(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１−１）、（１−２−Ａ）、（１−３）、（１−５）から式（１−１２）のいずれか１つで表される化合物。
【化１】
0006669338.tif 000045
式（１−１）、（１−３）、（１−５）から式（１−１２）において、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、およびＴ１０は、独立して水素、ハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆであり； 
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は、独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素であり、
式（１−２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項２】
式（１−１）、（１−３）、（１−５）から式（１−１２）において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９およびＴ１０が、独立して水素、フッ素、または−ＣＨ３である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１−１）、（１−３）、（１−５）から式（１−１２）において、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ２、およびＹ３がフッ素である請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
式（１−１）、式（１−２−Ａ）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−１１）、または式（１−１２）のいずれか１つで表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式（１−３）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）、または式（１−１０）のいずれか１つで表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）のいずれか１つで表される、請求項１に記載の化合物。
【化２】
0006669338.tif 000046
式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項７】
式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１が共に水素である請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
式（１−１−Ａ）および式（１−２−Ａ）で表される請求項７に記載の化合物。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
【請求項１０】
式（２）から（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【化３】
0006669338.tif 000047
式（２）から（４）において、
Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｂ１、環Ｂ２、環Ｂ３、および環Ｂ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−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、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。
【請求項１１】
式（５）から（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９または１０に記載の液晶組成物。
【化４】
0006669338.tif 000048
式（５）から（７）において、
Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、こ
のアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；
環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１４、Ｚ１５、およびＺ１６は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｌ１１およびＬ１２は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項１２】
式（８）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化５】
0006669338.tif 000049
式（８）において、
Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；
環Ｄ１は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１７は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素またはフッ素であり；
ｉは、１、２、３、または４である。
【請求項１３】
式（９）から（１５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化６】
0006669338.tif 000050
式（９）から（１５）において、
Ｒ１５、Ｒ１６、およびＲ１７は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてＲ１７は、水素またはフッ素であってもよく；
環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
環Ｅ５および環Ｅ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン，テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
Ｚ１８、Ｚ１９、Ｚ２０、およびＺ２１は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、または−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−であり；
Ｌ１５およびＬ１６は独立して、フッ素または塩素であり；
Ｓ１１は、水素またはメチルであり；
Ｘは、−ＣＨＦ−または−ＣＦ２−であり；
