(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｋ１）または（Ｋ２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１】
0006471500.tif 000073
（式（Ｋ１）および（Ｋ２）中、
Ｒｋ１はハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、Ｒｋ２中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ２中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｘｋ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、Ｚｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｚｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｍｋ１は２〜４の整数であり；  ｎｋ１およびｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｘｋ１、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｍｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項２】
一般式（Ｋ１−１）〜（Ｋ１−６）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化２】
0006471500.tif 000074
（式（Ｋ１−１）〜（Ｋ１−６）中、
Ｒｋ１はハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、Ｒｋ２中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ２中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、Ｚｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｚｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎｋ１、およびｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項３】
一般式（Ｋ２−１）または（Ｋ２−２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化３】
0006471500.tif 000075
（式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−２）中、
Ｒｋ１はハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲンまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項４】
一般式（Ｋ１−１−１）、（Ｋ１−１−２）、（Ｋ１−２−１）、（Ｋ１−２−２）、（Ｋ１−４−１）、（Ｋ１−４−１）、（Ｋ１−５−１）、または（Ｋ１−５−２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化４】
0006471500.tif 000076
【化５】
0006471500.tif 000077
（上記式中、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎは０〜１０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項５】
一般式（Ｋ２−１−１）、（Ｋ２−１−２）、（Ｋ２−２−１）、（Ｋ２−２−２）、または（Ｋ２−２−３）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化６】
0006471500.tif 000078
（式（Ｋ２−１−１）〜（Ｋ２−２−３）中、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎは０〜１０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項６】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化７】
0006471500.tif 000079
（一般式（１−Ａ）において、Ｒ１１は水素、炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよいが、２つの連続する−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  環Ａ１１、環Ａ１２、環Ａ１３および環Ａ１４は独立して、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、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−１，４−ジイル、１，４−シクロヘキシレン、または２，６，７−トリオキサビシクロ［２，２，２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４は独立して、単結合、炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  Ｌ１１およびＬ１２はそれぞれ独立して水素またはハロゲンであり；  Ｘ１１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ、−ＳＦ５、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３であり；  ｌおよびｍは独立して、０または１である。）
【請求項７】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物が５０〜１００重量％含有する、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物が５０〜１００重量％含有し、さらに一般式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）で表される化合物から選ばれるキラル化合物を少なくとも１つ含有する、請求項６に記載の液晶組成物。
【化８】
0006471500.tif 000080
（式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）中、ＲＫは独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよい、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ＡＫは独立して、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または炭素数９〜２０の縮合環であり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
ＹＫは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９〜２０の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；ＺＫは独立して単結合、または炭素数１〜８のアルキレンであるが、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  ＸＫは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；  ｍＫは１〜４の整数である。）
【請求項９】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化９】
0006471500.tif 000081
【化１０】
0006471500.tif 000082
【化１１】
0006471500.tif 000083
（式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）中、Ｒ１１は水素または炭素数１〜８のアルキルであり、Ｘ１１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆまたは−Ｃ＝Ｃ−ＣＦ３であり、（Ｆ）は水素またはフッ素を示す。）
【請求項１０】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有しており、その含有量が５０〜１００重量％である、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有しており、さらにキラル成分Ｋに一般式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
キラル化合物の含有量が０．１〜３０重量％である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物の含有量が５０〜１００重量％である、請求項６に記載の光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物。
【請求項１４】
アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物の含有量が５０〜１００重量％である、請求項９に記載の光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物。
【請求項１５】
２０℃〜７０℃の温度範囲において、少なくも１℃以上のキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光学的等方性の液晶組成物。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の光学的等方性の液晶組成物と、重合性モノマーとを含むモノマー／液晶混合物。
【請求項１７】
−２０℃〜７０℃の温度範囲において、少なくも１℃以上のキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、請求項１６に記載のモノマー／液晶混合物。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載のモノマー／液晶混合物を重合して得られる、光学的等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。
【請求項１９】
請求項１６または１７に記載のモノマー／液晶混合物を非液晶等方相または光学的等方性の液晶相で重合させて得られる、光学的等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。
【請求項２０】
一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶組成物または高分子／液晶複合材料、および電極を介して液晶組成物または高分子／液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、高分子／液晶複合材料が請求項１８または１９に記載の高分子／液晶複合材料である、液晶素子。
【請求項２１】
請求項４に記載の一般式（Ｋ１−２−１）または（Ｋ１−２−２）で表されるキラル化合物。
【請求項２２】
請求項４に記載の一般式（Ｋ１−５−１）または（Ｋ１−５−２）で表されるキラル化合物。
【請求項２３】
請求項５に記載の一般式（Ｋ２−１−１）または（Ｋ２−１−２）で表されるキラル化合物。
【請求項２４】
請求項５に記載の一般式（Ｋ２−２−１）〜（Ｋ２−２−３）のいずれかで表されるキラル化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キラル化合物とアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物およびその液晶組成物を用いた液晶素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネマチック液晶材料における等方相（以下「非液晶等方相」ということがある。）と同様に、光学的等方性の液晶相の一種であるブルー相においても電気複屈折値（等方性媒体に電界を印加した時に誘起される複屈折値）ΔｎＥが電場Ｅの二乗に比例する現象であるカー効果［ΔｎＥ＝ＫλＥ２（Ｋ：カー係数（カー定数）、λ：波長）］が観測される。【０００３】
近年、ブルー相および高分子安定化ブルー相などの光学的等方性の液晶相において電場を印加し、電気複屈折を発現させるモードも盛んに研究されている（特許文献１〜１１、非特許文献１〜３）。さらにこのモードの表示素子への応用のみならず、電気複屈折を利用した波長可変フィルター、波面制御素子、液晶レンズ、収差補正素子、開口制御素子、光ヘッド装置などへの応用が提案されている（特許文献６、１０、１１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２７９６６
【特許文献２】国際公開２００５／９０５２０
【特許文献３】特開２００５−３３６４７７
【特許文献４】特開２００６−８９６２２
【特許文献５】特開２００６−２９９０８４
【特許文献６】国際公開２００５／０８０５２９
【特許文献７】特表２００５−５３７５２０
【特許文献８】特表２００６−５０６４７７
【特許文献９】特表２００７−５０３４８７
【特許文献１０】特開２００５−１５７１０９
【特許文献１１】特開２００６−１２７７０７
【特許文献１２】ＵＳ７２２３４５０
【特許文献１３】特開２００４−２５０３９７
【非特許文献１】Nature Materials, 1, 64, (2002)
【非特許文献２】Adv. Mater., 17, 96, (2005)
【非特許文献３】Journal of the SID, 14, 551, (2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヘリカルツイストパワー（ＨＴＰ）が大きく、融点が低くて他の液晶化合物との相溶性が良好なキラル化合物の提供。また、本発明のキラル化合物とアキラルな液晶成分で構成され、駆動電圧が低く、保存安定性が良好な光学的等方性の液晶相を有する液晶組成物の提供。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光学的等方性の液晶組成物は、キラル化合物とアキラルな液晶成分を含有する。一般に、キラル化合物のＨＴＰが大きいほど、より少量のキラル化合物の液晶組成物への添加で、液晶の螺旋ピッチを短くできる。そのため、少量のキラル化合物の添加で、光学的に等方性な液晶相が発現し、光素子として使用した場合に、駆動電圧の低下や、キラル化合物の析出の抑制といった効果が期待できる。光学的等方性の液晶組成物において、駆動電圧低下に寄与しているのがアキラルな液晶成分であり、ＨＴＰが大きなキラル化合物を用いれば、アキラルな液晶成分の含有率を増やすことが可能となるためである。
