(57)【要約】      （修正有）【課題】高いΔｎの値を有すると共に、相溶性が良好で、広い温度範囲において表示品位の高い液晶素子を得るのに好適な液晶組成物およびその液晶組成物を用いた液晶素子の提供。【解決手段】下記式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で表される化合物を含有する液晶組成物。Ｒａ１−Ａａ１−Ｚａ１−Ａａ２−Ｚａ２−（Ａａ３）ｍ１−Ｚａ３−（Ａａ４）ｎ１−Ｒａ２（Ａ）（Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。）Ｒｂ１−Ａｂ１−Ｚｂ１−Ａｂ２−Ｚｂ２−（Ａｂ３）ｍ２−Ｚｂ３−（Ａｂ４）ｎ２−Ｒｂ２（Ｂ）（Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。）Ｒｃ１−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒｃ２（Ｃ）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ａ）で表される化合物と、下記式（Ｂ）で表される化合物と、下記式（Ｃ）で表される化合物を含有する液晶組成物。
Ｒａ１−Ａａ１−Ｚａ１−Ａａ２−Ｚａ２−（Ａａ３）ｍ１−Ｚａ３−（Ａａ４）ｎ１−Ｒａ２  （Ａ）
Ｒｂ１−Ａｂ１−Ｚｂ１−Ａｂ２−Ｚｂ２−（Ａｂ３）ｍ２−Ｚｂ３−（Ａｂ４）ｎ２−Ｒｂ２  （Ｂ）
Ｒｃ１−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒｃ２  （Ｃ）
（式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒａ１：炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
Ｒａ２：ハロゲン原子、フッ素原子で置換されたアルキル基もしくはアルコキシ基、またはシアノ基。
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４：相互に独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基または１，４−フェニレン基であり、該基中の１つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。
Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３：相互に独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−または−Ｃ２Ｈ４−。ただし、Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。
ｍ１およびｎ１：相互に独立して０または１。
Ｒｂ１およびＲｂ２：相互に独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４：相互に独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基または１，４−フェニレン基であり、該基中の１つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。
Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３：相互に独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−Ｃ２Ｈ４−。ただし、Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４のうち少なくとも一つは２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であるか、または、Ａｂ２が３−フルオロ−１，４−フェニレン基である場合はＺｂ２が−Ｃ≡Ｃ−である。
ｍ２およびｎ２：相互に独立して０または１。
Ｒｃ１およびＲｃ２：相互に独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
−Ｐｈ−：１，４−フェニレン基。）
【請求項２】
前記式（Ａ）で表される化合物が、下記式（Ａ−１）で表される化合物である、請求項１に記載の液晶組成物。
Ｒａ１−（Ｃｙ）ｑ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ（２Ｆ）−Ｃｌ  （Ａ−１）
（式中の記号は以下の意味を示す。
−Ｃｙ−：トランス−１，４−シクロへキシレン基。
−Ｐｈ（２Ｆ）−：２−フルオロ−１，４−フェニレン基。
ｑ：０または１。
Ｃｌ：塩素原子。
Ｒａ１、−Ｐｈ−は前記と同じ意味である。）
【請求項３】
屈折率異方性（Δｎ）が０．２５以上である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の液晶組成物を、電極が配設された２枚の基板間に封入してなる液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラン構造を有する化合物を含有する液晶組成物、および当該組成物を含む液晶素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子は携帯電話やＰＤＡのような携帯機器、複写機やパソコンモニタのようなＯＡ機器用表示装置、液晶テレビなどの家電製品用表示装置をはじめ、時計、電卓、測定器、自動車用計器、カメラなどの用途に使用されており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能が要求されている。これらの液晶素子は、ＴＮ（twisted nematic）モード、ＳＴＮ（super twisted nematic）モード、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）モード、ＯＣＢ（optically compensated bent）モード、ＩＰＳ（in-plane switching）モード、ＶＡ（vertical alignment）モードなどの種々の動作モードが知られている。
【０００３】