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０または１であり、ｋ、ｍ、ｎ、およびｐの和は、１または２であり、ｑ、ｒ、およびｓの和は、０、１、２、または３であり、ｔは、１、２、または３である。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含む液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶性化合物に関する。また、その液晶性化合物を用いた液晶組成物および液晶表示素子にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイを使用した液晶テレビが知られている。このような液晶ディスプレイには、一軸性のネマチック相を示す化合物が一般的に利用されている。一軸性のネマチック性を示す化合物を用いた液晶ディスプレイは、その応答速度が遅いことが指摘されている。応答速度とは、印加される電圧に応じて液晶素子が所定の方向を向くまでに要する時間である。この応答速度が遅いと、初めに表示されていた色から目的の色に変わるまでの時間が長くなるため、動画を表示する際に残像が現れやすくなる。
【０００３】
一方、次世代液晶表示システムとしてフィールドシーケンシャル方式が注目されており、このシステムは現在のシステムの３倍以上の応答速度が必要とされている。早い応答速度を達成するために、二軸性のネマチック相を示す化合物の開発が行われている。
従来の一軸性ネマチック相を利用した表示素子では、その分子長軸の方向を大きく変化させることにより、光の通り方を切り替えている。これに対して、二軸性ネマチック相を利用した表示素子では、分子長軸の方向を保ったまま、分子短軸方向を変化させることにより、光の通り方を変化させる。
【０００４】
これまでに、二軸性ネマチック相を実現するために、異方性の高い分子が設計合成されている。そのような分子として、例えばベント型（非特許文献１）の分子が一般的に知られている。また、非特許文献２には、非特許文献１に記載のような異方性の高い分子で起こり得る、応答速度の低下を起こさないようにするために、長軸周りの回転における排除体積が小さい単純な棒状分子も開発されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】EKISHO Vol.15 No.2, 2011 p.125-131
【非特許文献２】（独）日本学術振興会「情報科学用有機材料第１４２委員会」Ａ部会（液晶材料）第１２３回研究会資料（Ｈ２４．２．２８）p.8-14
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１や非特許文献２に記載のような分子では、表示素子のスイッチングにおいて高速応答性や十分なコントラスト比を得られない可能性がある。
そこで本発明では、表示素子のスイッチングにおいて高速応答性や十分なコントラスト比を得ることが可能な液晶性化合物を提供することを課題とする。更に本発明は、この液晶性化合物を用いた液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、以下の式（１）で表される化合物を利用すると、表示素子のスイッチングにおいて高速応答性や十分なコントラスト比を得ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【化１】
0006669338.tif 000002
式（１）において、
環Ａは、ナフチレン、フェナントリレン、アントラセニレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素である。
【発明の効果】
【０００８】
表示素子のスイッチングにおいて高速応答性や十分なコントラスト比を得るための液晶性化合物、液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１で合成した化合物Ｎｏ．４の２Ｄ−ＸＲＤの測定結果を示す図（写真）である。
【図２】実施例１で合成した化合物Ｎｏ．６の２Ｄ−ＸＲＤの測定結果を示す図（写真）である。
【図３】化合物Ｎｏ．６の反転電流測定前（三角波をかける前）の状態を示す図（写真）である。
【図４】化合物Ｎｏ．６に対して反転電流測定を行った結果（電圧０Ｖ）の状態を示す図（写真）である。
【図５】化合物Ｎｏ．６に対して反転電流測定を行った結果（電圧１００Ｖｐｐ）の状態を示す図（写真）である。
【図６】化合物Ｎｏ．６に対して反転電流測定を行った際の電圧と電流の挙動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶性化合物は、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、および液晶相を有さないが、上限温度、下限温度、粘度、誘電率異方性のような組成物の物性を調節する目的で添加する化合物の総称である。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と略すことがある。液晶表示素子は、液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。透明点は、液晶性化合物における液晶相−等方相の転移温度である。液晶相の下限温度は、液晶性化合物における固体−液晶相（スメクチック相、ネマチック相など）の転移温度である。ネマチック相の上限温度は、液晶組成物におけるネマチック相−等方相の転移温度であり、上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度を下限温度と略すことがある。
【００１１】
式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。この略記は式（２）などで表される化合物にも適用することがある。式（２）〜（１５）において、六角形で囲んだＢ１、Ｃ１などの記号はそれぞれ環Ｂ１、環Ｃ１などに対応する。式（８）において、ｉが２のとき、２つの環Ｄ１が存在する。この化合物において、２つの環Ｄ１が表す２つの基は、同じであってもよいし、または異なってもよい。このルールは、ｉが２より大きいとき、任意の２つの環Ｄ１にも適用される。このルールは、他の環、結合基などの記号にも適用される。
【００１２】
液晶性化合物の具体例として、１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状（rod like）を挙げることができる。このような液晶性化合物をさらに混合することによって液晶組成物を調製してもよい。液晶性化合物の割合（含有量）は、この液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。この組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤のような添加物が必要に応じて添加される。添加物の割合（添加量）は、液晶性化合物と同様に、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。重量百万分率（ｐｐｍ）が用いられることもある。ただし、重合開始剤および重合禁止剤は、重合性化合物の重量を基準にして表される。
【００１３】
