
【化８】
2019085581.tif 000056
（式中、Ｒｃは炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３〜６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
環Ｄ、環Ｅ及び環Ｆはそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基を表し、
Ｌｄ、Ｌｅ及びＬｆはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、１，２−プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−及び）−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−を表し、
環Ｙは芳香環であり以下の一般式（Ｌｄ）〜（Ｌｆ）で表される置換基を表し、
【化９】
2019085581.tif 000057
（式中、Ｙｋ〜Ｙｑはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表す。
Ｐｂはシアノ基（−ＣＮ）、シアナト基（−ＯＣＮ）又は−Ｃ≡ＣＣＮを表す。）
【請求項２】
二色性色素として、最大吸収波長が３９０ｎｍ〜４４０ｎｍである化合物Ａを１種、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍである化合物Ｂを１種、５５０〜６５０ｎｍである化合物Ｃを１種含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
液晶組成物中の二色性色素の総量に対する前記化合物Ａ、化合物Ｂ及び化合物Ｃの配合比率Ａ：Ｂ：Ｃが１０〜６０重量％：１０〜６０重量％：１０〜６０重量％である請求項２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
二色性色素を液晶組成物１００重量部に対して０．５〜５重量部含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
標準光源Ｄ６５における色度ｘ、ｙがそれぞれ０．３１０〜０．３７０になるように調節された請求項４記載の液晶組成物。
【請求項６】
捩れピッチｐが２μｍ〜２０μｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項７】
一般式（Ｎ）として、一般式（Ｎ−ｉ）を含有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化１０】
2019085581.tif 000058
（式中、ＲＮｉ１及びＲＮｉ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又はＯＣＯ−によって置換されていてもよく、
ＡＮｉ１及びＡＮｉ２はそれぞれ独立して、
（ａ）  トランス−１,４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−及び／又は−Ｓ−に置き換えられてもよい）
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−基は−Ｎ−に置き換えられてもよい）及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）上の水素原子は互いに独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシル、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、ＣＮ又はハロゲンで置換されていてもよく、
ＺＮｉ１は単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦ−
ｍＮｉ１は０、１又は２を表すが、ｍＮｉ１が２であってＡＮｉ１及びＺＮｉ１が複数存在する場合は、それらはそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項８】
更に重合性化合物を含有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項９】
更に安定剤を０．０５〜０．５重量％含有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
ネマティック−アイソトロピック転移温度が８０℃ 〜１２０℃、誘電率異方性が−２．０  〜−６．０又は＋３．０〜＋２０．０、及び複屈折率が  ０．０７０〜０．２００である請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた素子。
【請求項１２】
プレチルト角が８０°〜９０°又は１°〜１５°である請求項１１に記載の素子。
【請求項１３】
捩れピッチｐとセル厚ｄの関係であるｄ／ｐ値が０．５〜２．２を満たす請求項１２に記載の素子。
【請求項１４】
基板表面にアンチグレア処理を施した請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項１５】
アンチパラレルに配向処理された垂直配向の液晶セル２枚の配向軸を９０°直交させて積層させた請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項１６】
液晶セルに４００ｎｍ以下の波長の光をカットするフィルムを積層した請求項１１〜１５記載の素子。
【請求項１７】
調光素子に使用される請求項１１〜１６いずれか１項に記載の素子。
【請求項１８】
液晶表示素子に使用される請求項１１〜１６いずれか１項に記載の素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアゾ系二色性色素を含有する液晶組成物及びこれを使用した液晶表示素子または調光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶材料は、ＴＶやスマートフォンに代表される文字や画像、映像を表示させる各種表示素子に利用されるだけではなく、光の透過を調節する調光素子としての利用も実用化されつつある。
【０００３】
中でも、ホスト液晶組成物に二色性色素を添加した「ゲスト - ホスト（ＧＨ）型液晶組成物」を用いる場合には偏光板が不要になることから、低コストで透過率の高い調光素子が期待されている。
【０００４】
ＧＨ型液晶組成物については古くから検討されており、有用な素子性能（例えば、大きな二色比、高いコントラスト、液晶組成物との高い溶解性、優れた耐光性、優れた耐UV性、優れた耐熱性）を有する液晶表示素子や調光素子を開発する試みが行われてきた（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、二色性色素を含有する液晶組成物においては、その構成する成分によって、液晶表示素子や調光素子への使用に適さないものがあり、更なる性能の向上が求められている。例えば、大きな二色比を得るためには、二色性色素を多量に液晶組成物に含有させる必要があり、二色性色素や液晶化合物が析出してしまう組成物溶解性の問題がある。特に、調光素子として利用するためには、広い温度範囲でネマティック液晶相を呈しなければならないが、色素の分子量は液晶化合物と比べて大きいため、低温での溶解性に課題がある。
【０００６】
調光素子用のホスト液晶組成物としては、誘電率異方性が負の高信頼性ＴＶ用の液晶組成物を利用できるが、調光素子用液晶組成物として実用するために、低温での溶解安定性に優れ、且つ、高いネマティック−アイソトロピック転移温度（TNI）と高耐光性、高耐熱性に有効な低い複屈折率異方性（Δn）を同時に満たすＧＨ型液晶組成物の開発が求められている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１３−５３４９４５号公報
【特許文献２】国際公開第１９９７／１７４１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明が解決しようとする課題は、高いコントラスト、高い溶解性、高いネマティック−アイソトロピック転移温度（TNI）、高耐光性及び高耐熱性に有効な低い複屈折率異方性（Δn）を同時に満たす二色性色素を含有する液晶組成物を提供すること、及び、これを用いた液晶表示素子または調光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らが鋭意検討した結果、一般式（Ｌ）
【００１０】
【化１】
2019085581.tif 000002
【００１１】
（式中、ＲＬ１及びＲＬ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、
ｍＬ１は０、１、２又は３を表し、
ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３はそれぞれ独立して
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシル、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよいが、ＡＬ１、ＡＬ２及びＡ４Ｌ３は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，７，８−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基又は３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことはなく、
ＺＬ１及びＺＬ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦを表し、
ｍＬ１が２又は３であってＡＬ２及びＺＬ２が複数存在する場合は、ＡＬ２及びＺＬ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
で表される化合物を１種類又は２種類以上と、アゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上含有する液晶組成物とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。
【００１２】