このような液晶素子には液晶相を示す材料が使用されているが、現在のところ、これら全ての特性を単独の化合物で満たすわけではなく、１つまたは２つ以上の特性の優れた複数の液晶化合物や非液晶性化合物を混合して液晶組成物として要求性能を満たしている。
【０００４】
中でも、セル厚の薄い素子において、干渉縞の発生防止など表示品位の向上を目的として、屈折率異方性（Δｎ）を大きくするために、トラン構造を有する化合物を液晶組成物に用いることが行われている（例えば特許文献１）。
しかし、より高いΔｎを得るために、トラン構造を有する化合物を大量に添加していくと、相溶性が低下し、結晶が析出することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１９４４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、高いΔｎの値を有すると共に、相溶性が良好で、広い温度範囲において、表示品位の高い液晶素子を得るのに好適な液晶組成物およびその液晶組成物を用いた液晶素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、このような課題の解決策として、特定のトラン構造を有する化合物を組み合わせて用いることにより、高いΔｎの値を有すると共に、相溶性が良好な液晶組成物を得ることができ、その液晶組成物を用いた液晶素子が広い動作温度範囲、高い表示品位等の種々の要求性能を満たすことを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記液晶組成物を提供する。
Ｒａ１−Ａａ１−Ｚａ１−Ａａ２−Ｚａ２−（Ａａ３）ｍ１−Ｚａ３−（Ａａ４）ｎ１−Ｒａ２  （Ａ）
Ｒｂ１−Ａｂ１−Ｚｂ１−Ａｂ２−Ｚｂ２−（Ａｂ３）ｍ２−Ｚｂ３−（Ａｂ４）ｎ２−Ｒｂ２  （Ｂ）
Ｒｃ１−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒｃ２  （Ｃ）
式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒａ１：炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
Ｒａ２：ハロゲン原子、フッ素原子で置換されたアルキル基もしくはアルコキシ基、またはシアノ基。
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４：相互に独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基または１，４−フェニレン基であり、該基中の１つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。
Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３：相互に独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−または−Ｃ２Ｈ４−。ただし、Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。
ｍ１およびｎ１：相互に独立して０または１。
Ｒｂ１およびＲｂ２：相互に独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４：相互に独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基または１，４−フェニレン基であり、該基中の１つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。
Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３：相互に独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−Ｃ２Ｈ４−。ただし、Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４のうち少なくとも一つは２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であるか、または、Ａｂ２が３−フルオロ−１，４−フェニレン基である場合はＺｂ２が−Ｃ≡Ｃ−である。
ｍ２およびｎ２：相互に独立して０または１。
Ｒｃ１およびＲｃ２：相互に独立して、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基。
−Ｐｈ−：１，４−フェニレン基。
【０００９】
前記液晶組成物としては、前記式（Ａ）で表される化合物が、下記式（Ａ−１）で表される化合物であるものが好ましい。
Ｒａ１−（Ｃｙ）ｑ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ（２Ｆ）−Ｃｌ  （Ａ−１）
式中の記号は以下の意味を示す。
−Ｃｙ−：トランス−１，４−シクロへキシレン基。
−Ｐｈ（２Ｆ）−：２−フルオロ−１，４−フェニレン基。
ｑ：０または１。
Ｃｌ：塩素原子。
Ｒａ１、−Ｐｈ−前記と同じ意味である。
【００１０】
また、前記液晶組成物としては、組成物のΔｎが０．２５以上であるものが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記液晶組成物を、電極が配設された２枚の基板間に封入してなる液晶素子を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の組成物は、Δｎ値が高く、相溶性が良好であり組成物としての安定性に優れるとともに、広い温度範囲で、高い表示品位を有する液晶素子を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明について更に詳しく説明する。
本明細書において、式（Ａ）で表される化合物を化合物（Ａ）と記し、他の式で表される化合物も同様に記す。
本明細書において、特に断りのない限り、式（Ａ）におけるＲａ１に近いほうを常に１位とする。式（Ｂ）、式（Ｃ）においても、Ｒｂ１、Ｒｃ１に近いほうと常に１位とする。例えば、式（Ｂ）において、Ａｂ２が３−フルオロ−１，４−フェニレン基であり、かつＺｂ２が−Ｃ≡Ｃ−である場合は、３−フルオロ−１，４−フェニレン基のベンゼン環は、１位にＺｂ１が、４位に−Ｃ≡Ｃ−が結合し、３位にフッ素原子が置換することを意味する。