「少なくとも１つの“Ａ”は、“Ｂ”で置き換えられてもよい」の表現は、“Ａ”の数が１つのとき、“Ａ”の位置は任意であり、“Ａ”の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく自由に選択できることを意味する。「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で置き換えられた場合、少なくとも１つのＡがＣで置き換えられた場合、および少なくとも１つのＡがＤで置き換えられた場合、さらに複数のＡがＢ、Ｃ、Ｄの少なくとも２つで置き換えられた場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも１つの−ＣＨ２−（または−ＣＨ２ＣＨ２−）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が含まれる。なお、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分（−ＣＨ２−Ｈ）の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて−Ｏ−Ｈになることも好ましくない。
【００１４】
本発明は、下記の項に記載された内容を包含する。
【００１５】
［１］  式（１）で表される化合物。
【化２】
0006669338.tif 000003
式（１）において、
環Ａは、ナフチレン、フェナントリレン、またはアントラセニレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、独立してハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ
Ｆ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素である。
［２］  式（１）において、
環Ａは、ナフチレン、フェナントリレン、アントラセニレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素が独立してフッ素、−ＣＨ３、または−ＣＦ３で置換されていてもよい、［１］に記載の化合物。
［３］
式（１−１）から式（１−１２）のいずれか１つで表される、［１］に記載の化合物。
【化３】
0006669338.tif 000004
式（１−１）から式（１−１２）において、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、およびＴ１０は、独立して水素、ハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆであり； 
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素
またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素である。
［４］  式（１−１）から式（１−１２）において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９およびＴ１０が、水素、フッ素、または−ＣＨ３である［３］に記載の化合物。
［５］式（１−１）から式（１−１２）において、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ２、およびＹ３がフッ素である［３］に記載の化合物。
［６］  式（１−１）、式（１−２）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−１１）、または式（１−１２）のいずれか１つで表される、［３］に記載の化合物。
［１］  式（１−３）、式（１−４）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）、または式（１−１０）のいずれか１つで表される、［３］に記載の化合物。
［８］  式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）のいずれか１つで表される、［３］に記載の化合物。
【化４】
0006669338.tif 000005
式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１は独立して、水素またはフッ素である。
［９］  式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１が共に水素である［８］に記載の化合物。
［１０］  式（１−１−Ａ）および式（１−２−Ａ）で表される［９］に記載の化合物。［１１］  ［１］から［１０］のいずれかに記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
［１２］  式（２）から（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１１］に記載の液晶組成物。
【化５】
0006669338.tif 000006
式（２）から（４）において、
Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｂ１、環Ｂ２、環Ｂ３、および環Ｂ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−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、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。
［１３］  式（５）から（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１１］または［１２］に記載の液晶組成物。
【化６】
0006669338.tif 000007
式（５）から（７）において、
Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換え
られてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ
、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；
環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１４、Ｚ１５、およびＺ１６は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｌ１１およびＬ１２は独立して、水素またはフッ素である。
［１４］  式（８）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１１］〜［１３］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化７】
0006669338.tif 000008
式（８）において、
Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；
環Ｄ１は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１７は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素またはフッ素であり；
ｉは、１、２、３、または４である。
［１５］  式（９）から（１５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１１］〜［１４］のいずれかに記載の液晶組成物。