つまり、本願発明は、一般式（Ｌ）で表される化合物を１種類又は２種類以上と、アゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上含有する液晶組成物を提供し、また、これを用いた液晶表示素子または調光素子を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明により、高いコントラスト、高い溶解性、高いネマティック−アイソトロピック転移温度（TNI）、高耐光性及び高耐熱性に有効な低い複屈折率異方性（Δn）を同時に満たす二色性色素を含有する液晶組成物を提供でき、更に、この液晶組成物を用いることで、見た目に良好な黒色を呈し、高いコントラスト、高い表示品位とともに、高い実用性を備えた液晶表示素子または調光素子を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明の液晶組成物は、アゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上含有する。アゾ化合物としては、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種類又は４種類以上含有することが好ましい。液晶組成物中には、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素として、ジスアゾ化合物のみを３種類又は４種類以上含有してもよいし、トリスアゾ化合物のみを３種類又は４種類以上含有してもよいし、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物の両方を含有してもよい。
【００１５】
ジスアゾ化合物又はトリスアゾ化合物としては、例えば、以下の一般式（Ａ）で表される化合物から選択される化合物を含有することが好ましい。
【００１６】
【化２】
2019085581.tif 000003
【００１７】
（式中、ＲＡ１及びＲＡ２はそＡれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のアルキル基が結合したジアルキルアミノ基を表し、該アルキル基及びジアルキルアミノ基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、また、アルキル基及びジアルキルアミノ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、
Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦを表し、
Ａｒ１及びＡｒ３はそれぞれ独立して
【００１８】
【化３】
2019085581.tif 000004
【００１９】
（ＲＡ３及びＲＡ３はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表す。）
から選択される基を表し、これらの基はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Ａｒ２は
【００２０】
【化４】
2019085581.tif 000005
【００２１】
から選択される基を表し、これらの基はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
ｐは０、１又は２を表すが、ｐが２であってＡｒ１及びＸ１が複数存在する場合は、Ａｒ１及びＸ１はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよく、
ｑは２又は３を表すが、Ａｒ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
一般式（Ａ）中に存在するアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。
【００２２】
アゾ化合物として、最大吸収波長が３９０ｎｍ〜４４０ｎｍである二色性色素（以下、「化合物Ａ」という。）、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍである二色性色素（以下、「化合物Ｂ」という。）、及び５５０〜６５０ｎｍである二色性色素（以下、「化合物Ｃ」という。）から選択される二色性色素を少なくとも１種以上用いることが好ましく、化合物Ａを少なくとも１種以上、化合物Ｂを少なくとも１種以上、及び化合物Ｃを少なくとも１種以上含有することがより好ましい。化合物Ａ、化合物Ｂ及び化合物Ｃをそれぞれ有することで、二色性色素の総添加量を増大させても液晶組成物との溶解性や低温安定性を維持できる。
【００２３】
液晶組成物中の二色性色素の総量に対する前記化合物Ａ、化合物Ｂ及び化合物Ｃの配合比率Ａ：Ｂ：Ｃが１０〜６０重量％：１０〜６０重量％：１０〜６０重量％であることが好ましい。化合物Ａ、化合物Ｂ及び化合物Ｃの配合比率は、ターゲットとする色度に応じて、適宜調節される。また、液晶組成物中の二色性色素の総量に対する、化合物ａ、化合物ｂ及び化合物ｃの総添加量が、５０重量％以上となることが好ましく、６０重量％以上となることが好ましく、７０重量％以上となることが好ましく、８０重量％以上となることが好ましく、９０重量％以上となることが好ましく、９５重量％以上となることが好ましく、１００重量％となることが好ましい。
【００２４】
本発明の液晶組成物は、標準光源Ｄ６５における色度ｘ、ｙがそれぞれ０．３１０〜０．３７０になるように調節された色度であることが好ましい。黒色を呈した色味の液晶組成物を得られ、コントラストに優れた素子を得られるためである。色度は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ座標系で表したものである。色度は、セル厚１０μｍのセルに液晶組成物が注入された状態で測定することが好ましく、セルはアンチパラレルセルであることがより好ましい。
【００２５】
本発明の液晶組成物は、二色性色素を液晶組成物１００重量部に対して０．５〜５重量部含有することが好ましい。より具体的には、二色性色素を液晶組成物１００重量部に対し１重量部以上含有することが好ましく、１．３重量部以上含有することが好ましく、１．５重量部以上含有することが好ましく、２．０重量部以上含有することが好ましく、２．５重量部以上含有することが好ましく、４重量部以下含有することが好ましく、３．５重量部以下含有することが好ましく、３重量部以下含有することが好ましい。
【００２６】
本願発明の液晶組成物は、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物以外の二色性色素を含有してもよい。本願発明の液晶組成物中に含まれる二色性色素は、いずれもアゾ系二色性色素であることが好ましい。二色性色素がいずれもアゾ系二色性色素であることにより、二色性比、液晶組成物の溶解性及び低温安定性が更に優れたものになる。
【００２７】
本願発明の液晶組成物は、一般式（Ｌ）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有する。一般式（Ｌ）で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類である。あるいは本発明の別の実施形態では２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類であり、６種類であり、７種類であり、８種類であり、９種類であり、１０種類以上である。
【００２８】
本発明の組成物において、一般式（Ｌ）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【００２９】
本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％であり、４０％であり、５０％であり、５５％であり、６０％であり、６５％であり、７０％であり、７５％であり、８０％である。又、含有量が多いと析出等の問題を引き起こすため、好ましい含有量の上限値は８５％であり、７５％であり、６５％であり、５５％であり、４５％であり、３５％であり、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
【００３０】
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物が比抵抗値やVHRが高い高信頼性の組成物であり、駆動電圧に制限の無い場合には上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
【００３１】
信頼性を重視する場合にはＲＬ１及びＲＬ２はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
【００３２】
分子内に存在するハロゲン原子は０、１、２又は３個が好ましく、０又は１が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には１が好ましい。
【００３３】
ＲＬ１及びＲＬ２は、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【００３４】
アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
【００３５】
【化５】
2019085581.tif 000006
【００３６】
ｍＬ１は応答速度を重視する場合には０が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには２又は３が好ましく、これらのバランスをとるためには１が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。
【００３７】
ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３はΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【００３８】
【化６】
2019085581.tif 000007
【００３９】
トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましい。
【００４０】
ＺＬ１及びＺＬ２は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。一般式（Ｌ）で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が０個又は１個であることが好ましい。
【００４１】
一般式（Ｌ）としてより具体的には、一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物を含有することが好ましい。一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物としては、１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００４２】