【００１４】
本発明の液晶組成物の化合物（Ａ）において、Ｒａ１は前記と同じ意味を示す。Ｒａ１中の基は、直鎖状と分岐状のどちらでもかまわないが直鎖状が好ましい。また、アルケニル基の場合、結合部位からの二重結合の位置が奇数位の場合には、液晶温度範囲が増大することからアルケニルの立体配置はトランス配置が好ましい。
Ｒａ１は、高い相溶性と広い温度範囲の液晶性を得ることができることから、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数２〜５のアルケニル基または炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましい。
【００１５】
本発明の液晶組成物の化合物（Ａ）において、Ｒａ２は前記と同じ意味を示す。Ｒａ２がハロゲン原子である場合は、フッ素原子または塩素原子が好ましく、特に塩素原子が好ましい。Ｒａ２がフッ素原子で置換されたアルキル基またはアルコキシ基である場合は、ＣＦ３、ＯＣＦ３が好ましい。Ｒａ２としては、ハロゲン原子が好ましく、特に塩素原子が好ましい。
【００１６】
化合物（Ａ）において、Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４は前記と同じ意味を示す。
【００１７】
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４の基中の水素原子を置換するハロゲン原子としては、大きいΔεと低い粘性を得ることができることから、塩素原子またはフッ素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
【００１８】
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４が１，４−フェニレン基であり、さらに置換基としてハロゲン原子を有する場合、１つの１，４−フェニレン基に置換するハロゲン原子の数は１つから４つであるが、中でも１つまたは２つが好ましい。トランス−１，４−シクロヘキシレン基であり、さらに置換基としてハロゲン原子を有する場合、ハロゲン原子の数は１つから４つであることが好ましい。また、ハロゲン原子はシクロヘキシレン基の１位または４位の炭素原子に結合していてもよい。
【００１９】
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４としては、低い粘性を得ることができることから、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、または基中の水素原子の１つまたは２つがフッ素原子で置換された１，４−フェニレン基が好ましい。
【００２０】
化合物（Ａ）において、Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３は前記と同じ意味を示す。ただし、Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。なお、Ｚａ１が単結合である場合にはＺａ１の両側の環基は直接結合することを意味する。例えば、Ｚａ１が単結合である場合はＡａ１とＡａ２とは直接結合する。また、ｍ１が０であり、ｎ２が１であり、なおかつＺａ２およびＺａ３が単結合である場合は、Ａａ２とＡａ４とは直接結合する。Ｚａ２およびＺａ３においても同様である。
【００２１】
Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３としては、大きなΔｎを得ることができることから、単結合、−ＣＯＯ−または−Ｃ≡Ｃ−が好ましい。
【００２２】
化合物（Ａ）において、ｍ１およびｎ１は前記と同じ意味を示す。
ｎ１は相溶性の観点から、０であることが好ましい。また、ｍ１は、相溶性の観点からは０が、液晶組成物のＴｃの観点からは１であるのが好ましい。
【００２３】
化合物（Ａ）としては、高いΔｎと、良好な相溶性を得られることから、前記化合物（Ａ−１）が好ましい。
化合物（Ａ−１）において、ｑは前記と同じ意味を示す。ｑは、相溶性の観点からは０が、液晶組成物のＴｃの観点からは１であるのが好ましい。
【００２４】
本発明の液晶組成物の化合物（Ａ）の含有量としては、高いΔｎと良好な相溶性を得られることから、液晶組成物全体の量に対して５〜３０質量％が好ましく、１０〜２０質量％がより好ましい。
本発明の液晶組成物は、化合物（Ａ）を２種類以上含んでいても構わない。２種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲であると好ましい。
【００２５】
本発明の液晶組成物の化合物（Ｂ）において、Ｒｂ１およびＲｂ２は前記と同じ意味を示す。Ｒｂ１およびＲｂ２の態様は、上記Ｒａ１の態様と同じである。
【００２６】
化合物（Ｂ）において、Ａｂ１、Ａｂ２、Ａａ３およびＡａ４は前記と同じ意味を示す。ただし、Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４の１つ以上は、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であるか、または、Ａｂ２が３−フルオロ−１，４−フェニレン基である。
【００２７】
化合物（Ｂ）において、Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４の態様は、上記Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３およびＡａ４の態様と同じである。
中でも、Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３およびＡｂ４としては、誘電率異方性（Δε）を負に大きくしつつ、低い粘性を得ることができることから、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、または基中の水素原子の１つまたは２つがフッ素原子で置換された１，４−フェニレン基が好ましい。
【００２８】