【化８】
0006669338.tif 000009
式（９）から（１５）において、
Ｒ１５、Ｒ１６、およびＲ１７は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてＲ１７は、水素またはフッ素であってもよく；
環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
環Ｅ５および環Ｅ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン，テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
Ｚ１８、Ｚ１９、Ｚ２０、およびＺ２１は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、または−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−であり；
Ｌ１５およびＬ１６は独立して、フッ素または塩素であり；
Ｓ１１は、水素またはメチルであり；
Ｘは、−ＣＨＦ−または−ＣＦ２−であり；
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０または１であり、ｋ、ｍ、ｎ、およびｐの和は、１または２であり、ｑ、ｒ、およびｓの和は、０、１、２、または３で
あり、ｔは、１、２、または３である。
［１６］  ［１１］〜［１５］のいずれかに記載の液晶組成物を含む液晶表示素子。
【００１６】
化合物（１）についてまず説明し、そのあとに、合成法、液晶組成物、液晶表示素子の順で説明をする。
化合物（１）は、以下の構造を有する。
【化９】
0006669338.tif 000010
式（１）において、
環Ａは、ナフチレン、フェナントリレン、アントラセニレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素である。
【００１７】
化合物（１）が上記の構造を有することで、ネマチック相において強誘電性を示すと共に二軸性の発現に寄与する。そして、化合物（１）を含有する素子では、電圧の印加時に高速応答性を示す。
【００１８】
式（１）において、環Ａは、ナフチレン、フェナントリレン、またはアントラセニレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素がフッ素、−ＣＨ３、または−ＣＦ３で置換されていてもよい基であることが好ましい。
【００１９】
式（１）の化合物が、式（１−１）から式（１−１２）のいずれか１つで表されるものであることが好ましい。
【化１０】
0006669338.tif 000011
式（１−１）から式（１−１２）において、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９およびＴ１０は、水素、ハロゲン、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆであり； 
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およ
びＹ５のうち少なくとも２つ以上はフッ素である。
【００２０】
上記式（１−１）から式（１−１２）において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９およびＴ１０が、水素、フッ素、または−ＣＨ３であることが液晶相転移温度を低下させ、他の液晶との相溶性を向上させるため好ましい。
【００２１】
式（１−１）から式（１−１２）において、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ２、およびＹ３がフッ素であることが、転移温度が低い二軸性ネマチック相を発現させるため好ましい。
【００２２】
上記の式（１−１）から式（１−１２）の中で、式（１−１）、式（１−２）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−１１）、または式（１−１２）のいずれか１つであることが適度な温度領域で液晶相を発現させるために好ましい。
【００２３】
上記の式（１−１）から式（１−１２）の中で、式（１−３）、式（１−４）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）、または式（１−１０）のいずれか１つであることが電気光学応答の際、大きな複屈折変化を生じさせるため好ましい。
【００２４】
上記の式（１−１）から式（１−１２）の中で、以下の式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）のいずれか１つで表されるものが幅広い温度範囲で液晶相を発現させるため好ましい。
【００２５】
【化１１】
0006669338.tif 000012
式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１は独立して、水素またはフッ素である。
【００２６】
上記の式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、Ｘ１およびＹ１が共に水素であることが、二軸性ネマチックを発現させる意味で好ましい。
【００２７】
上記の式（１−１−Ａ）、式（１−２−Ａ）、式（１−５−Ａ）、式（１−６−Ａ）、式（１−１１−Ａ）、および式（１−１２−Ａ）において、式（１−１−Ａ）、および式（１−２−Ａ）で表される化合物であることが、液晶相を発現させる意味で好ましい。
【００２８】
下記の化合物（１）の合成法の項や、下記実施例の合成例１に記載された方法を参考にしながら、以下に例示する化合物を合成することが可能である。
【００２９】
【化１２】
0006669338.tif 000013
【００３０】
【化１３】
0006669338.tif 000014
【００３１】
【化１４】
0006669338.tif 000015
【００３２】
【化１５】
0006669338.tif 000016
【００３３】
【化１６】
0006669338.tif 000017
【００３４】
【化１７】
0006669338.tif 000018
【００３５】
【化１８】
0006669338.tif 000019
【００３６】
【化１９】
0006669338.tif 000020
【００３７】
【化２０】
0006669338.tif 000021
【００３８】
【化２１】
0006669338.tif 000022
【００３９】
【化２２】
0006669338.tif 000023
【００４０】
【化２３】
0006669338.tif 000024
【００４１】
２．合成法
化合物（１）は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（Orga
nic 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）
などの成書に記載されている。
【００４２】
式（１）で表される化合物は、例えば以下の出発原料（ｉ）及び（ｉｉ）を用いて合成される。