【化７】
2019085581.tif 000008
【００４３】
上式中、Ｒｄ及びＲｅはそれぞれ独立的に炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３〜６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状１−アルケニル基、炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基、炭素原子数１〜３の直鎖状アルコキシル基又は末端が炭素原子数１〜３アルコキシル基により置換された炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基が好ましく、更に少なくとも一方は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状１−アルケニル基又は炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基であることが特に好ましい。又、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
【００４４】
環Ｇ、環Ｈ、環Ｉ及び環Ｊはそれぞれ独立的に、トランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基は１個以内であることが好ましく、他の環はトランス−１，４−シクロへキシレン基あるいは１〜２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【００４５】
Ｌｇ、Ｌｈ及びＬｉは連結基であって、それぞれ独立的に単結合、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、１，２−プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−及び）−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−を表すが、単結合、エチレン基、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−が好ましく、（Ｃ２）においてはその少なくとも１個が、（Ｃ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
【００４６】
なお一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＧやＬｇ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
【００４７】
又、一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）においては分子内のハロゲン原子数が０個又は１個であることが好ましい。
【００４８】
本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％であり、４０％であり、５０％であり、５５％であり、６０％であり、６５％であり、７０％であり、７５％であり、８０％である。好ましい含有量の上限値は、８５％であり、７５％であり、６５％であり、５５％であり、４５％であり、３５％であり、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
【００４９】
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物の比抵抗値やVHRが高く、高信頼性の組成物が必要な場合は上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。
【００５０】
（Ｃ１）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ１ａ）〜（Ｃ１ｈ）で表すことができる。
【００５１】
【化８】
2019085581.tif 000009
【００５２】
上記各式中、Ｒｆ及びＲｇはそれぞれ独立的に炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状1-アルケニル基、炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基、炭素原子数１〜３の直鎖状アルコキシル基又は末端が炭素原子数１〜３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表すが、少なくとも一方は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状1-アルケニル基又は炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基を表す。ただし、環Ｇ１〜環Ｇ８が芳香環の場合、対応するＲｆは１−アルケニル基及びアルコキシル基を除き、環Ｈ１〜環Ｈ８が芳香環の場合、対応するＲｇは1-アルケニル基及びアルコキシル基を除く。
【００５３】
環Ｇ１及び環Ｈ１はそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン-トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン-トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス−１，４−シクロへキシレン基あるいは１〜２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基である。環Ｇ２及び環Ｈ２はそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基は1個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス−１，４−シクロへキシレン基あるいは１〜２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基である。環Ｇ３及び環Ｈ３はそれぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すが、各化合物において1個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基は１個以内であることが好ましい。
【００５４】
さらに好ましくは、下記化合物である。
【００５５】
【化９】
2019085581.tif 000010
【００５６】
【化１０】
2019085581.tif 000011
【００５７】
【化１１】
2019085581.tif 000012
【００５８】
（Ｃ２）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ２ａ)〜（Ｃ２ｍ）で表すことができる。
【００５９】
【化１２】
2019085581.tif 000013
【００６０】
上式中、環Ｇ１、環Ｇ２、環Ｇ３、環Ｈ１、環Ｈ２及び環Ｈ３は前述の意味を表し、環Ｉ１は環Ｇ１と、環Ｉ２は環Ｇ２と、環Ｉ３は環Ｇ３とそれぞれおなじ意味を表す。又、上記各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス−１，４−シクロへキシレン基あるいは１〜２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基である。
【００６１】
さらに好ましくは、下記化合物である。
【００６２】
【化１３】
2019085581.tif 000014
【００６３】
【化１４】
2019085581.tif 000015
【００６４】
次に（Ｃ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ３ａ）〜（Ｃ３ｆ）で表すことができる。
【００６５】
【化１５】
2019085581.tif 000016
【００６６】
上式中、環Ｇ１、環Ｇ２、環Ｈ１、環Ｈ２、環Ｉ１及び環Ｉ２は前述の意味を表し、環Ｊ１は環Ｇ１又環Ｊ２は環Ｇ２とそれぞれおなじ意味を表す。又、上記各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン-トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス−１，４−シクロへキシレン基あるいは１〜２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４−フェニレン基である。
【００６７】
さらに好ましくは、下記化合物である。
【００６８】
【化１６】
2019085581.tif 000017
【００６９】
一般式（Ｌ）で表される化合物は、一般式（Ｃ１ａ）及び（Ｃ２ａ）であることが好ましく、下記一般式（ｉ）であることがより好ましい。
【００７０】
【化１７】
2019085581.tif 000018
【００７１】
（式中、Ｒｉ１及びＲｉ２はそれぞれ独立して一般式（Ｌ）中のＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表し、
Ａｉ１はＡＬ２と同じ意味を表し、
ｎｉ１は１又は２を表すが、ｎｉ１が２を表す場合に複数存在するＡｉ１は同一であっても異なっていても良い。）
一般式（ｉ）中、Ｒｉ１は炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数２から５のアルケニル基であることが好ましく、Ｒｉ２は炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数１から５のアルコキシ基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数２から５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数２から５のアルケニル基であることが更に好ましい。素子の応答速度を重視する場合には、Ｒｉ１及びＲｉ２の少なくとも一方は炭素原子数２から５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数２から３のアルケニル基が更に好ましく、Ｒｉ１及びＲｉ２の両方が炭素原子数２から５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数２から３のアルケニル基が更に好ましい。素子の耐光性または耐UV性または耐熱性を重視する場合には、Ｒｉ１及びＲｉ２の少なくとも一方は炭素原子数１から５のアルキル基または炭素原子数１から５のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基が更に好ましく、Ｒｉ１及びＲｉ２の両方が炭素原子数１から５のアルキル基が好ましい。