また、融点が低くて相溶性の良好なキラル化合物は、結果的に光学的等方性の液晶組成物の相溶性を向上させることができ、光素子として使用した場合に低温を含めた広い温度範囲で駆動させることが可能になる。また光学的等方性の液晶組成物を作成する際にも、溶解に必要な時間を大幅に短縮できるために効率的な製造が可能になり、製造コストを低減することができる。【０００７】
本発明者らは、鋭意研究の結果、キラル化合物として、５，５’，６，６’，７，７’，８，８’−オクタヒドロ−１，１’−ビ−２−ナフチル誘導体を用いることで上記課題を解決できることを見出した。本発明のキラル化合物は、ＨＴＰが大きく、融点が低くて液晶組成物への相溶性が良好であるという特徴を有する。具体的には下記の通りである。【０００８】
［１］一般式（Ｋ１）または（Ｋ２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１２】
0006471500.tif 000002
（式（Ｋ１）および（Ｋ２）中、
Ｒｋ１はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜２０のアルキルであり、Ｒｋ２中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ２中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、または１、４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレンであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｘｋ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、Ｚｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｚｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｍｋ１は２〜４の整数であり；  ｎｋ１およびｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｘｋ１、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｍｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【０００９】
［２］一般式（Ｋ１−１）〜（Ｋ１−６）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１３】
0006471500.tif 000003
（式（Ｋ１−１）〜（Ｋ１−６）中、
Ｒｋ１はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜２０のアルキルであり、Ｒｋ２中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｒｋ２中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、または１、４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレンであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、Ｚｋ１中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｚｋ１中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎｋ１、およびｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１０】
［３］一般式（Ｋ２−１）または（Ｋ２−２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１４】
0006471500.tif 000004
（式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−２）中、
Ｒｋ１はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２はハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、または１、４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレンであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ａｋ２、Ｙｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１１】
［４］一般式（Ｋ１−１−１）、（Ｋ１−１−２）、（Ｋ１−２−１）、（Ｋ１−２−２）、（Ｋ１−４−１）、（Ｋ１−４−２）、（Ｋ１−５−１）、または（Ｋ１−５−２）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１５】
0006471500.tif 000005
【化１６】
0006471500.tif 000006
（上記式中、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、シアノ、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、シアノ、または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイル、であり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎは０〜１０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１２】
［５］一般式（Ｋ２−１−１）、（Ｋ２−１−２）、（Ｋ２−２−１）、（Ｋ２−２−２）、または（Ｋ２−２−３）で表される少なくとも１つのキラル化合物と、少なくとも１つのアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物。
【化１７】
0006471500.tif 000007
（式（Ｋ２−１−１）〜（Ｋ２−２−３）中、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、シアノ、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、シアノ、または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイル、であり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｎは０〜１０の整数であり；
Ｚｋ１は単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｎｋ１、またはｎｋ２は０〜２の整数であり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、Ａｋ１、Ｚｋ１、ｎｋ１、またはｎｋ２が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１３】
［６］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１８】
0006471500.tif 000008
（一般式（１−Ａ）において、Ｒ１１は水素、炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよいが、２つの連続する−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  環Ａ１１、環Ａ１２、環Ａ１３および環Ａ１４は独立して、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、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−１，４−ジイル、１，４−シクロヘキシレン、または２，６，７−トリオキサビシクロ［２，２，２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４は独立して、単結合、炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  Ｌ１１およびＬ１２はそれぞれ独立して水素またはハロゲンであり；  Ｘ１１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ、−ＳＦ５、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３であり；  ｌおよびｍは独立して、０または１である。）
【００１４】
［７］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物が５０〜１００重量％含有する、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。【００１５】
［８］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物が５０〜１００重量％含有し、さらに一般式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）で表される化合物から選ばれるキラル化合物を少なくとも１つ含有する、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006471500.tif 000009
（式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）中、ＲＫは独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよい、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ＡＫは独立して、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または炭素数９〜２０の縮合環であり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
ＹＫは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性の６〜８員環、非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９〜２０の縮合環であり、これらの環の少なくとも１つの水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；ＺＫは独立して単結合、または炭素数１〜８のアルキレンであるが、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；  ＸＫは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；  ｍＫは１〜４の整数である。）【００１６】
［９］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有する、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006471500.tif 000010
0006471500.tif 000011
0006471500.tif 000012
（式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）中、Ｒ１１は水素または炭素数１〜８のアルキルであり、Ｘ１１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆまたは−Ｃ＝Ｃ−ＣＦ３であり、（Ｆ）は水素またはフッ素を示す。）【００１７】
［１０］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有しており、その含有量が５０〜１００重量％である、［１］〜［５］に記載の液晶組成物。【００１８】
［１１］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有しており、さらにキラル成分Ｋに一般式（Ｋ１１）〜（Ｋ１５）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、［１］〜［５］に記載の液晶組成物。【００１９】
［１２］キラル化合物の含有量が０．１〜３０重量％である、［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の液晶組成物。【００２０】
［１３］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ）で表される化合物の含有量が５０〜１００重量％である、［１］〜［１２］のいずれか１項に記載の光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物。【００２１】
［１４］アキラルな液晶成分中に、一般式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）のいずれかで表される化合物の含有量が５０〜１００重量％である、［１］〜［１２］のいずれか１項に記載の光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物。【００２２】
［１５］２０℃〜７０℃の温度範囲において、少なくも１℃以上のキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、［１］〜［１４］のいずれかに記載の光学的等方性の液晶組成物。【００２３】
［１６］［１］〜［１５］のいずれかに記載の光学的等方性の液晶組成物と、重合性モノマーとを含むモノマー／液晶混合物。【００２４】
［１７］−２０℃〜７０℃の温度範囲において、少なくも１℃以上のキラルネマチック相を示し、この温度範囲の少なくとも一部において螺旋ピッチが７００ｎｍ以下である、［１６］に記載のモノマー／液晶混合物。【００２５】
［１８］［１６］または［１７］に記載のモノマー／液晶混合物を重合して得られる、光学的等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。【００２６】