【化２４】
0006669338.tif 000025
（式（ｉ）において、環Ａは、ナフチレン、フェナントリレンまたはアントラセニレン
であり、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素、−ＣＨ３、または−ＣＦ３で置換されていてもよい。）
【化２５】
0006669338.tif 000026
（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、およびＸ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、およびＸ５のうち、少なくとも２つ以上はフッ素である。）
【００４３】
上記の（ｉ）で表される化合物と、（ｉｉ）で表される化合物を以下のスキームに従って反応させ、式（ｉｉｉ）で示される化合物（１）を得る。
【化２６】
0006669338.tif 000027
【００４４】
上記式（ｉｉ）で表される化合物は、一種類のみでなく、Ｘ１〜Ｘ５の置換基として他の置換基を有する以下の化合物を用いてもよい。
【化２７】
0006669338.tif 000028
（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は独立して水素またはフッ素であるが、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５のうち、少なくとも２つ以上はフッ素である。）
【００４５】
上記の反応において、縮合剤としては、上記式で挙げたＮ，Ｎ−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＰ）の他、Ｎ，Ｎ−ジシクロカルボジイミド（ＤＣＣ）、１−［３−(
ジメチルアミノ)プロピル］３−エチルカルボジイミド（ＥＤＣ）、塩酸１−エチル−３
−（３−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド（ＥＤＣ−ＨＣｌ）等のカルボジイミ
ド系縮合剤やＮ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾールの様なイミダゾール系縮合剤、１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロりん酸塩の様なホスホニウム系縮合剤を利用することもできる。
また、触媒としては、上記式で挙げた４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）や１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ）、１−ヒドロキシ−７−アザベンゾトリアゾール（ＨＯＡｔ）、Ｎ−ヒドロキシこはく酸イミドを利用することもできる。
【００４６】
反応の際の式（ｉ）で表される化合物と、式（ｉｉ）で表される化合物のモル比は例えば１：２．５〜１：０．５を挙げることができる。特に（ｉｉ）の比率を調製し段階的に合成をすることで非対称の化合物（１）を合成することが出来る。反応温度としては０℃〜１１０℃を挙げることができる。
【００４７】
３．液晶組成物
本発明の組成物は、主として液晶表示素子に使用される。この組成物は、第一成分として化合物（１）の少なくとも１つを含有する。この組成物は、先に記載した化合物（２）〜（１５）を含有してよい。この組成物は、化合物（２）〜（１５）とは異なる、その他の液晶性化合物を含有してもよい。
好ましい組成物は、第一成分として化合物（１）の少なくとも１つ、および第二成分として化合物（２）〜（４）の少なくとも１つを含有する。第三成分は、化合物（５）〜（１５）のなかから素子のモードに基づいて選択される。ＦＦＳ、ＰＳＡなどのモードを有する素子に使用する場合、第三成分には化合物（５）〜（７）が適している。ＴＮ、ＳＴＮなどのモードを有する素子に使用する場合、第三成分には化合物（８）が適している。ＶＡ、ＰＳＡなどのモードを有する素子に使用する場合、第三成分には化合物（９）〜（１５）が適している。この組成物は、化合物（１）〜（１５）とは異なる液晶性化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤のような添加物を必要に応じて含有してもよい。
【００４８】
この組成物は、化合物（１）の少なくとも１つを１重量％〜９９重量％の範囲で含有することが、優良な特性を発現させるために好ましい。さらに好ましい割合は、３重量％〜９０重量％の範囲である。最も好ましい割合は、５重量％〜６０重量％の範囲である。
【００４９】
化合物（２）〜（４）は、２つの末端基がアルキルなどであり、誘電率異方性は小さい
。これらの化合物の好ましい例として、化合物（２−１）〜（２−１１）、化合物（３−１）〜（３−１９）、および化合物（４−１）〜（４−７）を挙げることができる。これらの化合物において、Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【００５０】
化合物（２）は、主として粘度の減少または光学異方性の調整に効果がある。化合物（３）および（４）は、上限温度を高くすることによってネマチック相の温度範囲を広げる効果、または光学異方性を調整する効果がある。
【００５１】
化合物（２）〜（４）は誘電率異方性が小さい。化合物（２）〜（４）の含有量が増加するにつれて組成物の粘度が小さくなるが、誘電率異方性が小さくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが好ましい。したがって、ＩＰＳ、ＶＡなどのモード用の組成物を調製する場合には、化合物（２）〜（４）の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは４０重量％以上である。
【００５２】
化合物（５）〜（７）は、右末端にハロゲンまたはフッ素含有基を有する。これらの化合物の好ましい例として、化合物（５−１）〜（５−１６）、化合物（６−１）〜（６−１１３）、化合物（７−１）〜（７−５７）を挙げることができる。これらの化合物において、Ｒ１３は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3である。
【００５３】
【化２８】
0006669338.tif 000029
【００５４】
【化２９】
0006669338.tif 000030
【００５５】
【化３０】
0006669338.tif 000031
【００５６】
【化３１】
0006669338.tif 000032
【００５７】
【化３２】
0006669338.tif 000033
【００５８】
【化３３】
0006669338.tif 000034
【００５９】
【化３４】
0006669338.tif 000035
【００６０】