一般式（ｉ）中、ｎｉ１は、素子の応答速度を重視する場合には、ｎｉ１が１であることが好ましい。素子の耐光性または耐UV性または耐熱性を重視する場合には、ｎｉ１は２が好ましい。
本願発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物を１から８０質量％含有することが好ましく、含有量の下限は１質量％が好ましく、２質量％が好ましく、３質量％が好ましく、４質量％が好ましく、５質量％が好ましく、１０質量％が好ましく、１５質量％が好ましく、２０質量％が好ましく、２５質量％が好ましく、３０質量％が好ましく、含有量の上限は８０質量％が好ましく、７５質量％が好ましく、７０質量％が好ましく、６５質量％が好ましく、６０質量％が好ましく、５５質量％が好ましく、５０質量％が好ましい。
【００７２】
本願発明の液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が負の液晶組成物の場合には、更に一般式（Ｎ）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。一般式（Ｎ）で表される化合物は誘電的に負の化合物で、Δεの符号が負で、その絶対値が２より大きいことが好ましく、３より大きいことがより好ましい。一般式（Ｎ）で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。
【００７３】
【化１８】
2019085581.tif 000019
【００７４】
（式中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、
ｍＮ１は０、１、２又は３を表し、
ＡＮ１、ＡＮ２及びＡＮ３はそれぞれ独立して
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシル、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよいが、ＡＮ１、ＡＮ２及びＡＮ３のうち少なくとも１つは２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，７，８−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基又は３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、
ＺＮ１及びＺＮ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦ−を表し、
ｍＮ１が２又は３であってＡＮ２及びＺＮ２が複数存在する場合は、ＡＮ２及びＺＮ２はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。）
一般式（Ｎ）中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数２〜５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルケニル基（プロペニル基）が特に好ましい。
【００７５】
また、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【００７６】
アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
【００７７】
【化１９】
2019085581.tif 000020
【００７８】
ＡＮ１、ＡＮ２、ＡＮ２１及びＡ２３はそれぞれ独立してΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【００７９】
【化２０】
2019085581.tif 000021
【００８０】
トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−シクロヘキセニレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましい。
【００８１】
ＺＮ１１及びＺＮ１２はそれぞれ独立して−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合を表すことが好ましく、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−又は単結合が更に好ましく、−ＣＨ２Ｏ−又は単結合が特に好ましい。
【００８２】
ｍＮ１は０、１又は２が好ましく、粘度を低くしたい場合にはｍＮ１は０が好ましく、転移温度を高くしたい場合にはｍＮ１は１が好ましい。
【００８３】
本発明の組成物の総量に対しての式（Ｎ）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、１０％であり、２０％であり、３０％であり、４０％であり、５０％であり、５５％であり、６０％であり、６５％であり、７０％であり、７５％であり、８０％である。好ましい含有量の上限値は、９５％であり、８５％であり、７５％であり、６５％であり、５５％であり、４５％であり、３５％であり、２５％であり、２０％である。
【００８４】
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明の組成物の比抵抗値やVHRが高く、高信頼性の組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
【００８５】
一般式（Ｎ）として、一般式（Ｎ−ｉ）を含有することが好ましい。
【００８６】
【化２１】
2019085581.tif 000022
【００８７】
（式中、ＲＮｉ１、ＲＮｉ２、ＺＮｉ１及びｍＮｉ１はそれぞれ独立して一般式（Ｎ）中のＲＮ１、ＲＮ２、ＺＮ１及びｍＮ１と同じ意味を表し、
ＡＮｉ１及びＡＮｉ２はそれぞれ独立して、
（ａ）  １,４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−及び／又は−Ｓ−に置き換えられてもよい）
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−基は−Ｎ−に置き換えられてもよい）及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）上の水素原子は互いに独立して炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数２〜３のアルケニル基、炭素原子数１〜３のアルコキシル、炭素原子数１〜３のアルケニルオキシ基、ＣＮ又はハロゲンで置換されていてもよい。）
ＡＮｉ１及びＡＮｉ２は互いに独立してトランス−１,４−シクロへキシレン基または１，４−フェニレン基が好ましく、粘度を低くしたい場合にはトランス−１,４−シクロへキシレン基がより好ましく、複屈折率異方性を大きくしたい場合には１，４−フェニレン基より好ましい。またそれぞれの基は非置換が好ましい。
【００８８】
また、一般式（Ｎ）として、一般式（Ｖ）又は一般式（ＶＩ）から選択される化合物を１種または２種以上含有することが好ましい。
【００８９】
【化２２】
2019085581.tif 000023
【００９０】
式中、Ｒ５１及びＲ６１は互いに独立して一般式（Ｎ）中のＲＮ１と同じ意味を表し、Ｒ５２及びＲ６２は互いに独立して一般式（Ｎ）中のＲＮ２と同じ意味を表す。
【００９１】
Ａ５１、Ａ５２、Ａ５３、Ａ６１、Ａ６２及びＡ６３は互いに独立してトランス−１,４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基又は１，４−シクロヘキセニレンを表すが、１,４−フェニレン基上に存在する１個又は２個以上の水素原子は互いに独立してハロゲンで置換されていてもよいが、本発明においては互いに独立してトランス−１,４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基が好ましく、粘度を低くしたい場合にはトランス−１,４−シクロへキシレン基が好ましく、複屈折率を大きくしたい場合には１，４−フェニレン基が好ましい。
【００９２】
Ｚ５１、Ｚ５２、Ｚ６１及びＺ６２は互いに独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＦ＝ＣＦ−を表すが、本発明においては互いに独立して−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−または単結合が好ましい。
【００９３】
ａ５１、ａ５２、ａ６１及びａ６２は互いに独立して０、１又は２を表すが、ａ５１＋ａ５２は０、１又は２を表し、ａ６１＋ａ６２は０、１又は２を表し、a５１が２を表す場合に２個存在するＡ５１は同一であっても異なっていてもよく、a５２が２を表す場合に２個存在するＡ５２は同一であっても異なっていてもよく、a５１が２を表す場合に２個存在するＺ５１は同一であっても異なっていてもよく、a５２が２を表す場合に２個存在するＺ５２は同一であっても異なっていてもよく、a６１が２を表す場合に２個存在するＡ６１は同一であっても異なっていてもよく、a６２が２を表す場合に２個存在するＡ６２は同一であっても異なっていてもよく、a６１が２を表す場合に２個存在するＺ６１は同一であっても異なっていてもよく、a６２が２を表す場合に２個存在するＺ６２は同一であっても異なっていてもよい。本発明においては互いに独立して粘度を低くしたい場合には０が好ましく、転移温度を高くしたい場合にはａ５１＋ａ５２およびａ６１＋ａ６２は１又は２が好ましい。
【００９４】
前記一般式（Ｖ）として、一般式（Ｎ−１ｄ）を含有することが好ましい。
【００９５】
【化２３】
2019085581.tif 000024
【００９６】
（式中、ＲＮ１及びＲＮ２は一般式（Ｎ）におけるＲＮ１及びＲＮ１とそれぞれ同じ意味を表し、ｎＮｄ１１は１又は２を表す。）
また、一般式（Ｎ）として、下記の一般式（Ｎ−１ａ）〜（Ｎ−１ｇ）で表される化合物群のいずれか一つ以上を含有することができる。
【００９７】
【化２４】
2019085581.tif 000025
【００９８】