［１９］［１６］または［１７］に記載のモノマー／液晶混合物を非液晶等方相または光学的等方性の液晶相で重合させて得られる、光学的等方性の液晶相で駆動される素子に用いられる高分子／液晶複合材料。【００２７】
［２０］一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶組成物または高分子／液晶複合材料、および電極を介して液晶組成物または高分子／液晶複合材料に電界を印加する電界印加手段を備えた液晶素子であって、高分子／液晶複合材料が［１８］または［１９］に記載の高分子／液晶複合材料である液晶素子。【００２８】
［２１］［４］に記載の一般式（Ｋ１−２−１）または（Ｋ１−２−２）で表されるキラル化合物。【００２９】
［２２］［４］に記載の一般式（Ｋ１−５−１）または（Ｋ１−５−２）で表されるキラル化合物。【００３０】
［２３］［５］に記載の一般式（Ｋ２−１−１）または（Ｋ２−１−２）で表されるキラル化合物。【００３１】
［２４］［５］に記載の一般式（Ｋ２−２−１）〜（Ｋ２−２−３）のいずれかで表されるキラル化合物。【００３２】
本明細書中、「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。【００３３】
本明細書中、「液晶素子」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。【００３４】
本明細書中、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。化学式において、六角形で囲んだＡ、Ｂなどの記号はそれぞれ環構造Ａ、環構造Ｂなどに対応する。これらは、「環Ａ」、「環Ｂ」と略すことがある。「環構造」とは、環状の基を言い、ベンゼン環、ナフタレン環、シクロヘキセン環、ビシクロオクタン環またはシクロヘキサン環などを含む。ここで、ナフタレン環のような縮合多環炭化水素やビシクロオクタン環のような橋かけ環炭化水素などの複数の環を含む環構造も、環構造としては１つと数える。
環Ａ１、Ｙ１、Ｂなど複数の同じ記号を同一の式または異なった式に記載したが、これらはそれぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。【００３５】
「少なくとも１つの」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が０である場合を含まない。少なくとも１つのＡがＢ、ＣまたはＤで置き換えられてもよいという表現は、少なくとも１つのＡがＢで置き換えられる場合、少なくとも１つのＡがＣで置き換えられる場合および少なくとも１つのＡがＤで置き換えられる場合に加えて、複数のＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合をも含むことを意味する。例えば、少なくとも１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルなどが含まれる。なお、本発明においては、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。そして、アルキルにおける末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。【００３６】
また、本明細書中、特に言及しない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の好ましい態様に係るキラル化合物とアキラルな液晶成分で構成される液晶組成物は、光素子用として好適に用いられる。ＨＴＰが大きく、融点が低くて相溶性の良いキラル化合物は、より少ない含有量で光学的等方性の液晶組成物を短時間で効率的に調製することができる。また、低温を含めた広い温度範囲で液晶相を示すことができる。
液晶組成物および光学的等方性の液晶組成物および高分子／液晶複合材料は、比較的大きなカー係数を発現する。すなわち、比較的低い駆動電圧を示す。本発明の好ましい態様に係る光学的に等方性な液晶組成物および高分子／液晶複合材料は、応答速度が速い。本発明の好ましい態様に係る光学的に等方性な液晶組成物および高分子／液晶複合材料は、広い温度範囲に使用できる。
そして、本発明の好ましい態様に係る光学的等方性液晶組成物および高分子／液晶複合材料は、これらの効果に基づいて高速応答用の液晶表示素子等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例で用いた櫛型電極基板を示す。
【図２】実施例で用いた光学系を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
１  本発明の光学的等方性液晶組成物
本発明の第１の態様は、光学的等方性の液晶相で駆動される液晶素子に用いることのできる液晶組成物である。
本発明の光学的等方性の液晶組成物は、キラル剤として上記式（Ｋ１）で表される化合物とアキラルな液晶成分とを有する。ここでキラル剤の掌性は問わない。
【００４０】
本発明の液晶組成物に含まれる化合物は、一般的に、公知の方法、例えば必要な成分を高温度下で反応させる方法などにより合成される。
また、本発明に使用される液晶組成物を構成する化合物の各元素は、同位体元素からなる類縁体でも、その物理特性に大きな差異がない限り使用できる。
【００４１】
１．１  光学的等方性の液晶相
本発明の液晶組成物は光学的等方性の液晶相を含む。ここで、液晶組成物が光学的等方性を有するとは、巨視的には液晶分子配列は等方的であるため光学的に等方性を示すが、微視的には液晶秩序が存在することをいう。
そして、本明細書において「光学的等方性の液晶相」とは、ゆらぎではなく光学的等方性の液晶相を発現する相を表し、たとえばプレートレット組織を発現する相（狭義のブルー相）はその一例である。
【００４２】
一般的に、ブルー相は３種類に分類され（ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、ブルー相ＩＩＩ）、これら３種類のブルー相はすべて光学活性であり、かつ、等方性である。ブルー相Ｉやブルー相ＩＩのブルー相では異なる格子面からのブラッグ反射に起因する２種以上の回折光が観測される。
【００４３】
本発明の光学的等方性液晶組成物において、光学的等方性の液晶相を発現させるためには、微視的に有する液晶秩序に基づく螺旋ピッチ（以下、単に「ピッチ」ということがある）は１０００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
光学的等方性の液晶相における電気複屈折はピッチが長くなるほど大きくなるので、所望の光学特性（透過率、回折波長など）が満たされる限り、キラル剤の種類と含有量を調整して、ピッチを長く設定することにより、電気複屈折を大きくすることができる。
【００４５】
また、本明細書において、「非液晶等方相」とは一般的に定義される等方相、すなわち、無秩序相であり、局所的な秩序パラメーターがゼロでない領域が生成したとしても、その原因がゆらぎによるものである等方相である。たとえばネマチック相の高温側に発現する等方相は、本明細書では非液晶等方相に該当する。本明細書におけるキラルな液晶についても、同様の定義があてはまるものとする。
【００４６】
１．２  キラル化合物
１．２．１  キラル化合物（Ｋ１）および（Ｋ２）
本発明の液晶組成物に含まれるキラル化合物は式（Ｋ１）または（Ｋ２）で表される化合物である。
【化１９】
0006471500.tif 000013
式（Ｋ１）および（Ｋ２）において、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
好ましい例としては、水素または炭素数１〜５のアルキル、炭素数１〜５のアルケニル、および炭素数２〜５のアルキニルである。
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
好ましい例としては、炭素数１〜７のアルキル、炭素数２〜７のアルケニル、および炭素数２〜７のアルキニルである。
環Ａｋ１は１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−３，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、または１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレンであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
好ましい例としては、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、１つまたは２つの水素がハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレン、または１，３−ジオキサン−ジイルであり、化合物のＨＴＰが大きく、他の液晶化合物との相溶性が良い。
Ｘｋ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。
好ましい例としては、単結合、−Ｏ−、または−ＯＣＯ−であり、化合物のＨＴＰが大きく、相溶性が良く、かつ化合物の安定性が良い。
Ｙｋ１は−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜２０の整数である。
好ましい例としては、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、または−（ＣＨ２）６−、であり、ｎが小さいとＨＴＰが大きくなり、ｎが大きいと相溶性が良くなる傾向がある。
Ｚｋ１は単結合、または炭素数１〜１０のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
好ましい例としては、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、炭素数１〜１０のアルキレン、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＯＣＦ２−であり、ＨＴＰと相溶性のバランスがよい。
ｍｋ１は２〜４の整数である。ｍｋ１が２の化合物は融点が低く相溶性がよい。またｍｋ１が３または４の化合物は、ＨＴＰが大きい傾向がある。
ｎｋ１およびｎｋ２は０〜２の整数である。ｎｋが０のと融点が高く、ｎｋが１または２のときは相溶性が良い傾向にある。
【００４７】
一般式（Ｋ１）で表される化合物は、（Ｋ２）と比較して融点が高い傾向がある。また、一般式（Ｋ２）で表される化合物は、（Ｋ１）と比較して相溶性がよく、ＨＴＰもやや大きい傾向にある。
なお、上記「アルキル」は炭素数１〜１０のアルキルであることが好ましく、炭素数１〜６のアルキルであることが更に好ましい。アルキルの例としては、制限するわけではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデカニル等を挙げることができる。
【００４８】
好ましいキラル化合物として下記（Ｋ１０１）〜（Ｋ１３０）、および（Ｋ２０１）〜（Ｋ２２０）を挙げることができる。
【化２０】
0006471500.tif 000014
【化２１】
0006471500.tif 000015
【化２２】
0006471500.tif 000016
【化２３】
0006471500.tif 000017
【化２４】
0006471500.tif 000018
【化２５】
0006471500.tif 000019
【化２６】
0006471500.tif 000020
（式（Ｋ１０１）〜（Ｋ１３０）、および式（２０１）〜（２２０）中、
Ｒｋ１は水素、ハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられていても良い炭素数１〜５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられていてもよいアルコキシであり；
Ｒｋ２は水素、ハロゲン、シアノ、−ＳＦ５、または炭素数１〜２０のアルキルであり；
ｎは０〜２０の整数であり；
ｎｋ１、およびｎｋ２は０〜２の整数であり；
【００４９】
下記に示す１，４−フェニレンに（Ｆ）が連結した部分構造式（Ｘ１）または（Ｘ２）は、１つまたは２つのフッ素で置換されていても良い１、４−フェニレンであり；
Ｒｋ１、Ｒｋ２、ｎｋ１、ｎｋ２、ｎ、部分構造式（Ｘ１）または（Ｘ２）が複数ある場合は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
0006471500.tif 000021
【００５０】
一般的に、本発明の光学的等方性液晶組成物におけるキラル剤の含有量は、１〜２０重量％が好ましく、１〜１０重量％が特に好ましい。これらの範囲でキラル成分を含有する液晶組成物は、光学的に等方性の液晶相を有しやすくなる。
【００５１】
また、液晶表示素子に用いる場合は、キラル成分の濃度を調製して、可視域に回折や反射が実質的に認められないことが好ましい。
なお、液晶組成物に含有されるキラル成分を構成するキラル化合物は１種でも２種以上でもよい。
【００５２】
１．２．２  キラル化合物（Ｋ１）および（Ｋ２）の合成
次に、式（Ｋ１）または（Ｋ２）で表される化合物の合成について説明する。化合物（Ｋ１）および（Ｋ２）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 Synthesis, 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。
化合物（Ｋ１）および（Ｋ２）を合成する方法は複数あり、本明細書の実施例や書籍を参考にして適宜合成することが可能である。
【００５３】
最初に、共通の中間体である化合物（１５）を生成する方法の一例をスキームを用いて説明する。
（１）オクタヒドロ−ナフトール誘導体（１５）の合成
0006471500.tif 000022
【００５４】
最初に、化合物（１５）を生成する方法の一例をスキームを用いて説明する。キラル化合物（１１）は、（Ｓ）体もしくは（Ｒ）体のいずれも市販されている。化合物に臭素もしくは臭素化剤を作用させて化合物（１２）を得る。この際、置換する官能基の数により、使用する臭素の等量を調製する。
0006471500.tif 000023
【００５５】
（ｉ）ＲＫ１がフッ素の場合
化合物（１２）を適当な保護基を用いて保護した後に、ｎ−ＢｕＬｉおよびＮ−フルオロベンゼンスルホンイミドなどのフッ素化剤を作用させて化合物（１４ａ）を得る。最後に保護基を外すことにより、化合物（１５ａ）を得ることができる。
【００５６】
（ｉｉ）ＲＫ１が−ＣＮの場合
化合物（１２）を適当な保護基を用いて保護した後に、シアン化銅（ＩＩ）などを作用させて化合物（１４ｂ）を得る。最後に保護基を外すことにより、化合物（１５ｂ）を得ることができる。
【００５７】
（ｉｉｉ）ＲＫ１がアルキル、またはアルケニルの場合
化合物（１２）を炭酸カリウムなどの塩基とパラジウム触媒下で、アルキルハライドもしくはアルケニルハライドを作用させてクロスカップリング反応を行うことにより化合物（１５ｃ）を得ることができる。