化合物（５）〜（７）は、誘電率異方性が正に大きく、熱、光などに対する安定性が非常に優れているので、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＯＣＢなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。化合物（５）〜（７）の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて１重量％〜９９重量％の範囲が適しており、好ましくは１０重量％〜９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０重量％〜９５重量％の範囲である。これらの化合物を誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、これらの化合物の含有量は液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。化合物（５）〜（７）を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【００６１】
化合物（８）は、右末端基が−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎである。この化合物の好ましい例として、化合物（８−１）〜（８−６４）を挙げることができる。これらの化合物において、Ｒ１４は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎである。
【００６２】
【化３５】
0006669338.tif 000036
【００６３】
【化３６】
0006669338.tif 000037
【００６４】
化合物（８）は、誘電率異方性が正であり、その値が大きいので、ＴＮ、ＳＴＮなどのモード用の組成物を調製する場合に主として用いられる。化合物（８）を添加することにより、組成物の誘電率異方性を大きくすることができる。化合物（８）は、液晶相の温度範囲を広げる、粘度を調整する、または光学異方性を調整する、という効果がある。この化合物は、素子の電圧−透過率曲線の調整にも有用である。
【００６５】
ＴＮ、ＳＴＮなどのモード用の組成物を調製する場合には、化合物（８）の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて１重量％〜９９重量％の範囲が適しており、好ましくは１０重量％〜９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０重量％〜９５重量％の範囲である。化合物（８）を誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、この化合物の含有量は液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。化合物（８）を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【００６６】
化合物（９）〜（１５）は、ラテラル位が２つのハロゲンで置換されたフェニレンを有する。これらの化合物の好ましい例として、化合物（９−１）〜（９−８）、化合物（１０−１）〜（１０−１７）、化合物（１１−１）、化合物（１２−１）〜（１２−３）、化合物（１３−１）〜（１３−１１）、化合物（１４−１）〜（１４−３）、および化合物（１５−１）〜（１５−３）を挙げることができる。これらの化合物おいて、Ｒ１５およびＲ１６は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルで
あり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｒ１７は、水素、フッ素、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【００６７】
化合物（９）〜（１５）は、誘電率異方性が負に大きい。これらの化合物は、ＩＰＳ、ＶＡ、ＰＳＡなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。これらの化合物の含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が負に大きくなるが、粘度が大きくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は少ないほうが好ましい。したがって、誘電率異方性が−５程度であることを考慮すると、充分な電圧駆動をさせるには、含有量が４０重量％以上であることが好ましい。
【００６８】
これらの化合物のうち、化合物（９）は二環化合物であるので、主として、粘度の減少、光学異方性の調整、または誘電率異方性の増加に効果がある。化合物（１０）および（１１）は三環化合物であるので、上限温度を高くする、光学異方性を大きくする、または誘電率異方性を大きくするという効果がある。化合物（１２）〜（１５）は、誘電率異方性を大きくするという効果がある。
【００６９】
【化３７】
0006669338.tif 000038
【００７０】
【化３８】
0006669338.tif 000039
【００７１】
ＩＰＳ、ＶＡ、ＰＳＡなどのモード用の組成物を調製する場合には、化合物（９）〜（１５）の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは４０重量％以上であり、さらに好ましくは５０重量％〜９５重量％の範囲である。化合物（９）〜（１５）を誘電率異方性が正である組成物に添加する場合は、これらの化合物の含有量が液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。これらの化合物を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【００７２】
液晶組成物の調製は、必要な成分を室温よりも高い温度で溶解させるなどの方法により行われる。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
【００７３】
光学活性化合物は、液晶分子にらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与えることによって逆ねじれを防ぐ、という効果を有する。光学活性化合物を添加することによって、らせんピッチを調整することができる。らせんピッチの温度依存性を調整する目的で２つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。光学活性化合物の好ましい例として、下記の化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１８）を挙げることができる。化合物（Ｏｐ−１８）において、環Ｊは１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであり、Ｒ２８は炭素数１〜１０のアルキルである。
【００７４】
【化３９】
0006669338.tif 000040
【００７５】
酸化防止剤は、大きな電圧保持率を維持するために有効である。酸化防止剤の好ましい