（式中、ＲＮ１及びＲＮ２は一般式（Ｎ）におけるＲＮ１及びＲＮ１と同じ意味を表し、ｎＮａ１１は０又は１を表し、ｎＮｂ１１は１又は２を表し、ｎＮｃ１１は０又は１を表し、ｎＮｅ１１は１又は２を表し、ｎＮｆ１１は１又は２を表し、ｎＮｇ１１は１又は２を表し、ＡＮｅ１１はトランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表し、ＡＮｇ１１はトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−シクロヘキセニレン基又は１，４−フェニレン基を表すが少なくとも１つは１，４−シクロヘキセニレン基を表し、ＺＮｅ １１は単結合又はエチレンを表すが少なくとも１つはエチレンを表す。）
本願発明の液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が正の液晶組成物の場合には、更に以下の一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物は誘電的に正の化合物で、Δεの符号が正で、その絶対値が２より大きいことが好ましい。一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。
【００９９】
一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物はいわゆるフッ素系(ハロゲン系)のｐ型化合物である。
【０１００】
【化２５】
2019085581.tif 000026
【０１０１】
（式中、Ｒｂは炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチルまたはエチル分岐を有していてもよく、３〜６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
環Ａ、環Ｂ及び環Ｃはそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基またはピリジン−２，５−ジイル基を表し、
Ｌａ、Ｌｂ及びＬｃはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、１，２−プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−及び−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−を表し、
環Ｚは一般式（Ｌａ）〜（Ｌｃ）で表される置換基を表し、
【０１０２】
【化２６】
2019085581.tif 000027
【０１０３】
（式中、Ｙａ〜Ｙｊはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表し、
Ｐａはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基又はジフルオロメチル基あるいは２個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数２又は３のアルコキシル基、アルキル基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表す。）
Ｒｂは炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状１−アルケニル基、炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基、末端が炭素原子数１〜３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１〜５のアルキル基が好ましい。
【０１０４】
環Ａ、環Ｂ及び環Ｃはトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン-トランス−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基又は１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基が好ましい。特に環Ｂがトランス−１，４−シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基である場合に、環Ａはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましく、環Ｃがトランス−１，４−シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基である場合に環Ｂ及び環Ａはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましい。また、（Ａ３）において環Ａはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましい。
【０１０５】
Ｌａ、Ｌｂ及びＬｃは単結合、エチレン基、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合又はエチレン基が特に好ましい。また、（Ａ２）においてはその少なくとも１個が、（Ａ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
【０１０６】
環Ｚにおいて、（Ｌａ）中のＹａ及びＹｂの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、（Ｌｂ）中の、Ｙｄ〜Ｙｆの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にＹｄはフッ素原子であることがさらに好ましい。
【０１０７】
末端基Ｐａはフッ素原子、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
【０１０８】
なお一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＡやＬａ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
【０１０９】
又、一般式（Ａ１）から（Ａ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。
【０１１０】
本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％であり、４０％であり、５０％であり、５５％であり、６０％であり、６５％であり、７０％であり、７５％であり、８０％である。好ましい含有量の上限値は、８５％であり、７５％であり、６５％であり、５５％であり、４５％であり、３５％であり、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
【０１１１】
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物の比抵抗値やVHRが高く、高信頼性の組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
【０１１２】
一般式（Ａ１）〜（Ａ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ａ１ａ）〜（Ａ３ｃ）で表すことができる。
【０１１３】
【化２７】
2019085581.tif 000028
【０１１４】
（式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｙａ及びＹｂは一般式（Ａ１）から（Ａ３）におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｙａ及びＹｂと同じ意味を表す。）
さらに好ましくは、下記化合物である。
【０１１５】
【化２８】
2019085581.tif 000029
【０１１６】
【化２９】
2019085581.tif 000030
【０１１７】
一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物はいわゆるシアノ系のｐ型化合物である。
【０１１８】
【化３０】
2019085581.tif 000031
【０１１９】
（式中、Ｒｃは炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３〜６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
環Ｄ、環Ｅ及び環Ｆはそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４−シクロヘキセニレン基、１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又はピリジン−２，５−ジイル基を表し、
Ｌｄ、Ｌｅ及びＬｆはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、１，２−プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−及び）−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、１，４−ブチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−又は−ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ−を表し、
環Ｙは芳香環であり以下の一般式（Ｌｄ）〜（Ｌｆ）で表される置換基を表し、
【０１２０】
【化３１】
2019085581.tif 000032
【０１２１】
（式中、Ｙｋ〜Ｙｑはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表す。）
末端基Ｐｂはシアノ基（−ＣＮ）、シアナト基（−ＯＣＮ）又は−Ｃ≡ＣＣＮを表す。）
Ｒｃは炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２〜７の直鎖状1-アルケニル基、炭素原子数４〜７の直鎖状３−アルケニル基、末端が炭素原子数１〜３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１〜５のアルキル基が好ましい。
【０１２２】
環Ｄ、環Ｅ及び環Ｆはトランス−１，４−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−２，６−ジイル基又は１〜２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基が好ましい。特に環Ｅがトランス−１，４−シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基である場合に、環Ｄはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましく、環Ｆがトランス−１，４−シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン−トランス−２，６−ジイル基である場合に環Ｄ及び環Ｅはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましい。又、（Ｂ３）において環Ｄはトランス−１，４−シクロへキシレン基であることが好ましい。