【００５８】
（ｉｖ）化合物（Ｋ１）の合成法
化合物（１５）を出発化合物として、一般的な有機合成の手法を組み合わせることにより、化合物（Ｋ１）および（Ｋ２）に誘導することができる。下記に一例を示す。
0006471500.tif 000024
【００５９】
Ｘｋ１が−ＯＣＯ−のときは、化合物（１６ａ）にＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を加え、化合物（１５）を作用させると化合物（Ｋ１）が得られる。
0006471500.tif 000025
【００６０】
Ｘｋ１が−Ｏ−のときは、化合物（１６ｂ）に炭酸カリウムなどの塩基を加えて、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの溶媒中で化合物（１５）を作用させると化合物（Ｋ１）が得られる。
【００６１】
（ｖ）化合物（Ｋ２）の合成法
0006471500.tif 000026
Ｘｋ１が−Ｏ−のときは、化合物（１７）に例えばマロン酸ジエチル、ヨウ化銅、Ｌ−プロリン、および炭酸セシウムなどの塩基を加えてマロン酸誘導体を得た後に、リチウムアルミニウムハイドライド（ＬＡＨ）などの還元剤を作用させると化合物（１８）が得られる。次いで、化合物（１８）をトシル体に変換した化合物（１９）に塩基を加えた後に、化合物（１５）を作用させると化合物（Ｋ２）が得られる。
0006471500.tif 000027
【００６２】
Ｘｋ１が−Ｏ−、かつＺｋ１が−ＯＣＯ−のときは、化合物（１５）に塩基を加え、オキシラン誘導体などと作用させて化合物（２０）を得る。次いで、化合物（２１）にジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）およびジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を加え、化合物（２０）を作用させると化合物（Ｋ２）が得られる。
次に結合基Ｚｋ１を生成する方法の一例をスキームを用いて説明する。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、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）から（１Ｋ）は化合物（Ｋ１）または（Ｋ２）に相当する。
【００６３】
（Ｉ）単結合の生成
0006471500.tif 000028
0006471500.tif 000029
アリールホウ酸（２１）と公知の方法で合成される化合物（２２）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（２３）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（２２）を反応させることによっても合成される。
【００６４】
（ＩＩ）−ＣＦ２Ｏ−と−ＯＣＦ２−の生成
【化２７】
0006471500.tif 000030
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２６）を得る。化合物（２６）をフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）でフッ素化し、−ＣＦ２Ｏ−を有する化合物（１Ｃ）を合成する（M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992，827.を参照）。化合物（１Ｃ）は化合物（２６）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される（W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照）。この方法によって−ＯＣＦ２−を有する化合物も合成できる。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。
【００６５】
（ＩＩＩ）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
0006471500.tif 000031
化合物（２３）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（２８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２７）をカリウムｔ−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（２８）に反応させて化合物（１Ｄ）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。
【００６６】
（ＩＶ）−（ＣＨ２）２−の生成
【化２８】
0006471500.tif 000032
化合物（１Ｄ）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（１Ｅ）を合成する。
（Ｖ）−（ＣＨ２）４−の生成
【化２９】
0006471500.tif 000033
ホスホニウム塩（２７）の代わりにホスホニウム塩（２９）を用い、項（ＩＩＩ）または項（ＩＶ）の方法に従って−（ＣＨ２）２−および−ＣＨ＝ＣＨ−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物（１Ｆ）を合成する。
【００６７】
（ＶＩ）−Ｃ≡Ｃ−の生成
0006471500.tif 000034
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（２３）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（３０）を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（３０）を化合物（２２）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【００６８】
（ＶＩＩ）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
0006471500.tif 000035
化合物（２３）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物（３１）を得る。化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（３１）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００６９】
（ＶＩＩＩ）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
0006471500.tif 000036
化合物（２８）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物（３２）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３３）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３３）を化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００７０】
（ＩＸ）−（ＣＨ２）３Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ２）３−の生成
0006471500.tif 000037
化合物（３２）の代わりに化合物（３４）を用いて、項（ＶＩＩＩ）の方法に従って化合物（１Ｋ）を合成する。
【００７１】
（Ｘ）−（ＣＦ２）２−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン（−ＣＯＣＯ−）をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−（ＣＦ２）２−を有する化合物を得る。
【００７２】
１．３  アキラルな液晶成分
本発明の液晶組成物、または光学的等方性の液晶組成物を構成するアキラルな液晶成分は、１種類以上の化合物を調製して液晶相を発現する液晶組成物である。式（１−Ａ）で表される化合物を１種類以上含有するアキラル液晶成分は、液晶素子として使用される液晶成分として適切である。
【００７３】
１．３．１  化合物（１−Ａ）
0006471500.tif 000038
上記式（１−Ａ）において、Ｒ１１は水素、炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
このようなＲ１１において、炭素数１〜１０、および炭素数２〜１０のアルケニルが好ましい。より好ましくは炭素数２〜８のアルキルおよびアルケニルが好ましい。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。
【００７４】
環Ａ１１、環Ａ１２、環Ａ１３および環Ａ１４は独立して、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、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００７５】
環Ａ１１、環Ａ１２、環Ａ１３および環Ａ１４は、それぞれ独立して、ハロゲンで置換されても良い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、１，４−シクロヘキシレンであることが好ましい。
【００７６】
Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４は独立して、単結合、炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００７７】
Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−が好ましく、これらの中でも、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
また、これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、および−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−等のような二重結合を有する結合基では、その立体配置はシスよりもトランスが好ましい。
【００７８】
Ｌ1１およびＬ１２はそれぞれ独立して、水素またはハロゲンである。これらの中でも、Ｌ1１およびＬ１２はそれぞれ独立して、水素またはフッ素であることが好ましい。
Ｘ１１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ、−ＳＦ５、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００７９】
好ましいＸ１１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。最も好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【００８０】
ｌおよびｍは独立して、０または１である。
【００８１】
上記式（１−Ａ）で表される化合物として、特に好ましいのは、下記式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）で表される化合物である。
0006471500.tif 000039
0006471500.tif 000040
0006471500.tif 000041
（式（１−Ａ−０１）〜（１−Ａ−１６）中、Ｒ１１は水素、または炭素数１〜８のアルキルであり、Ｘ１１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆまたは−Ｃ＝Ｃ−ＣＦ３であり、（Ｆ）は水素またはフッ素である。）
【００８２】
１．３．２  化合物（１−Ａ）の性質
化合物（１−Ａ）におけるｌ、ｍ、ｎ、およびｏの組み合わせ、環Ａ１１〜Ａ１４の種類、左末端基Ｒ１１、右末端基Ｘ１１、末端のフェニレン環上の基およびその置換位置（Ｌ１１およびＬ１２）、結合基Ｚ１１〜Ｚ１４等を適切に選択することによって、液晶成分Ａの透明点、屈折率異方性、誘電率異方性等の物性を調整することが可能である。
ｌおよびｍの組み合わせ、環Ａ１１〜Ａ１４、左末端基Ｒ１１、右末端基Ｘ１１、結合基Ｚ１１〜Ｚ１４、Ｌ１１およびＬ１２の種類等と、化合物（１−Ａ）の物性との一般的な関係を以下に説明する。
【００８３】
一般的に、ｌ＋ｍが大きいほど、化合物（１−Ａ）の透明点が高く、ｌ＋ｍが小さいほど化合物（１−Ａ）の融点が低い。
【００８４】
一般的に、環Ａ１１〜Ａ１４に芳香族環が多く含まれるほど、化合物（１−Ａ）の屈折率異方性が大きくなる。少なくとも１つの水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレン、ピリミジン−２,５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルは大きな誘電率異方性発現に効果があり、１，４−シクロヘキシレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル環は、化合物（１−Ａ）の良好な相溶性発現に寄与する。
【００８５】
一般的に、Ｒ１１が直鎖であるときは、化合物（１−Ａ）の液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さくなる。他方、Ｒ１１が分岐鎖であるときは、化合物（１−Ａ）は他の液晶化合物との相溶性が向上する。
【００８６】
一般的に、結合基Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４がそれぞれ単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−または−（ＣＨ２）４−であるとき、化合物（１−Ａ）の粘度が小さい。また、一般的に、結合基Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４がそれぞれ単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＨ＝ＣＨ−であるとき、化合物（１−Ａ）の粘度がさらに小さくなる。一般的に、結合基Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３およびＺ１４がそれぞれ−Ｃ≡Ｃ−のとき、化合物（１−Ａ）の屈折率異方性が大きい。一般的に、結合基が−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であるとき、化合物（１−Ａ）の誘電率異方性が大きい。一般的に、Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３、およびＺ１４が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）４−であるとき、化合物（１―Ａ）は、比較的、化学的に安定であって、劣化が生じにくい。