化合物（Ｂ）において、Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３は前記と同じ意味を示す。ただし、Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３のうち少なくとも一つは−Ｃ≡Ｃ−である。
【００２９】
化合物（Ｂ）において、Ｚｂ１、Ｚｂ２およびＺｂ３の態様は、上記Ｚａ１、Ｚａ２およびＺａ３の態様と同じである。
【００３０】
化合物（Ｂ）において、ｍ２およびｎ２は前記と同じ意味を示す。
ｎ２は相溶性の観点から、０であることが好ましい。また、ｍ２は、相溶性の観点からは０が、液晶組成物のＴｃの観点からは１であるのが好ましい。
【００３１】
化合物（Ｂ）としては、Δｎが大きく、さらに負に大きいΔεを得ることができることから、下記化合物（Ｂ−１）、化合物（Ｂ−２）、化合物（Ｂ−３）および化合物（Ｂ−４）が好ましく、化合物（Ｂ−１）、化合物（Ｂ−２）および化合物（Ｂ−３）が特に好ましい。式中の「−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−」は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であり、「−Ｐｈ（３Ｆ）−」は３−フルオロ−１，４−フェニレン基であり、他の記号は前記と同じ意味を示す。
Ｒｂ１−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｒｂ２            （Ｂ−１）
Ｒｂ１−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｒｂ２      （Ｂ−２）
Ｒｂ１−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒｂ２  （Ｂ−３）
Ｒｂ１−Ｃｙ−Ｐｈ（３Ｆ）−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒｂ２            （Ｂ−４）
【００３２】
本発明の液晶組成物の化合物（Ｂ）の含有量としては、高いΔｎと良好な相溶性を得られることから、液晶組成物全体の量に対して５〜３０質量％が好ましく、１０〜２０質量％がより好ましい。
本発明の液晶組成物は、化合物（Ｂ）を２種類以上含んでいても構わない。２種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲であると好ましい。
【００３３】
本発明の液晶組成物の化合物（Ｃ）において、Ｒｃ１およびＲｃ２は前記と同じ意味を示す。Ｒｃ１およびＲｃ２の態様は、上記Ｒａ１の態様と同じである。
【００３４】
本発明の液晶組成物の化合物（Ｃ）の含有量としては、高いΔｎと良好な相溶性を得られることから、液晶組成物全体の量に対して５〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。本発明の液晶組成物は、化合物（Ｃ）を２種類以上含んでいても構わない。２種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲であると好ましい。
【００３５】
本発明の液晶組成物は、Δｎが０．２５以上であるものが好ましい。高いΔｎを有することにより、液晶素子の表示品位が優れるからである。
【００３６】
本発明の組成物において、化合物（Ａ）〜（Ｃ）以外の他の化合物としては、屈折率異方性値を調整する成分、粘性を下げる成分、低温で液晶性を示す成分、誘電率異方性を向上させる成分、コレステリック性を付与する成分、二色性を示す成分、導電性を付与する成分、その他各種添加剤等が挙げられる。これらは、用途、要求性能等により、適宜選択されるが、通常は、液晶化合物および該液晶化合物と類似構造を有する主成分と、必要に応じて添加される添加成分とからなるものが好ましい。
【００３７】
本発明の液晶組成物において、前記他の化合物としては、例えば、以下の式で表されるものが挙げられる。以下の式中、Ｒ3およびＲ4は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基等の基を表す。また、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、以下の式中、−Ｐｈｅ−はフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレン基であり、−Ｃｙ−は前記と同じ意味を示す。
【００３８】
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈｅ−Ｒ4
【００３９】
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｒ4
【００４０】
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＨ2 ＣＨ2−Ｐｈｅ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈｅ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−Ｒ4
【００４１】
なお、これらの化合物は単なる代表例であり、該化合物中の環構造または末端基に存在する水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基、メチル基等で置換されたものでもよい。また、シクロヘキサン環やベンゼン環が他の六員環や五員環、例えば、ピリミジン環やジオキサン環等で置換されたものでもよく、環と環との間の結合基がそれぞれ独立して他の２価の結合基、例えば−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＯＣＯＣＨ2ＣＨ2−または−ＣＯＣＨ2−等に変更されているものでもよく、所望の性能に合わせて選択することができる。
【００４２】
中でも、本発明の液晶組成物は、他の化合物として、例示した化合物の中でも、下記化合物を含むことが好ましい。
Ｒ３1−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ41
Ｒ３1−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｒ41