【０１２３】
Ｌｄ、Ｌｅ及びＬｆは、単結合、エチレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、エチレン基又は−ＣＯＯ−が特に好ましい。又、（Ｂ２）においてはその少なくとも１個が、（Ｂ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
【０１２４】
環Ｙにおいて、（Ｌｅ）中のＹｍはフッ素原子であることが好ましい。
【０１２５】
末端基Ｐｂはシアノ基が好ましい。
【０１２６】
なお一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＤやＬｄ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
【０１２７】
又、一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。
【０１２８】
本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％であり、４０％であり、５０％であり、５５％であり、６０％であり、６５％であり、７０％であり、７５％であり、８０％である。好ましい含有量の上限値は、８５％であり、７５％であり、６５％であり、５５％であり、４５％であり、３５％であり、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
【０１２９】
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物の比抵抗値やVHRが高く、高信頼性の組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
【０１３０】
一般式（Ｂ１）〜（Ｂ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｂ１ａ）〜（Ｂ２ｃ）で表すことができる。
【０１３１】
【化３２】
2019085581.tif 000033
【０１３２】
（式中、Ａ、Ｂ、Ｙｋ及びＹｌは一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）におけるＡ、Ｂ、Ｙｋ及びＹｌと同じ意味を表す。）
さらに好ましくは、下記化合物である。
【０１３３】
【化３３】
2019085581.tif 000034
【０１３４】
【化３４】
2019085581.tif 000035
【０１３５】
本願発明の液晶組成物は、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、及び一般式（Ｎ）で表される化合物を同時に含有することが好ましく、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（ｉ）で表される化合物、及び一般式（Ｎ）で表される化合物を同時に含有することが好ましい。
本願発明の液晶組成物は、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、及び一般式（Ｎ−ｉ）で表される化合物を同時に含有することが好ましく、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、一般式（Ｎ−ｉ）で表される化合物及び一般式（Ｖ）又は一般式（ＶＩ）から選択される化合物を同時に含有することが好ましい。
本願発明の液晶組成物は、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、及び一般式（Ｖ）又は一般式（ＶＩ）から選択される化合物を同時に含有することが好ましく、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、及び一般式（Ｖ）で表される化合物を同時に含有することが好ましい。
本願発明の液晶組成物は、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（Ｌ）で表される化合物、及び一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物を同時に含有することが好ましく、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物から選択される二色性色素を３種又は４種以上と、一般式（ｉ）で表される化合物、及び一般式（Ａ１）から（Ａ３）、及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物群から選ばれる化合物を同時に含有することが好ましい。
【０１３６】
ホスト液晶組成物の総量に対しての一般式（Ｌ）及び一般式（Ｎ）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
【０１３７】
ホスト液晶組成物の総量に対しての一般式（Ｌ）、一般式（Ａ１）から（Ａ３）及び一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
【０１３８】
ホスト液晶組成物の総量に対しての一般式（Ｌ）、一般式（Ａ１ａ）から（Ａ３ｃ）及び一般式（Ｂ１ａ）から（Ｂ２ｃ）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
【０１３９】
本願発明の組成物は、分子内に過酸（−ＣＯ−ＯＯ−）構造等の酸素原子等のヘテロ原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
【０１４０】
組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５％以下とすることが好ましく、３％以下とすることがより好ましく、１％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【０１４１】
ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１４２】
分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０％以上とすることが好ましく、９０％以上とすることがより好ましく、９５％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
【０１４３】
組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１４４】
粘度の改善及びＴｎｉの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１４５】
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
本発明の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は２〜５であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は４〜５であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
【０１４６】
本発明における液晶組成物の安定性を高めるため、酸化防止剤、紫外線（ＵＶ）吸収剤、光安定剤又は赤外線吸収剤等等の安定剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、ヒドロキノン誘導体、ニトロソアミン系重合禁止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられ、より具体的には、tert−ブチルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、和光純薬工業株式会社製の「Ｑ−１３００」、「Ｑ−１３０１」、ＢＡＳＦ社の「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１７２６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」等々があげられる。
【０１４７】
ＵＶ吸収剤としては、波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。より具体的には、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物が挙げられ、ヒンダードフェノール系化合物としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレートが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物としては、２−（２′−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビス（４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール）、（２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール、（２−（２′−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕が挙げられ、ＢＡＳＦジャパン（株）製のＴＩＮＵＶＩＮ１０９、ＴＩＮＵＶＩＮ１７１、ＴＩＮＵＶＩＮ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ３２７、ＴＩＮＵＶＩＮ３２８、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０、ＴＩＮＵＶＩＮ９００、ＴＩＮＵＶＩＮ９２８、ケミプロ化成（株）製の、ＫＥＭＩＳＯＲＢ  ７１、ＫＥＭＩＳＯＲＢ  ７３、ＫＥＭＩＳＯＲＢ  ７４も好ましく用いることができる。
【０１４８】
安定剤の添加量は重合性液晶組成物に対して０．０１〜２．０質量％であることが好ましく、０．０５〜１．０質量％、０．０５〜０．５質量％であることがより好ましく、０．１〜１．０質量％であることがより好ましく、０．１〜０．５質量％であることがより好ましい。
【０１４９】