一般的に、屈折率異方性または誘電率異方性が大きい場合、本発明の液晶素子が低電圧になる傾向があり、粘度が低いと応答速度が速くなる。
【００８７】
一般的に、Ｘ１１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、化合物（１−Ａ）の誘電率異方性が大きい。また、一般的に、Ｘ１１が−Ｃ≡Ｎ、または−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであるとき、化合物（１−Ａ）の光学異方性が大きい。Ｘ１１がフッ素、−ＯＣＦ３またはアルキルであるときは、化学的に安定である。
【００８８】
一般的に、Ｌ１１およびＬ１２が共にフッ素であり、Ｘ１１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、化合物（１−Ａ）の誘電率異方性が大きい。また、一般的に、Ｌ１１がフッ素でありＸ１１が−ＣＦ３、−ＯＣＦ３であるとき、Ｌ１１およびＬ１２が共にフッ素でありＸ１１が−ＣＦ３、−ＯＣＦ３であるとき、または、Ｌ１１、Ｌ１２およびＸ１１が全てフッ素であるとき、化合物（１−Ａ）の誘電率異方性値が大きく、液晶相の温度範囲が広く、さらに、化学的に安定であり劣化を起こしにくい。
【００８９】
２  光学的等方性の液晶組成物と重合性モノマーとを含む混合物、および、高分子／液晶複合材料
本発明の第２の態様は、光学的等方性の液晶組成物と重合性モノマーとを含む混合物である。また、本発明の第３の態様は光学的等方性の高分子／液晶複合材料であり、たとえば、本発明の第２の態様の光学的等方性の液晶組成物と重合性モノマーとを含む混合物において重合反応を行うことによって製造できる。
【００９０】
２．１  高分子／液晶複合材料を製造する際の重合条件
本発明の第３の態様は光学的に等方性の高分子／液晶複合材料とは、液晶材料と高分子の化合物の両者を含む複合材料であれば特に限定されないが、高分子の一部または全部が液晶材料に溶解していない状態で高分子が液晶材料と相分離している状態でもよい。本発明の高分子／液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶組成物と、予め重合されて得られた高分子とを混合しても製造できるが、高分子の材料となる低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等（以下、まとめて「モノマー等」という）と光学的等方性液晶組成物とを混合してから、当該混合物において重合反応を行うことによって、製造されることが好ましい。
【００９１】
モノマー等と液晶組成物とを含む本発明の第２の態様は、光学的等方性の液晶組成物と重合性モノマーとを含む混合物を、本件明細書では、「重合性モノマー／液晶混合物」ともいう。「重合性モノマー／液晶混合物」には必要に応じて、後述する重合開始剤、硬化剤、触媒、安定剤、二色性色素（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、テトラジン系等）、またはフォトクロミック化合物等を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。たとえば、本件発明の重合性モノマー／液晶混合物には必要に応じて、重合開始剤を重合性モノマーの０．１〜２０重量部含有してもよい。
【００９２】
上記混合物における重合は、混合物を非液晶等方相または光学的等方性の液晶相で行われることが好ましい。すなわち、重合温度は、高分子／液晶複合材料が高透明性と等方性を示す温度であることが好ましい。より好ましくは、モノマーと液晶材料の混合物が非液晶等方相またはブルー相を発現する温度で、かつ、非液晶等方相ないしは光学的に等方性の液晶相で重合を終了する。すなわち、重合後は高分子／液晶複合材料が可視光線より長波長側の光を実質的に散乱せずかつ光学的に等方性の状態を発現する温度とするのが好ましい。
【００９３】
２．２  複合材料を構成する高分子の原料
本発明の複合材料を構成する高分子の原料としては、例えば低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマーを使用することができ、本明細書において高分子の原料モノマーとは低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等を包含する意味で用いる。また、得られる高分子が三次元架橋構造を有するものが好ましく、そのために、高分子の原料モノマーとして２つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いることが好ましい。重合性の官能基は特に限定されないが、アクリル基、メタクリル基、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニル基などを上げることができるが、重合速度の観点からアクリル基およびメタクリル基が好ましい。高分子の原料モノマー中、二つ以上の重合性のある官能基を持つモノマーをモノマー中に１０重量％以上含有させると、本発明の複合材料において高度な透明性と等方性を発現しやすくなるので好ましい。
【００９４】
また、好適な複合材料を得るためには、高分子はメソゲン部位を有するものが好ましく、高分子の原料モノマーとしてメソゲン部位を有する原料モノマーをその一部に、あるいは全部に用いることができる。
【００９５】
２．２．１  メソゲン部位を有する単官能性・二官能性モノマー
メソゲン部位を有する単官能性、または二官能性モノマーは構造上特に制限されないが、例えば下記式（Ｍ１）または（Ｍ２）で表される化合物を上げることができる。
ＲＭＡ−ＹＭ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−ＹＭ−ＲＭＢ      （Ｍ１）
ＲＭＢ−ＹＭ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−ＹＭ−ＲＭＢ      （Ｍ２）
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＲＭＡは、それぞれ独立して水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、または炭素数１〜２０のアルキルであり、これらのアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらのアルキルにおいて少なくとも１つの水素はハロゲンまたは−Ｃ≡Ｎで置き換えられてもよい。
【００９６】
好ましいＲＭＡは、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦＨ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２１のアルケニル、および炭素数２〜２１のアルキニルである。特に好ましいＲＭＡは、−Ｃ≡Ｎ、炭素数１〜２０のアルキルおよび炭素数１〜１９のアルコキシである。ＲＭＢは、それぞれ独立して、基（Ｍ３−１）〜基（Ｍ３−７）の重合性基である。
0006471500.tif 000042
ここで、基（Ｍ３−１）〜基（Ｍ３−７）におけるＲｄは、それぞれ独立して水素、ハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、これらのアルキルにおいて少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲｄは、水素、ハロゲンおよびメチルである。特に好ましいＲｄは、水素、フッ素およびメチルである。
また、基（Ｍ３−２）、基（Ｍ３−３）、基（Ｍ３−４）、基（Ｍ３−７）はラジカル重合で重合するのが好適である。基（Ｍ３−１）、基（Ｍ３−５）、基（Ｍ３−６）はカチオン重合で重合するのが好適である。いずれもリビング重合なので、少量のラジカルあるいはカチオン活性種が反応系内に発生すれば重合は開始する。活性種の発生を加速する目的で重合開始剤を使用できる。活性種の発生には例えば光または熱を使用できる。
【００９７】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＡＭは、それぞれ独立して芳香族性または非芳香族性の５員環、６員環または炭素数９以上の縮合環であるが、環中の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、または−ＮＣＨ３−で、環中の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、環上の水素原子はハロゲン、および炭素数１〜５のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換わってもよい。好ましいＡＭの具体例は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、またはビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環において少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、これらの環において少なくとも１つの水素はハロゲン、炭素数１〜５のアルキルまたは炭素数１〜５のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよい。
化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接した−ＣＨ２−Ｏ−Ｏ−ＣＨ２−よりも、酸素と酸素とが隣接しない−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−の方が好ましい。
【００９８】
これらの中でも、特に好ましいＡＭは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、およびピリミジン−２，５−ジイルである。なお、前記１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はシスよりもトランスの方が好ましい。
【００９９】
２−フルオロ−１，４−フェニレンは、３−フルオロ−１，４−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示しなかった。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用される。
【０１００】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＹＭは、それぞれ独立して単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、これらのアルキレンにおいて少なくとも１つの−ＣＨ2−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−Ｏ−のように２つの酸素原子が隣接することはない。好ましいＹＭは、単結合、−（ＣＨ２）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ２）ｍ２−、および−（ＣＨ２）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｒは１〜２０の整数である）である。特に好ましいＹＭは、単結合、−（ＣＨ３）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ３）ｍ２−、および−（ＣＨ３）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜１０の整数である）である。
【０１０１】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ＺＭは、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ２）ｍ３−、−（ＣＨ２）ｍ３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ２）2−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）2−、−（ＣＨ２）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−（前記式中、ｍ３は１〜２０の整数である）である。
【０１０２】
好ましいＺＭは単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３−、−（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ２−、および−ＣＦ２Ｏ−である。
【０１０３】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、ｍ１は１〜６の整数である。好ましいｍ１は、１〜３の整数である。ｍ１が１のときは、６員環などの環を２つ有する二環の化合物である。ｍ１が２と３のときは、それぞれ三環と四環の化合物である。例えばｍ１が１であるとき、２つのＡＭは同一であってもよいし、または異なってもよい。また、例えばｍ１が２であるとき、３つのＡＭ（または２つのＺＭ）は同一であってもよいし、または異なってもよい。ｍ１が３〜６であるときについても同様である。ＲＭＢ、Ｒｄ、およびＹＭについても同様である。
【０１０４】
式（Ｍ１）で表される化合物（Ｍ１）、および式（Ｍ２）で表される化合物（Ｍ２）は２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含んでいても同様の特性を有するので好ましく用いることができる。
【０１０５】
化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の更に好ましい例は、下記式（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）で表される化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および化合物（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）である。これらの化合物において、ＲＭＡ、ＲＭＢ、Ｒｄ、ＺＭ、ＡＭ、ＹＭおよびｐの意味は、本発明の態様に記載した式（Ｍ１）および式（Ｍ２）のそれらと同一である。
【０１０６】
