(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
0004337264.tif 000044
（式中、Ｒａ及びＲｂは各々独立に炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基、アルコキシ基または、炭素数２〜１０の直鎖または分岐のアルケニル基、アルキニル基を示し、環Ａ１はシクロヘキサン−１，４−ジイルを示すが、環中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−で置換されていてもよく；環Ａ２は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを示すが５位及び６位の水素原子各々独立にフッ素原子で置換されていてもよいが、同時に置換されることはなく；Ｚ１及びＺ２は各々独立に単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−を示し；Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、及びＸｄは各々独立に水素原子、フッ素原子、または塩素原子を示すが、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄのうち少なくとも１つはフッ素原子または塩素原子であり；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい）で表される液晶性化合物。
【請求項２】
Ｚ１及びＺ２が共に単結合であり、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａがフッ素原子であり、かつＸｂ、Ｘｃ及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項３】
Ｚ１及びＺ２が共に単結合であり、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘｂがフッ素原子であり、かつＸａ、Ｘｃ、及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項４】
Ｚ１及びＺ２が共に単結合であり、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａ及びＸｄが共にフッ素原子であり、かつＸｂ及びＸｃが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項５】
Ｚ１及びＺ２が共に単結合であり、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａ及びＸｂが共にフッ素原子であり、かつＸｃ及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項６】
Ｚ１が−ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｚ２が単結合、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａがフッ素原子であり、かつＸｂ、Ｘｃ、及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項７】
Ｚ１が−ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｚ２が単結合、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘｂがフッ素原子であり、かつＸａ、Ｘｃ、及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項８】
Ｚ１が−ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｚ２が単結合、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａ及びＸｄが共にフッ素原子であり、かつＸｂ及びＸｃが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項９】
Ｚ１が−ＣＨ２ＣＨ２−であり、Ｚ２が単結合、環Ａ２が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、Ｘａ及びＸｂが共にフッ素原子であり、かつＸｃ及びＸｄが共に水素原子である請求の範囲１に記載の液晶性化合物。
【請求項１０】
請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項１１】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（２）、（３）および（４）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
0004337264.tif 000045
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよく、また、この基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく；Ｘ１はフッ素原子、塩素原子、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、−ＣＦ３、−ＯＦ２Ｈ、−ＣＦＨ２、−ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、または−ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３を示し；Ｌ１およびＬ２は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し；Ｚ３及びＺ４は各々独立して、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し；環Ｂはシクロヘキサン−１、４−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、または水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；環Ｃはシクロヘキサン−１，４−ジイルまたは水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい。）
【請求項１２】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（５）および（６）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
0004337264.tif 000046
（式中、Ｒ２及びＲ３は各々独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよく、また、この基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく；Ｘ２は−ＯＮまたは−Ｏ≡Ｃ−ＯＮを示し；環Ｄはシクロヘキサン−１，４−ジイル、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルを示し；環Ｅはシクロヘキサン−１，４−ジイル、水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルを示し；環Ｆはシクロヘキサン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンを示し；Ｚ５は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し；ｂ、ｃおよびｄは各々独立して０または１を示し；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい。）
【請求項１３】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（７）、（８）および（９）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