本願発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、キラル剤及び重合性化合物から選択される化合物を含有しても良い。
【０１５０】
本願発明の液晶組成物は、ピッチを誘起するキラル剤として、不斉原子をもつ化合物を用いても、軸不斉化合物を用いても、これらを混合して用いてもよい。ピッチを誘起するキラル剤として不斉炭素原子を有する化合物が好ましく、１，４−フェニレン基（この基中の水素原子の１個又は２個はフッ素、メチル基、メトキシ基で置換されていても良い。）を１個又は２個以上有する分子構造であることが好ましい。ピッチの温度依存性を改良又は調整するために、キラル剤を複数種混合して用いても良い。
【０１５１】
本願発明の液晶組成物は、重合性化合物として、ＰＳ型、ＰＳＡ型、ＰＳＶＡ型などに用いられる重合性化合物を含有しても良く、例えば、１，４−フェニレン基が２個または３個から構成される重合性化合物が好ましく、重合基はアクリレートまたはメタクリレートであることが好ましい。具体的には、式（ＲＭ−００１）から（ＲＭ−００７）で表される重合性化合物を０質量％から５質量％の範囲で適宜含有することができる。
【０１５２】
【化３５】
2019085581.tif 000036
【０１５３】
で表される重合性化合物を０質量％から５質量％の範囲で適宜含有しても良い。
重合性化合物の分子構造を構成している１，４−フェニル基中の水素原子またはフッ素原子は、フッ素原子またはメチル基またはメトキシ基で任意に置換されていても良い。また、本願発明に用いる重合性化合物は、ＲＭ−００５のように、環と重合基の間にスペーサーと一般的に呼ばれているアルキレン基を含んでも良く、アルキレン基は炭素原子数１から１０が好ましい。
本願発明の液晶組成物が、重合性化合物を１質量％から５質量％含有する場合には、上述のスペーサーが炭素原子数１から６のアルキレン基であることが好ましく、複数種の重合性化合物を組み合わせた方が、溶解性が良好になる観点から更に好ましい。本願発明の液晶組成物が、重合性化合物を０．１質量％から１質量％含有する場合には、式（ＲＭ−００１）から（ＲＭ−００７）で表される重合性化合物を１種または２種以上含有することが好ましい。
【０１５４】
本願発明の液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が正または負であるネマチック液晶組成物である。液晶組成物が負の誘電率異方性を有する場合、２５℃における誘電率異方性（Δε）が−２．０から−６．０であるが、−２．０から−５．０がより好ましく、−２．５から−５．０が特に好ましい。
【０１５５】
本願発明の液晶組成物は、正の誘電率異方性を有する場合、２５℃における誘電率異方性（Δε）が２．０から２０．０であるが、２．０から１５．０が好ましく、２．０から１０．０がより好ましく、２．０から９．０が特に好ましい。
【０１５６】
本願発明の液晶組成物は、２５℃における複屈折率異方性（Δｎ）が０．０７０から０．２００であるが、０．０９から０．１３がより好ましく、０．０９から０．１２が特に好ましい。
【０１５７】
本願発明の液晶組成物は、２０℃における粘度（η）が１０から１００ｍＰａ・ｓであるが、１０から９０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０から８０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０から７０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０から６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０から５０ｍＰａ・ｓであることが更に好ましく、１０から４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０から３０ｍＰａ・ｓであることが特に好ましい。
【０１５８】
本願発明の液晶組成物は、２５℃における回転粘性（γ１）が４０から２５０ｍＰａ・ｓであるが、４０から２００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１２５ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４０から１２０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、４０から１１５ｍＰａ・ｓであることが更に好ましく、４０から１１０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、４０から１００ｍＰａ・ｓであることが特に好ましい。
【０１５９】
本願発明の液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）が８０℃以上であることが好ましく、９０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることが好ましく、１１０℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることが好ましいが、９０℃から１１５℃に調節されるのが特に好ましい。
【０１６０】
本願発明の液晶組成物は、黒色を呈しており、二色性色素とこれまでにない高い溶解性が得られるため、２５℃または−２０℃以下の低温での析出がないか、抑制されたものであって、広い温度範囲で使用できるものである。したがって、厳しい環境への適応性が重視される車載用途の表示素子、スマホおよびタブレットなどの携帯端末、窓ガラスなどの調光素子などへの応用が容易である。また、耐光性または耐ＵＶ性または耐熱性に優れたものであって、色味の変化がないか、抑制されたものである。
【０１６１】
本願発明の液晶組成物を用いた素子は、黒色の色味が優れており、従来のくすんだ黒色ではなく、見た目にくっきりとした透明感のあるメタリックな黒色が得られ、高いコントラストが得られるものである。また、低温で使用できなくなるといった従来の不具合がないか、抑制されたものである。また、耐光性または耐ＵＶ性または耐熱性に優れたものであって、色味の変化がないか、抑制されたものである。
【０１６２】
本願発明の液晶組成物が、誘電率異方性が負の液晶組成物である場合は、ＡＰＬ（アンチパラレル）かつＶＡ（垂直配向）である液晶表示素子であることが好ましいが、高いコントラストを得るために、配向軸を９０°ツイストさせることが更に好ましく、２４０°ツイストさせることが更に好ましく、更に高いコントラストを得たい場合には、技術的にはより難しいが２５０°ツイストまたは２６０°ツイストまたは２７０°ツイストが好ましく、３６０°ツイストであることも好ましい。
【０１６３】
また、液晶組成物が負の誘電率異方性を有する液晶組成物である場合は、プレチルト角が８０°〜９０°であることが好ましい。
【０１６４】
本願発明の液晶組成物が正の誘電率異方性を有する液晶組成物である場合は、いわゆるＴＮ型又はＳＴＮ型の液晶表示素子であることが好ましいが、高いコントラストを得るために、配向軸を１８０°ツイストさせることが更に好ましく、２４０°ツイストまたは２５０°ツイストまたは２６０°ツイストまたは２７０°ツイストまたは３６０°以上ツイストさせることが更に好ましい。
【０１６５】
また、液晶組成物が正の誘電率異方性を有する液晶組成物である場合は、プレチルト角が１°〜１５°であることが好ましい。
本願発明の液晶組成物は、液晶表示素子あるいは調光素子に使用することができる。
【０１６６】
また、本願発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＰＳＡモード、ＰＳＶＡモード、ＶＡモード、ＰＳ−ＩＰＳモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＩＰＳモード又はＰＳ−ＦＦＳモード用液晶表示素子に用いることができる。
【０１６７】
素子に使用される液晶セルの２枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。素子のコントラスト向上のために、ＡＲコート等のアンチグレア処理を施した基板を用いることが好ましい。
【０１６８】
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置することができる。
【０１６９】
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整することが好ましい。
【０１７０】
液晶組成物がカイラル剤を含む場合は、液晶組成物の捩れピッチ（ｐ）は、２μｍ〜２０μｍであることが好ましい。より具体的には、捩れピッチ（ｐ）は、ＴＮモード、ＳＴＮモード等の液晶表示素子のモードに応じて適宜調整される。
【０１７１】
また、液晶組成物がカイラル剤を含む場合は、捩れピッチ（ｐ）とセル厚ｄとの関係であるｄ／ｐ値が０．５〜２．２を満たすことが好ましい。具体的には、ツイスト角に応じて捩れピッチ（ｐ）とセル厚（ｄ）の関係ｄ／ｐ値が最適となるように調節する。最適なｄ／ｐ値とはリバースツイストドメインやストライプドメインなどの配向欠陥がでない領域である。例えば、２４０°ツイストの場合、最適なｄ／ｐ値は０.４５〜０．６６の範囲内に存在する。目視や顕微鏡などでドメインを観察して配向欠陥が生じないよう調節することが好ましい。
【０１７２】
又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
【０１７３】
２枚の基板間に液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができる。
【０１７４】
本発明の素子は、液晶セルに紫外線カットフィルムとして、例えば４００ｎｍ以下の波長の光をカットするフィルムを積層して用いてもよい。
【０１７５】
本発明の素子は、単層の液晶セルで用いてもよいし、複数の液晶セルを２層又は３層以上積層して用いてもよい。複数のセルを積層して用いる場合は、コントラスト向上の観点から、アンチパラレルに配向処理された垂直配向のセルを９０°直行させて積層させることが好ましい。
【実施例】
【０１７６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
実施例において液晶化合物の記載について以下の略号を用いる。
（環構造）
【０１７７】
【化３６】
2019085581.tif 000037
【０１７８】
（側鎖構造及び連結構造）
【０１７９】
【表１】
2019085581.tif 000038
【０１８０】
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