例として、下記の化合物（ＡＯ−１）および（ＡＯ−２）；ＩＲＧＡＮＯＸ  ４１５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ５６５、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ３１１４、およびＩＲＧＡＮＯＸ  １０９８（商品名：ＢＡＳＦ社）を挙げることができる。紫外線吸収剤は、上限温度の低下を防ぐために有効である。紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。具体例として下記の化合物（ＡＯ−３）および（ＡＯ−４）；ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、ＴＩＮＵＶＩＮ  ４００、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２８、およびＴＩＮＵＶＩＮ  ９９−２（商品名：ＢＡＳＦ社）；および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）を挙げることができる。
【００７６】
立体障害のあるアミンのような光安定剤は、大きな電圧保持率を維持するために好ましい。光安定剤の好ましい例として、下記の化合物（ＡＯ−５）および（ＡＯ−６）；ＴＩＮＵＶＩＮ  １４４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ７６５、およびＴＩＮＵＶＩＮ  ７７０ＤＦ（商品名：ＢＡＳＦ社）を挙げることができる。熱安定剤も大きな電圧保持率を維持するために有効であり、好ましい例としてＩＲＧＡＦＯＳ  １６８（商品名：ＢＡＳＦ社）を挙げることができる。消泡剤は、泡立ちを防ぐために有効である。消泡剤の好ましい例は、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどである。
【００７７】
【化４０】
0006669338.tif 000041
【００７８】
化合物（ＡＯ−１）において、Ｒ４０は炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のアルコキシ、−ＣＯＯＲ４１または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ４１であり、Ｒ４１は炭素数１〜２０のアルキルである。化合物（ＡＯ−２）において、Ｒ４２は炭素数１〜２０のアルキルである。化合物（ＡＯ−５）において、Ｒ４２は炭素数１〜２０のアルキルであり；Ｒ４３は水素、メチルまたはＯ・（酸素ラジカル）であり；環Ｇは１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであり；ｚは、１、２、または３である。
【００７９】
重合性化合物は、立体的に制御しながら重合させることによって、素子の応答時間を短縮し、画像の焼き付きを改善することができる。重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物（オキシラン、オキセタン）、およびビニルケトンである。さらに好ましい例は、少なくとも１つのアクリロイルオキシを有する化合物および少なくとも１つのメタクリロイルオキシを有する化合物である。さらに好ましい例には、アクリロイルオキシとメタクリロイルオキシの両方を有する化合物も含まれる。
【００８０】
その他の重合性化合物の追加例は、化合物（Ｍ−１）〜（Ｍ−１７）である。化合物（Ｍ−１）〜（Ｍ−１７）において、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、Ｒ３０、およびＲ３１は独立して、水素またはメチルであり；ｓ、ｖおよびｘは独立して、０または１であり；ｔおよびｕは独立して、１〜１０の整数である。Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５、およびＬ２６は独立して、水素またはフッ素であり；Ｌ２７、およびＬ２８は独立して、水素、フッ素、またはメチルである。
【００８１】
【化４１】
0006669338.tif 000042
【００８２】
重合性化合物は、重合開始剤を添加することによって、速やかに重合させることができ
る。反応温度を最適化することによって、残存する重合性化合物の量を減少させることができる。光ラジカル重合開始剤の例は、ＢＡＳＦ社のダロキュアシリーズからＴＰＯ、１１７３および４２６５であり、イルガキュアシリーズから１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０、および２９５９である。
【００８３】
光ラジカル重合開始剤の追加例は、４−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール混合物、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，４−ジエチルキサントン／ｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン／メチルトリエタノールアミン混合物である。
【００８４】
重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、４−tert−ブチルカテコール、４−メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。
【００８５】
４．液晶表示素子
誘電率異方性が正に大きい液晶組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＯＣＢ、ＰＳＡなどの動作を有し、アクティブマトリックス（ＡＭ方式）で駆動する液晶表示素子に使用できる。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＩＰＳなどの動作を有し、パッシブマトリクス（ＰＭ）方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。これらのＡＭ方式およびＰＭ方式の素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。
【００８６】
誘電率異方性が負に大きい液晶組成物は、負の誘電率異方性を有するので、ＶＡ、ＩＰＳ、ＰＳＡなどの動作モードを有し、ＡＭ方式で駆動する液晶表示素子に好適に用いることができる。この組成物は、ＶＡモードを有し、ＡＭ方式で駆動する液晶表示素子に、特に好適に用いることができる。
【００８７】
このような組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製
したポリマ−分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）、ポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）にも使用できる。重合性化合物の添加量が液晶組成物の重量に基づいて０.
１重量％〜２重量％の範囲であるとき、ＰＳＡモードの液晶表示素子が作製される。ＰＳＡモードの素子は、ＡＭ（active matrix）、ＰＭ（passive matrix）のような駆動方式
で駆動させることができる。重合性化合物の添加量を増やすことによって、高分子分散（polymer dispersed）モードの素子も作製することができる。
【実施例】
【００８８】
ＮＭＲ分析：