化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）における下記の部分構造について説明する。部分構造（ａ１）は、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ２）は、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ３）は、少なくとも１つの水素がフッ素またはメチルのいずれかで置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ４）は、９位の水素がメチルで置き換えられてもよいフルオレンを表す。
0006471500.tif 000043
0006471500.tif 000044
0006471500.tif 000045
0006471500.tif 000046
0006471500.tif 000047
0006471500.tif 000048
0006471500.tif 000049
0006471500.tif 000050
0006471500.tif 000051
0006471500.tif 000052
0006471500.tif 000053
0006471500.tif 000054
0006471500.tif 000055
0006471500.tif 000056
前述のメソゲン部位を有さないモノマー、およびメソゲン部位を持つモノマー（Ｍ１）、および（Ｍ２）以外の重合性化合物を必要に応じて使用することができる。
【０１０７】
本発明の高分子／液晶複合材料の光学的等方性を最適化する目的で、メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーを使用することもできる。メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーとしては公知の化合物を好適に使用できるが、例えば、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）であり、より具体的な例として、特開２０００−３２７６３２号、特開２００４−１８２９４９号、特開２００４−５９７７２号に記載された化合物をあげることができる。ただし、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）において、ＲＭＢ、ＺＭ、ＹＭ、および（Ｆ）は前述と同一の意味を示す。
0006471500.tif 000057
【０１０８】
なお、本明細書において、「炭素数１〜２０のアルキル」は、炭素数１〜１０のアルキルであることが好ましく、炭素数１〜６のアルキルであることが更に好ましい。アルキルの例としては、制限するわけではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデカニル等を挙げることができる。
【０１０９】
本明細書において、「炭素数２〜２１のアルケニル」は、炭素数２〜１０のアルケニルであることが好ましく、炭素数２〜６のアルケニルであることが更に好ましい。アルケニルの例としては、制限するわけではないが、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、２−メチル−１−プロペニル、２−メチルアリル、２−ブテニル等を挙げることができる。
【０１１０】
本明細書において、「炭素数２〜２１のアルキニル」は、炭素数２〜１０のアルキニルであることが好ましく、炭素数２〜６のアルキニルであることが更に好ましい。アルキニルの例としては、制限するわけではないが、エチニル、プロピニル、ブチニル等を挙げることができる。
【０１１１】
本明細書において、「炭素数１〜１９のアルコキシ」は、炭素数１〜１０のアルコキシであることが好ましく、炭素数２〜６のアルコキシであることが更に好ましい。アルコキシの例としては、制限するわけではないが、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ等がある。
【０１１２】
２．２．２  メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマー
メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマーとして、例えば、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐アクリレート、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐ジアクリレート、三つ以上の重合性官能基を有するモノマーとしては、グリセロール・プロポキシレート（１ＰＯ／ＯＨ）トリアクリレート、ペンタエリスリトール・プロポキシレート・トリアクリレート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・エトキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・プロポキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、ペンタエリスリトール・テトラアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ペンタアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ヘキサアクリレート、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１３】
２．３  重合開始剤
本発明の複合材料を構成する高分子の製造における重合反応は特に限定されず、例えば、光ラジカル重合、熱ラジカル重合、光カチオン重合等が行われる。
【０１１４】
光ラジカル重合において用いることができる光ラジカル重合開始剤の例は、ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ、登録商標）１１７３および４２６５（いずれも商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ、登録商標）１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０、および２９５９（いずれも商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株））、などである。
【０１１５】
熱ラジカル重合において用いることができる熱によるラジカル重合の好ましい開始剤の例は、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、２，２´−アゾビスイソ酪酸ジメチル（ＭＡＩＢ）、ジｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰＯ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル（ＡＣＮ）などである。
【０１１６】
光カチオン重合において用いることができる光カチオン重合開始剤として、ジアリールヨードニウム塩（以下、「ＤＡＳ」という。）、トリアリールスルホニウム塩（以下、「ＴＡＳ」という。）などがあげられる。
【０１１７】
ＤＡＳとしては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホナートなどが挙げられる。
【０１１８】
ＤＡＳには、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を添加することで高感度化することもできる。
【０１１９】
ＴＡＳとしては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネートなどが挙げられる。
【０１２０】
光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、サイラキュア（Ｃｙｒａｃｕｒｅ、登録商標）ＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、サイラキュアＵＶＩ−６９９２（それぞれ商品名、ＵＣＣ（株））、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５２、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２（それぞれ商品名、(株)ＡＤＥＫＡ）、Rhodorsil Photoinitiator ２０７４（商品名、ローディアジャパン（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ、登録商標）２５０（商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株））、ＵＶ−９３８０Ｃ（商品名、ＧＥ東芝シリコーン（株））などである。
２．４  硬化剤等
本発明の複合材料を構成する高分子の製造において、前記モノマー等および重合開始剤の他にさらに１種または２種以上の他の好適な成分、例えば、硬化剤、触媒、安定剤等を加えてもよい。
【０１２１】
硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されている従来公知の潜在性硬化剤が使用できる。潜在性エポキシ樹脂用硬化剤は、アミン系硬化剤、ノボラック樹脂系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤の例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ｍ−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ノルボルネンジアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等の脂環式ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、メタフェニレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【０１２２】
ノボラック樹脂系硬化剤の例としては、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂などが挙げられる。イミダゾール系硬化剤としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルへキシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウム・トリメリテートなどが挙げられる。
【０１２３】
酸無水物系硬化剤の例としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
【０１２４】
また、グリシジル、エポキシ、オキセタニルを有する重合性化合物と硬化剤との硬化反応を促進するための硬化促進剤をさらに用いてもよい。硬化促進剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミン等の３級アミン類、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の４級ホスホニウム塩類、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の４級アンモニウム塩類、三フッ化ホウ素、トリフェニルボレート等のホウ素化合物などが挙げられる。これらの硬化促進剤は単独または２種以上を混合して使用することができる。
【０１２５】
また、例えば貯蔵中の不所望な重合を防止するために、安定剤を添加することが好ましい。安定剤として、当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。安定剤の代表例としては、４−エトキシフェノール、ハイドロキノン、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）等が挙げられる。
【０１２６】
本発明の好ましい態様に係る光学的に等方性の高分子／液晶複合材料は、光学的に等方性の液晶相を広い温度範囲で発現させることが可能である。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、応答速度が極めて速い。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、これらの効果に基づいて表示素子等の光素子等に好適に用いることができる。
【０１２７】
２．５  液晶組成物等の含有率
本発明の高分子／液晶複合材料中における液晶組成物の含有率は、複合材料が等方性を発現できる範囲であれば、可能な限り高含有率であることが好ましい。液晶組成物の含有率が高い方が、本発明の複合材料の電気複屈折値（カー係数）が大きくなるからである。
【０１２８】
本発明の高分子／液晶複合材料において、液晶組成物の含有率は複合材料に対して６０〜９９重量％であることが好ましく、６０〜９５重量％がさらに好ましく、７５〜９５重量％が特に好ましい。高分子の含有率は複合材料に対して１〜４０重量％であることが好ましく、３〜３０重量％がさらに好ましく、３〜２５重量％が特に好ましい。
【０１２９】
２．６  その他の成分
本発明の高分子／液晶複合材料は、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【０１３０】
３  液晶素子
本発明の第４の態様は、光学的等方性の液晶組成物または高分子／液晶複合材料（以下、液晶組成物と高分子／液晶複合材料をあわせて「液晶媒体」ということがある）を含む光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子である。
【０１３１】
液晶表示素子の構造例としては、図１に示すように、櫛歯電極基板の電極が、左側から伸びる電極１と右側から伸びる電極２が交互に配置された構造を挙げることができる。電極１と電極２との間に電位差がある場合、図１に示すような櫛歯電極基板上では、上方向と下方向の２つの方向の電界が存在する状態を提供できる。
【０１３２】
４  光素子への使用
本発明の第５の態様は、式（１−Ａ）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有するアキラル成分と、式（Ｋ１）または（Ｋ２）で表されるキラル化合物を含有し、かつ光学的等方性の液晶相を発現する液晶組成物の光素子への使用である。この液晶組成物は、低い駆動電圧と短い応答時間を示すため、光素子の低電圧駆動化、高速応答化に有効である。
【実施例】
【０１３３】
以下、実施例により本発明さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。【０１３４】
本明細書の実施例において、Ｉは非液晶等方相、Ｎはネマチック相、Ｎ＊はキラルネマチック相、ＢＰはブルー相、ＢＰＸは二色以上の回折光が観測されない光学的に等方性の液晶相を表す。本明細書において、Ｉ−Ｎ相転移点をＮ−Ｉ点ということがある。Ｉ−Ｎ＊転移点をＮ＊−Ｉ点ということがある。Ｉ−ＢＰ相転移点をＢＰ−Ｉ点ということがある。【０１３５】