ただし、式中のＲ31は、炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基、Ｒ41は炭素数１〜８のアルキル基またはアルコキシ基、−Ｃｙ−および−Ｐｈ−は前記と同じ意味を示す。
【００４３】
さらに、本発明は、前記液晶組成物を液晶相の構成材として用いる液晶素子を提供する。本明細書において、液晶素子とは、表示素子に限られず、液晶の電気的または光学的特性を利用する各種の機能素子、例えば、液晶表示素子、調光窓、光シャッター、偏光変換素子、可変焦点レンズ等の用途に用いられる素子を含むものである。例えば、本発明の液晶組成物を液晶セル内に注入する等して形成される液晶相を、電極を備える２枚の基板間に挟持して構成される電気素子部を有する液晶電気素子を提供する。この液晶電気素子は、ツイストネマチック方式、ゲストホスト方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、ＤＡＰ方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方式等種々のモードで駆動されるものが挙げられる。
【００４４】
液晶素子は、まず、プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 等のアンダーコート層やカラーフィルター層を形成し、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2 （ＩＴＯ）、ＳｎＯ2 等からなる被膜を成膜し、フォトリソグラフィ等により所要のパターンの電極を形成する。次に、必要に応じて、ポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 等のオーバーコート層を形成し、垂直配向処理を施す。これにシール材を印刷し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化して空セルを形成する。
【００４５】
さらに、空セルに、本発明の組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成する。この液晶セルに、必要に応じて、偏光板、カラー偏光板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、反射板、導光板、紫外線カットフィルター等を積層、文字、図形等を印刷、ノングレア加工等をして液晶素子を得ることができる。
【００４６】
なお、上述の説明は、液晶素子の基本的な構成および製法を説明したものであり、他の構成も採用できる。例えば、２層電極を用いた基板、２層の液晶層を形成した２層液晶セル、反射電極を用いた基板、ＴＦＴ、ＭＩＭ等の能動素子を形成したアクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、種々の構成のものが採用できる。その中でも特にパッシブマトリクス素子において本発明の組成物は有用である。
【００４７】
さらに、本発明の組成物は、横方向の電界で液晶分子を基板に対して平行に駆動させるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型液晶素子、ツイストネマチック（ＴＮ）型液晶素子、高ツイスト角のスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶素子や、多色性色素を用いたゲスト−ホスト（ＧＨ）型液晶素子等、種々の方式で使用することができる。また、電気的に書き込みをする方式ではなく、熱により書き込みをする方式に用いることもできる。
【実施例】
【００４８】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を例示しようとするものである。
【００４９】
表１に示す化合物を、同表に示す割合（質量％）で配合し、例１〜３の液晶組成物を調製した。なお、組成物に使用した各化合物は、市販品あるいは新実験化学講座（丸善株式会社出版）等、有機合成の成書に記載されている方法にて容易に得られる。
また、表１中の記号は前記と同じ意味を示す。
【表１】
2013203951.tif 000002
【００５０】
前記組成物の例１〜３について、相溶性、Ｔｃ、Δｎ、Δεを測定した。結果を表２に示す。
【表２】
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【００５１】
なお、表２における各物性は、以下の方法により測定した。
［相溶性の測定］
ガラスビンに液晶組成物を１ｇ封入し−３０℃の冷凍機に７日放置した。放置後、析出が無かった組成物を「○」と評価した。
［Ｔｃ（℃）の測定］
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−８２ＨＴ型ホットステージ）に液晶性組成物を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度をＴｃの温度とした。
［屈折率異方性（Δｎ）の測定］
測定は、２５℃の温度下で、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行った。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、液晶性組成物を主プリズムに滴下した。屈折率（ｎ‖）は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率（ｎ⊥）は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。屈折率異方性（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥の式から計算した。
［誘電率異方性（Δε）の測定］
液晶組成物を間隔９μｍの垂直配向のガラスセルに封入した。２５℃にてこのセルに１００ｍＶの電圧を印加して液晶分子の長軸方向の誘電率（ε‖）を測定した。
同様に、間隔９μｍの水平配向のガラスセルに液晶組成物を封入し、短軸方向の誘電率（ε⊥）を測定した。液晶組成物の誘電率異方性（Δε）は式Δε＝ε‖−ε⊥から求めた。
【００５２】
以上の結果から、本発明の液晶組成物は、良好な相溶性をもち組成物として安定であるとともに、高いΔｎを有することから薄いセル厚に適応し表示品位の高い液晶素子が得られる。