測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＰＸ−３００を用いた。１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、３００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレッ
ト、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。
【００８９】
液晶相系列並びに転移温度の決定：
（１）相構造：偏光顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ，ＥＣＬＩＰＳＥ  Ｅ４００  ＰＯＬ）を備えた融点測定装置のホットクールステージ（インステック社製ホットクールステージＨＣＳ４００）に試料を置いた。この試料を、１℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。
【００９０】
（２）転移温度（℃）：測定には、（株）マックサイエンス社製示差走査熱量分析装置はＤＳＣ  ３１００Ｓを用いた。試料は、５℃／分の速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピークまたは発熱ピークの開始点を外挿により求め、転移温度を決定した。化合物の融点、重合開始温度もこの装置を使って測定した。化合物が固体からスメクチック相、ネマチック相などの液晶相に転移する温度を「液晶相の下限温度」と略すことがある。化合物が液晶相から液体に転移する温度を「透明点」と略すことがある。
【００９１】
結晶はＣと表した。結晶の種類の区別がつく場合は、それぞれをＣ１またはＣ２と表した。スメクチック相はＳ、ネマチック相はＮと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＡ相、スメクチックＢ相、スメクチックＣ相、またはスメクチックＦ相の区別がつく場合は、それぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、またはＳＦと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。転移温度は、例えば、「Ｃ  ５０．０  Ｎ  １００．０  Ｉ」のように表記した。これは、結晶からネマチック相への転移温度が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への転移温度が１００．０℃であることを示す。
【００９２】
ＸＲＤ測定：
ネマチック相の二軸性の確認としてＸＲＤ（Ｘ線回折）測定を行った。測定には株式会社リガク社製、ＲＩＮＴ２２００回折計と株式会社トライ・エスイー社製、ＴＲＹ−ＤＸＧＳＡ−ＨＨＩＰ回折計を用いた。
【００９３】
［合成例１］化合物（Ｎｏ．４）
【化４２】
0006669338.tif 000043
【００９４】
塩化カルシウム管を取り付けた２００ｍＬのナスフラスコに２，３，４−トリフルオロ安息香酸（ｒ−１）３．３３ｇ（１８．９ｍｍｏｌ）、２，６−ジヒドロキシナフタレン（ｒ−２）１．４０ｇ（８．７５ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＰＣ）２．４０ｇ（１９．０ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．２１ｇ（１．７ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｍＬへ溶解させ室温で２４時間撹拌した。ろ過し得られた固体をＴＨＦ５０ｍＬへ入れ２４時間撹拌し、ろ過後得られた結晶をジクロロメタン１００ｍＬへ入れ２４時間撹拌した。ろ過後得られた結晶をクロロベンゼンから再結晶して化合物（Ｎｏ．４）を得た。
【００９５】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３；δｐｐｍ）：７．９０−８．００（ｍ，２Ｈ），７．９１（ｄ，２Ｈ），７．７７（ｄ，２Ｈ），７．４１（ｄｄ，２Ｈ）），７．１４（ｄｄ，２Ｈ）．
転移温度：Ｃ  ２２７．９  Ｎ  ２３４．７  Ｉ．
【００９６】
［合成例２］化合物（Ｎｏ．６）
【化４３】
0006669338.tif 000044
【００９７】
塩化カルシウム管を取り付けた２００ｍＬのナスフラスコに３，４−ジフルオロ安息香酸（ｒ−３）２．９９ｇ（１８．９ｍｍｏｌ）、２，６−ジヒドロキシナフタレン１．４０ｇ（８．７５ｍｍｏｌ）、ＤＩＰＣ２．４０ｇ（１８．９ｍｍｏｌ）、ＤＭＡＰ０．２１ｇ（１．７ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍＬへ溶解させ室温で２４時間撹拌した。ろ過後ろ液を蒸留水で洗浄し無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（クロロホルム）で精製後さらにクロロホルムから再結晶して化合物（Ｎｏ．６）を得た。
【００９８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３；δｐｐｍ）：８．０４−８．１２（ｍ，４Ｈ），７．９１（ｄ，２Ｈ），７．７３（ｄ，２Ｈ），７．２６−７．４１（ｍ，４Ｈ）．
転移温度：Ｃ  １８５．１  Ｎ  ２０６．１  Ｉ．
【００９９】
［試験例１］
液晶相が発現した化合物Ｎｏ．４とＮｏ．６に関し、それぞれネマチック相の状態にて磁場をかけて配向させた状態での２Ｄ−ＸＲＤを行った。
その結果、化合物Ｎｏ．４は、液晶相で磁場により向きを揃えると、層構造が観測されたので、SｍＡを局所的に有する二軸性ネマチック相であると判断した（図１）。化合物
Ｎｏ．６の液晶相はスメクチック相に似た層構造を形成し、短軸方向にも秩序性を持っていることが示され、この液晶相も局所的にＳｍＡ構造と似ている層構造を持つ二軸性ネマチック相であることが示唆された（図２）。
【０１００】
［試験例２］
ネマチック相が発現した化合物Ｎｏ．６に関し反転電流測定を行った。試料を１０ｍｍ×１０ｍｍのＩＴＯ電極とポリイミド配向膜（ホモジニアス配向）でコーディングされたセル厚１５μｍのガラスセルの中に注入した。三角波をかける前には液晶分子がポリイミド配向膜より配向され暗視野になった（図３）：温度は１８５℃。
【０１０１】
化合物Ｎｏ．６を封入した液晶セルにネマチック液晶状態（１８５℃）にて三角波をかけると急激な明暗の変化を示した（図４）：０Ｖ、（図５）：１００Ｖｐｐ、５Ｈｚ。その際の電流の挙動は図６の様であった。
化合物Ｎｏ．６は１．０−２００Ｖｐｐ、５Ｈｚの条件で強誘電的な挙動を示す分極反転電流に由来する様なショルダーピークを示した。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の液晶性化合物は、強誘電性を有し、これを用いた液晶表示素子ではコントラスト比を奏する。従って、この液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いた液晶表示素子は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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