本明細書の実施例において、物性値等の測定・算出は特に断らない限り、日本電子機械工業規格（Standard of Electronic Industries Association of Japan）、ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法に従った。
前述した弾性定数、誘電率異方性の測定および屈折率異方性の測定法以外の具体的な測定方法、算出方法等は以下のとおりである。【０１３６】
１）Ｉ−Ｎ相転移点（ＴＮＩ）
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、クロスニコルの状態で、まず試料が非液晶等方相になる温度まで昇温した後、１℃／分の速度で降温し、完全にキラルネマチック相または光学的異方性の相が出現させた。その過程での相転移温度を測定し、次いで１℃／分の速度で加熱し、その過程における相転移温度を測定した。光学的に等方性の液晶相においてクロスニコル下では暗視野で相転移点の判別が困難な場合は、偏光板をクロスニコルの状態から１〜１０度ずらして相転移温度を測定した。【０１３７】
２）屈折率（ｎ‖およびｎ⊥；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。【０１３８】
３）ピッチ（Ｐ；２５℃で測定；ｎｍ）
ピッチ長は選択反射を用いて測定した（液晶便覧196頁（2000年発行、丸善）。選択反射波長λには、関係式<ｎ>ｐ/λ＝１が成立する。ここで<ｎ>は平均屈折率を表し、次式で与えられる。<ｎ>＝{(ｎ‖2＋ｎ⊥2)/２}1/2。選択反射波長は顕微分光光度計（大塚電子株式会社、商品名ＦＥ−３０００）で測定した。得られた反射波長を平均屈折率で除すことにより、ピッチを求めた。【０１３９】
可視光の長波長領域あるいは短波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶、および、測定が困難であったコレステリック液晶のピッチは、可視光領域に選択反射波長を有するような濃度でキラル化合物を添加（濃度Ｃ’）して、選択反射波長（λ’）を測定し、本来の選択反射波長（λ）を本来のキラル濃度（濃度Ｃ）から、直線外挿法（λ＝λ’×Ｃ’／Ｃ）で算出することにより求めた。【０１４０】
４）ＨＴＰ（ヘリカルツイストパワー）（２５℃；μｍ−１）
上記の方法で求められた平均屈折率＜ｎ＞、およびピッチの値を用いて、ＨＴＰを次式で与えられる。ＨＴＰ＝＜ｎ＞／（λ・Ｃ）。λは選択反射波長（ｎｍ）、Ｃはキラル濃度（ｗｔ％）を示す。【０１４１】
成分または液晶化合物の割合（百分率）は、液晶化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。組成物は、液晶化合物などの成分の重量を測定してから混合することによって調製される。したがって、成分の重量％を算出するのは容易である。【０１４２】
［実施例１］
＜本願化合物（Ｋ１２２−Ｓ１）の合成＞
0006471500.tif 000058
（化合物（Ｋ１２２）において、ｎｋ１＝ｎｋ２＝０、ｎ＝０、Ｒｋ２＝Ｃ４Ｈ９である化合物）【０１４３】
下記のスキームに従って、化合物（Ｋ１２２−Ｓ１）を合成した。
0006471500.tif 000059
窒素雰囲気下で、化合物（102）（0.500g, 1.70mmol）のジクロロメタン（5mL）溶液を０℃まで冷却し、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（0.770g, 3.74mmol）、４−ジメチルアミノピリジン（0.120g, 1.02mmol）、およびカルボン酸誘導体（106）（1.14g, 3.40mmol）を加え、常温にて８時間攪拌した。反応液を水にあけてジクロロメタン（50mL）を追加し、重曹水で２回、水で２回洗浄し、次いで濃縮を行った後に、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）にて単離精製して化合物（Ｋ１２２−Ｓ１）（1.14g, 1.22mmol，収率：71.8%）を得た。この化合物の融点（℃）は、Ｃ  ６６．４  Ｉであった。【０１４４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ0.909-0.923(6H, t), 1.03-1.11(4H, m), 1.23-1.33(16H, m), 1.44-1.52(4H, m)，1.64-1.77(8H, m)，1.87-1.93(8H, dt)，2.26-2.32(2H, dt)，2.47-2.54(4H, m)，2.70-2.82(4H, m), 7.05-7.13(4H, q)，7.29-7.30(4H, d), 7.52-7.57(8H, dd), 7.83-7.84(4H, d) 【０１４５】
［実施例２］
＜本願化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）の合成＞
0006471500.tif 000060
（化合物（Ｋ１２２）において、ｎｋ１＝ｎｋ２＝０、ｎ＝０、Ｒｋ２＝Ｃ５Ｈ１１である化合物）【０１４６】
実施例１と同様の方法で、アルキル鎖長がＣ４Ｈ９の代わりにＣ５Ｈ１１の化合物（101）を使用して、化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）（0.50g，0.521mmol，収率：69.5%）を得た。この化合物の融点（℃）は、Ｃ  ５６．４  Ｉであった。【０１４７】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ0.882-0.914(6H, t), 1.06-1.10(4H, m), 1.22-1.34(18H, m), 1.47-1.56(4H, m)，1.66-1.77(8H, m)，1.87-1.94(8H, dt)，2.26-2.32(2H, dt)，2.48-2.52(4H, m)，2.69-2.82(4H, m), 7.07-7.13(4H, q)，7.28-7.30(4H, d), 7.52-7.57(8H, dd), 7.83-7.84(4H, d) 【０１４８】
［実施例３］
0006471500.tif 000061
（化合物（Ｋ１２１）において、ｎｋ１＝ｎｋ２＝０、ｎ＝０、Ｒｋ２＝Ｃ４Ｈ９である化合物）【０１４９】
実施例１と同様の方法で、化合物（101）の代わりに下記化合物（101Ａ）を使用して、化合物（Ｋ１２１−Ｓ１）（1.00g，1.01mmol，収率：57.0%）を得た。この化合物の融点（℃）は、Ｃ  １３１．４  Ｉであった。
0006471500.tif 000062
【０１５０】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ0.941-0.971(6H, t), 1.36-1.44(4H, m), 1.62-1.79(12H, m), 2.28-2.34(2H, dt)，2.49-2.55(2H, dt)，2.66-2.69(4H, t)，2.72-2.84(4H, m)，7.10-7.14(4H, dd)，7.23-7.27(4H, m), 7.29-7.31(4H, d), 7.50-7.51(4H, dd), 7.58-7.60(4H, dd), 7.88-7.90(4H, d) 
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ -143.0- -143.1(2F, dd)，-143.2- -143.3(2F, dd)【０１５１】
［実施例４］
＜本願化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）の合成＞
0006471500.tif 000063
（化合物（Ｋ２０７）において、ｎｋ１＝ｎｋ２＝０、ｎ＝１、Ｒｋ２＝Ｃ５Ｈ１１である化合物）【０１５２】
下記のスキームに従って、化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）を合成した。
0006471500.tif 000064
【０１５３】
（工程１）化合物（104）の合成
窒素雰囲気下で、化合物（103）(20.0g, 62.0mmol)のＴＨＦ（300ｍL）溶液中を−６０℃まで冷却し、リチウムジイソプロピルアミド／ＴＨＦ（1.03M/L）（67.7mL，74.4mmol）を滴下してそのままの温度で１時間攪拌した。さらに、そのままの温度で系内にクロロぎ酸エチル（8.08g，74.4mmol）のＴＨＦ（20mL）溶液をゆっくりと滴下し、徐々に室温に戻しながら２時間撹拌した。反応液を水にあけてトルエンにて抽出し、水で３回洗浄した後に有機相を減圧した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘプタン／トルエン＝１／１）にて精製し、化合物（104）（17.5g, 44.4mmol）を得た。【０１５４】
（工程２）化合物（105）の合成
窒素雰囲気下で、リチウムアルミニウムハイドライド（ＬＡＨ）（0.48g，12.7mmol）のＴＨＦ（50mL）溶液を−１０℃まで冷却し、化合物（104）（2.50g, 6.34mmol）のＴＨＦ（25mL）溶液をゆっくりと滴下して０℃にて２日間撹拌した。次いで、系内に３Ｎ−塩酸水溶液（10mL）を滴下して２０分間撹拌した後に、反応液をろ過して酢酸エチル（100mL）にて２回抽出し、水で３回洗浄して、有機相を減圧濃縮した。残渣は精製せずに減圧乾燥し、化合物（105）（1.60g，5.15mmol）を得た。【０１５５】
（工程３）化合物（106）の合成
窒素雰囲気下で、化合物（105）（1.60g, 5.15mmol）、ピリジン（2.45g，2.58mL）、ジクロロメタン（15mL）の混合溶液を０℃まで冷却し、塩化ｐ−トルエンスルホニル（2.95g，15.5mmol）をゆっくりと加えてそのままの温度で３時間撹拌した。反応液を水に空けてジクロロメタン（50mL）を追加し、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘプタン／酢酸エチル＝１／１）にて精製して化合物（106）（2.88g, 4.65mmol）を得た。【０１５６】
（工程４）化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）の合成
窒素雰囲気下で、化合物（102）（0.50g，1.70mmol）、化合物（106）（1.16g，1.87mmol）、水酸化ナトリウム（0.16g，3.91mmol）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（10mL）の混合溶液を１００℃にて４時間加熱撹拌した。反応液を水に空け、酢酸エチル（50mL）にて２回抽出し、水で３回洗浄した後、有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘプタン／トルエン＝１／１）、さらに再結晶ろ過（溶媒：ｎ−ヘプタン／ＴＨＦ＝２０：１）にて精製して、化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）を得た。この化合物の融点（℃）は、Ｃ  １４５．２  Ｉであった。【０１５７】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ0.823-0.945(12H, m), 1.11-1.15(5H, m), 1.20-1.32(7H, m), 1.51-1.53(1H, m), 1.62-1.82(14H, m), 1.96-2.04(1H, m), 2.21-2.28(2H, m), 2.46-2.52(2H, m), 2.75-2.80(4H, m), 3.73-3.77(1H, dd), 3.82-3.87(1H, t), 4.41-4.45(2H, m), 6.82-6.84(1H, d), 6.95-6.96(1H, d), 7.00-7.05(2H, dd)【０１５８】
［実施例５］
0006471500.tif 000065
（化合物（Ｋ２０８）において、ｎｋ１＝ｎｋ２＝０、ｎ＝１、Ｒｋ２＝Ｆである化合物）【０１５９】
実施例１と同様の方法で、化合物（103）の代わりに下記化合物（103Ａ）を使用して、化合物（Ｋ２０８−Ｓ１）（0.300g，0.549mmol，収率：57.0%）を得た。この化合物の融点（℃）は、Ｃ  ９８．０  Ｉであった。
0006471500.tif 000066
【０１６０】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）： δ1.26-1.33(4H, m), 1.61-1.88(13H, m), 2.05-2.08(1H, m), 2.22-2.27(2H, m), 2.34-2.39(1H, m), 2.46-2.51(2H, m), 2.72-2.79(4H, m), 3.79-3.83(1H, dd), 3.86-3.91(1H, t), 4.44-4.48(2H, dd), 6.72-6.78(2H, dd), 6.84-6.85(1H, d), 6.96-6.98(1H, d), 7.02-7.06(2H, dd)
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ-135.6- -135.7(2F, dd), -164.8- -164.9 (1F, dt)【０１６１】
（比較例１）
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ａを調製した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ
0006471500.tif 000067
0006471500.tif 000068
0006471500.tif 000069
この液晶組成物ＮＬＣ−Ａの相転移温度（℃）はＮ  ７９．７  Ｉであった。
下記に示す比較化合物（ｒｅｆ．１）の融点（℃）は、Ｃ  １５３．２  Ｉであった。【０１６２】
次に、液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９７．５重量％）に、比較化合物（ｒｅｆ．１）（２．５０重量％）を１００℃で加熱溶解させて、液晶組成物ＣＬＣ−Ａ１を得た。この際、完全溶解した液晶組成物ＣＬＣ−Ａ１が得られるのに要した加熱時間は６時間であった。
0006471500.tif 000070
この液晶組成物ＣＬＣ−Ａ１の相転移温度（℃）はＮ＊  ７２．７  ＢＰ  ７３．６  Ｉであった。
液晶組成物ＣＬＣ−Ａ１の平均屈折率＜ｎ＞は１．５６、選択反射波長（λ）は４２８．０（ｎｍ）であった。これらの値から化合物（ｒｅｆ．１）のＨＴＰは１３２（μｍ−１）であった。【０１６３】
［実施例６−１］