【０１８１】
Ｔｎｉ  ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
メトラー社製のホットステージを用いてニコン偏光顕微鏡にて測定した。
【０１８２】
Δｎ  ：２５℃における屈折率異方性
アッベ屈折計を用いて測定した。
【０１８３】
Δε  ：２５℃における誘電率異方性
Ａｇｉｌｅｎｔ社製のＬＣＲメーターを用いて測定した。
【０１８４】
η    ：バルクフロー粘度［ｍＰａ・ｓ］（２０℃）
E型粘度計を用いて測定した。
【０１８５】
溶解性  ：液晶組成物を０．５ｇ程度試験管に入れ、脱気、窒素充填後キャップをして恒温槽に保存し、２４０時間後に析出の有無を目視観察した。析出がない場合は「○」、析出が確認された場合は「×」とした。保存温度は−２５℃、−１５℃及び０℃でそれぞれ行った。
【０１８６】
色度  ：色度は、Ｄ６５標準光源の光を、液晶組成物を注入したテストパネル（セル厚１０μｍ）に透過させた透過光の色度である。ＤＭＳ−５０１スペクトルメータを用いて、ＬＥＤ光源のスペクトルおよびＧＨ−ＬＣＤ透過光のスペクトルよりＤ６５光源での色度に換算し、ＣＩＥ１９３１ｘｙ座標系で表した。
【０１８７】
透過率（ｏｆｆ）  ：液晶組成物を注入したテストパネルを、白色ＬＥＤ光源（ａｕｔｒｏｎｉｃ社製ＤＭＳ−５０１）で電気光学特性を２５℃で評価したときの、印加電圧が０（Ｖ）のときの透過率（％）である。
【０１８８】
透過率（ｏｎ）  ：液晶組成物を注入したテストパネルを、白色LED光源（ａｕｔｒｏｎｉｃ社製ＤＭＳ−５０１）で電気光学特性を２５℃で評価したときの、印加電圧が８１０（Ｖ）のときの透過率（％）である。
【０１８９】
ピッチ  ：楔形セルにピッチ既知の標準母体と試料を注入し、標準母体によって求められる楔形セルの角度θとディスクリネーションラインの間隔から算出した。
（比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２）
アゾ色素（Ａ）として黄色を呈するジスアゾ化合物（4-[4-{4-(4-ethlybenzeyloxy) phenylazo}-2-methylphenylazo]-4'-ethoxycarbonylbiphenyl）と、アゾ色素（Ｂ）として赤色を呈するトリスアゾ化合物（4-N,N-diethylamino-4'-[4-(3,5,5-trimethiylhexyloxy) phenylazo} phenylazo] azobenzene）と、アゾ色素（Ｃ）として青色を呈するトリスアゾ化合物（4-[4{4-(1-heptyl-2,2,4,7-tetramethyl-1,2,3,4-tetrahydroquinolin-6-ylazo) naphtalen-1-ylazo} naphtalen-1-ylazo] benzoic acid 4-pentylphenylester）と、比較用の色素としてアントラキノンを用い、以下の表に示す比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。アゾ色素（Ａ）の極大吸収波長は、４０２ｎｍであり、アゾ色素（Ｂ）の極大吸収波長は、５２２ｎｍであり、アゾ色素（Ｃ）の極大吸収波長は、６３６ｎｍである。なお、二色性色素の極大吸収波長は、二色性色素を標準母体（ＲＤ−００１）１００％に各二色性色素を０．５％の割合で添加し、セル厚10μｍのアンチパラレルセルに注入し、スペクトルメーター（ＤＭＳ−５０１）を用いて測定した吸光度から求めた。
【０１９０】
表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍで垂直配向のテストパネル用液晶セルを作製した。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表２のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０１９１】
【表２】
2019085581.tif 000039
【０１９２】
実施例１、２と比較例１、２より、アントラキノン系と比較して、アゾ系色素を添加する方が、ホスト液晶組成物に対する溶解性が高いことがわかる。また、誘電率違法性が負の、一般式（Ｎ−ｉ）に相当する化合物を含有することで、粘度、誘電率異方性及び屈折率異方性に影響を与えることなく、Ｔｎｉの値を上昇することができた。更に、一般式（Ｎ−ｉ）に相当する化合物を含有することで、低温保存性が向上した。
（実施例６〜１０）
以下の表に示す実施例６〜１０の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍで垂直配向のテストパネル用液晶セルを作製した。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表３のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０１９３】
【表３】
2019085581.tif 000040
【０１９４】
実施例２，７，８の結果、及び実施例６，９の結果より、カイラル剤の添加により、、[ｏｆｆ透過率]−[ｏｎ透過率]の値が大きくなり、コントラストが改善されることがわかった。また、アンチパラレルに配向した液晶セル（実施例２及び６）よりも、ツイスト角が２４０°（実施例７）、３６０°（実施例８及び９）と大きくなるにしたがって、[ｏｆｆ透過率]−[ｏｎ透過率]の値が大きくなり、コントラストが改善されることがわかった。また、実施例１０より、本発明の液晶組成物は、アゾ系色素の含有量を多くしても溶解性が良好であり、コントラストを向上させることができる。
（実施例１１〜１５）
以下の表に示す実施例１１〜１５の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍ又は５μｍで垂直配向のテストパネル用液晶セルを作製した。実施例１１，１４，１５は、作製した液晶セル２枚の配向軸を９０°直交させて積層させてテストパネル用液晶セルを作製した。また、実施例１３及び１５は、ＡＲコート処理の施された基板を用いた。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表４のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０１９５】
【表４】
2019085581.tif 000041
【０１９６】
実施例１２と１３、及び実施例１４と１５の結果より、ＡＲコートを施した方がコントラストが改善されることがわかった。また、実施例１０と実施例１１、１４、及び１５の結果より、セルが単層よりも、アンチパラレルセルを９０°直行で配置した２層構造では、ｏｎ透過率をより低くできることがわかった。
（実施例１６〜１９）
以下の表に示す実施例１６〜１９の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍ又は５μｍで垂直配向のテストパネル用液晶セルを作製した。実施例１１，１４，１５は、作製した液晶セル２枚の配向軸を９０°直交させて積層させてテストパネル用液晶セルを作製した。また、実施例１３及び１５は、ＡＲコート処理の施された基板を用いた。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表５及び表６のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０１９７】
【表５】
2019085581.tif 000042
【０１９８】
【表６】
2019085581.tif 000043
【０１９９】
（比較例３、実施例２０〜２４）
以下の表に示す実施例２０〜２３の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍ又は６μｍで、水平配向でツイスト角が０°のアンチパラレルセル、又はツイスト角が240°のＳＴＮセルである。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表７及び表８のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０２００】
【表７】
2019085581.tif 000044
【０２０１】
【表８】
2019085581.tif 000045
【０２０２】
（実施例２５、２６）
以下の表に示す実施例２５、２６の液晶組成物を調製し、それらの物性および特性を測定した。表中の液晶組成物の割合は、質量部で示す。また、これらの液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１０μｍ又は６μｍで水平配向のテストパネル用液晶セルを作製した。組み合わされた液晶組成物の構成、それらの物性および特性や試験結果は表９及び表１０のとおりであった。なお、Δｎ、Δε及びηの値は、ホスト液晶（ＨＬＣ）の物性値である。
【０２０３】
【表９】
2019085581.tif 000046
【０２０４】
【表１０】
2019085581.tif 000047
【０２０５】
（実施例２７、２８）
実施例２と同様にして、実施例２６のテストパネル用液晶セルを作製した。また、４００ｎｍ以下の光をカットするフィルムを貼った基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例２７のテストパネル用液晶セルを作製した。続いて、実施例２７及び実施例２８の液晶セルの電圧保持率（ＶＨＲ）を測定した。
ＶＨＲは、キセノンランプを用いてＵＶ照射後の、初期印加電圧に対する電圧保持率（％）を測定した値である。測定条件は、５Ｖ、６０Ｈｚ、２５℃である。ＵＶ照射条件は、照度５００Ｗ／ｍ２、照射時間は０時間、１６時間、４８時間、９６時間及び１６０時間であり、０Ｖ又は１０Ｖの電圧印加状態でそれぞれ行った。
実施例２６及び２７のＶＨＲ（％）の結果を、ＵＶ照射条件ごとに表１１に示す。
【０２０６】
【表１１】
2019085581.tif 000048
【０２０７】
実施例２７及び２８より、カットフィルムを設けた実施例２８は、実施例２７に比べてＵＶ照射後の電圧保持率の低下を抑えることができ、信頼性を向上させることができることがわかった。実施例２８の電圧保持率低下の抑制は、ＵＶ照射時間が長くなるほど顕著な結果となった。
以上の結果より、本願発明の液晶組成物は、高いコントラスト、高い溶解性、高いネマティック−アイソトロピック転移温度（TNI）、高耐光性及び高耐熱性に有効な低い複屈折率異方性（Δn）を同時に満たしつつ、高い溶解性と高いコントラストを兼ね備えたＧＨ液晶組成物であって、これを用いた液晶表示素子または調光素子は実用上求められる優れた特性を満たしたものである。