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９７．５重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）（２．５０重量％）を１００℃で加熱溶解させて、液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ１を得た。この際、完全溶解した液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ１が得られるのに要した加熱時間は２分間であった。化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）は非常に高い溶解性を示すことが分かった。
液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ１、選択反射波長（λ）は４２８．０（ｎｍ）であった。液晶組成物ＮＬＣ−Ａの平均屈折率＜ｎ＞は１．５６であった。これらの値から計算された化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）のＨＴＰは１４６（μｍ−１）であった。
特許文献１３の特開２００４−２５０３９７、Ｐ．１１、表３に記載されている化合物Ｅ１〜Ｅ７のＨＴＰは６９〜７７（μｍ−１）であるので、化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）のＨＴＰは非常に大きいことが分かった。【０１６４】
［実施例６−２］
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９５．２重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）（４．８０重量％）を１００℃で２分間加熱撹拌することにより完全溶解させて液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ２を得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ２の相転移温度（℃）はＮ＊  ７０．７  ＢＰ  ７３．６  Ｉであった。【０１６５】
［実施例６−３］
モノマー／液晶混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｂ２を８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ドデシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−１２）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｂ２を調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｂ２の相転移温度（℃）はＮ＊  ３７．８ ＢＰ  ４３．５  ＢＰ＋Ｉ  ４５．０  Ｉ、Ｉ  ４２．２  ＢＰ  ３６．４  Ｎ＊であった。
ＬＣＡ−１２
0006471500.tif 000071
【０１６６】
［実施例６−４］
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｂ２を配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し（セル厚８μｍ）、得られたセルを３８℃のブルー相まで加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。【０１６７】
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ-Ｂ２)は室温まで冷却しても光学的に等方性の液晶相を維持していた。
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、電極１と電極２との間に電位差がある場合、図１に示すような櫛型電極基板上では、１本の電極に注目すると、図面上の上方向と下方向の２つの方向の電界が存在する状態を提供できる。【０１６８】
［実施例６−５］
実施例６−４で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｂ２が狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。光源として偏光顕微鏡（ニコン製  エクリプス  LV100POL）の白色光源を用い、セルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がＰｏｌａｒｉｚｅｒとＡｎａｌｙｚｅｒ偏光板に対してそれぞれ４５度となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。４５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８７％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは１４７４であった。【０１６９】
［実施例７−１］
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９７．５重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）（２．５０重量％）を１００℃で加熱溶解させて液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ１を得た。この際、完全溶解した液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ１が得られるのに要した加熱時間は２分間であった。
液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ１の選択反射波長（λ）は４３０．３（ｎｍ）であった。液晶組成物ＮＬＣ−Ａの平均屈折率＜ｎ＞は１．５６であった。これらの値から計算された化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）のＨＴＰは１４５（μｍ−１）であった。【０１７０】
［実施例７−２］
液晶組成物ＮＬＣ−Ａ（９５．２重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ２０７−Ｓ１）（４．８０重量％）を１００℃で２分間加熱溶解することにより液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ２を得た。
この液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ２の相転移温度（℃）はＮ＊  ６３．６  ＢＰ  ６６．０  Ｉであった。【０１７１】
［実施例７−３］
モノマー／液晶混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｃ２を８８．８重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ドデシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−１２）を４．８重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｃ２を調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｃ２の相転移温度（℃）はＮ＊  ４０．２ ＢＰ  ４３．５  ＢＰ＋Ｉ  ４５．１  Ｉ、Ｉ  ４３．４  Ｉ＋ＢＰ  ４１．４  ＢＰ  ３７．６  Ｎ＊であった。
【０１７２】
［実施例７−４］
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｃ２を配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し（セル厚８μｍ）、得られたセルを４０．４℃のブルー相まで加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。【０１７３】
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ-Ｃ２)は室温まで冷却しても光学的に等方性の液晶相を維持していた。
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、電極１と電極２との間に電位差がある場合、図１に示すような櫛型電極基板上では、１本の電極に注目すると、図面上の上方向と下方向の２つの方向の電界が存在する状態を提供できる。【０１７４】
［実施例７−５］
実施例７−４で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｃ２が狭持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。光源として偏光顕微鏡（ニコン製  エクリプス  LV100POL）の白色光源を用い、セルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がＰｏｌａｒｉｚｅｒとＡｎａｌｙｚｅｒ偏光板に対してそれぞれ４５度となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。４５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８７％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは１９１２であった。【０１７５】
［実施例８−１］
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物ＮＬＣ−Ｄを調製した。
液晶組成物ＮＬＣ−Ｄ
0006471500.tif 000072
この液晶組成物ＮＬＣ-Ｄの相転移温度（℃）は、Ｎ  １１０．６−１１１．８  Ｉであった。【０１７６】
液晶組成物ＮＬＣ−Ｄ（９７．５重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）（２．５０重量％）を１００℃で加熱溶解させて液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ１を得た。この際、完全溶解した液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ１が得られるのに要した加熱時間は２分間であった。
液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ１の選択反射波長（λ）は４５７．５（ｎｍ）であった。液晶組成物ＮＬＣ−Ｄの平均屈折率＜ｎ＞は１．５１であった。これらの値から計算された化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）のＨＴＰは１３７（μｍ−１）であった。【０１７７】
［実施例８−２］
液晶組成物ＮＬＣ−Ｄ（９４．８重量％）に、実施例２で得られた化合物（Ｋ１２２−Ｓ２）（５．２０重量％）を１００℃で５分間加熱溶解することにより液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ２を得た。この液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ２の相転移温度（℃）はＮ＊  １０１．３〜１０１．６  ＢＰ  １０３．１  ＢＰ＋Ｉ  １０４．５  Ｉであった。【０１７８】
［実施例８−３］
モノマー／液晶混合物の調製
液晶組成物と重合性モノマーとの混合物として液晶組成物ＣＬＣ−Ｄ２を８８．４重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．２重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ドデシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−１２）を５．０重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．４重量％混合した液晶組成物ＭＬＣ−Ｂ２を調製した。この液晶組成物ＭＬＣ−Ｄ２の相転移温度（℃）はＮ＊  ６７．５〜６８．１ＢＰ  ７２．５  ＢＰ＋Ｉ  ７３．４  Ｉ、Ｉ  ７２．４  ６５．９  Ｎ＊であった。
【０１７９】
［実施例８−４］
高分子／液晶複合材料の調製
液晶組成物ＭＬＣ−Ｄ２を配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に挟持し（セル厚８μｍ）、得られたセルを６８．０℃のブルー相まで加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料(ＰＳＢＰ-Ｄ２)は室温まで冷却しても光学的に等方性の液晶相を維持していた。
なお、図１に示すように、櫛型電極基板の電極は、左側の接続用電極部から右方向に伸びる電極１と右側の接続用電極部から左方向に伸びる電極２が交互に配置される。したがって、電極１と電極２との間に電位差がある場合、図１に示すような櫛型電極基板上では、１本の電極に注目すると、図面上の上方向と下方向の２つの方向の電界が存在する状態を提供できる。【０１８０】
［実施例８−５］
実施例８−４で得られた高分子／液晶複合材料ＰＳＢＰ−Ｄ２が挟持されたセルを、図２に示した光学系にセットし、電気光学特性を測定した。光源として偏光顕微鏡（ニコン製  エクリプス  LV100POL）の白色光源を用い、セルへの入射角度がセル面に対して垂直となるようにし、櫛型電極の線方向がＰｏｌａｒｉｚｅｒとＡｎａｌｙｚｅｒ偏光板に対してそれぞれ４５°となるように前記セルを光学系にセットした。室温で印加電圧と透過率の関係を調べた。４５Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８９％となり、透過光強度は飽和した。コントラストは１１０７であった。【０１８１】
前述のように、本発明のキラル化合物は、ＨＴＰが大きく、融点が低くて液晶組成物への相溶性が良好であるという特徴を有する。本発明のキラル化合物を使用した光素子は、液晶相の上限温度が高く、高コントラストで低電圧駆動が可能であり、かつコントラストが高く従来技術より優れている。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明の活用法として、たとえば、高分子／液晶複合体を用いる表示素子などの光素子が挙げられる。
【符号の説明】
【０１８３】
１・・・電極１
２・・・電極２
３・・・光源
４・・・偏光子（偏光板）（Polarizer）
５・・・櫛型電極セル
６・・・検光子（偏光板）（Analyzer）
７・・・受光器（Photodetector）
【図１】
0006471500.tif 000084
【図２】
0006471500.tif 000085