0004337264.tif 000047
（式中、Ｒ４及びＲ５は各々独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよく、また、この基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく；環Ｇおよび環Ｉは各々独立して、シクロヘキサン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンを示し；Ｌ６およびＬ７は各々独立して水素原子、シアノ基またはフッ素原子を示すが同時に水素原子を示すことはなく；Ｚ６及びＺ７は各々独立して−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい。）
【請求項１４】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（２）、（３）および（４）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、一般式（１０）、（１１）および（１２）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
0004337264.tif 000048
（式中、Ｒ６及びＲ７は各々独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよく、また、この基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく；環Ｊ、環Ｋおよび環Ｍは各々独立して、シクロヘキサン−１，４−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルまたは水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；Ｚ８及びＺ９は各々独立して、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい。）
【請求項１５】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（５）および（６）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）および（１２）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項１６】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（７）、（８）および（９）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）および（１２）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項１７】
第一成分として、請求の範囲１に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（２）、（３）および（４）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（５）および（６）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第四成分として、前記一般式（１０）、（１１）および（１２）からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項１８】
請求の範囲１０〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物に、さらに１種類以上の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項１９】
請求の範囲１０〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、新規液晶性化合物および液晶組成物に関し、さらに詳しくは、２，３−ジフルオロフェニル部位を有する液晶性化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子に関する。
背景技術
液晶性化合物（本願において、液晶性化合物なる用語は、液晶相を示す化合物および液晶相を示さないが液晶組成物の構成成分として有用である化合物の総称として用いられる）を用いた液晶表示素子は、コンピューター、テレビジョン等のディスプレイに広く活用されている。
液晶組成物には低消費電力化、漏洩電磁波の減少を目的に、駆動電圧を低くすることが求められている。駆動電圧（しきい値電圧）は下式に従い、誘電率異方性値と弾性定数の関数であることが知られている（Ｍ．Ｆ．Ｌｅｓｌｉｅ，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，１２，５７（１９７０））
Ｖｔｈ＝π（Ｋ／ε０Δε）１／２
（上式において、Ｖｔｈはしきい値電圧、ε０は真空の誘電率、Ｋは弾性定数、Δεは誘電率異方性をそれぞれ示す）
すなわち、駆動電圧を低くするためには、１）誘電率異方性値を大きくする、２）弾性定数を小さくする、ことが必要なことがわかる。一般には液晶性化合物の弾性定数の値を調整することは困難とされ、駆動電圧の低電圧化にはもっぱら誘電率異方性値を大きくする方策が採られている。したがって、大きな誘電率異方性値を有する新規液晶性化合物が待望されていた。
以前から液晶表示素子の視野角が狭いという特性が最大の問題点とされており、近年その改善を目的に種々の表示方式が提案されている。１９９５年に提案されたインプレーン・スイッチング（ＩＰＳ）表示素子は、従来の表示素子に比較して視野角を格段に広くした（液晶討論会２Ａ０７（１９９５）、ＡＳＩＡ  ＤＩＳＰＬＡＹ’９５、５５７（１９９５）、ＡＳＩＡ  ＤＩＳＰＬＡＹ’９５、７０７（１９９５））。
また、１９９７年には垂直配向（ＶＡ）セルを活用した試みが報告され（ＳＩＤ９７ＤＩＧＥＳＴ、８４５（１９９７））、この方式の表示素子も従来の表示素子に比較し視野角が格段に広い。
ＩＰＳおよびＶＡいずれの方式においても、液晶組成物に要求される特性は、１）低駆動電圧化のための大きな負の誘電率異方性値（Δε）と、２）Δｎ・ｄ（光学異方性値とセル厚の積）を最適値に保つための小さな光学異方性値（Δｎ）である。しかし現在までに知られている化合物の中では、大きな負の誘電率異方性値と小さな光学異方性値を有する液晶性化合物は知られておらず、このような特性を有する新規な液晶性化合物が待望されていた。
大きな負の誘電率異方性と比較的小さな光学異方性値を有する化合物として、下記の化合物（１３）が知られている（Ｖ．Ｒｅｉｆｆｅｎｒａｔｈら、Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，５（１），１５９（１９８９））。この化合物の誘電率異方性値は（Δε＝−４．１）、光学異方性値は（Δｎ＝０．１８）であると報告されている。
0004337264.tif 000002
しかしながら、その誘電率異方性値は負に十分大きいとはいえず、満足な駆動電圧の低下は実現できなかった。
また、負の誘電率異方性値を有する化合物として、テルフェニル化合物（１４）が知られている（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．ＩＩ  ２，２０４１，（１９８９））。この化合物は、ネマチック相を示す温度範囲が狭く（１０．５℃）、広い温度範囲でスメクチック相を示し（５０．５℃）、なおかつテルフェニル化合物は一般に光学異方性値が極めて大きく、ＩＰＳ方式用およびＶＡ方式用の液晶組成物の成分としては不適格であった。
0004337264.tif 000003
液晶性化合物の骨格を構成するフェニレン基の側方位にフッ素原子を導入すると、誘電率異方性値が負に増大する現象は当業者によく知られている。一方、側方位へのフッ素原子の導入により、液晶性化合物のオーダーパラメーターは減少する。誘電率異方性値および光学異方性値はオーダーパラメーターの関数であるとされており（Ｗ．Ｍａｉｅｒ  ａｎｄ  Ｇ．Ｍｅｉｅｒ、Ｚ．Ｎａｔｕｒｆ．（ａ），１６，２６２（１９６１））、フッ素原子の導入によるオーダーパラメーターの減少は誘電率異方性値の減少を引き起こす。したがって、側方位へのフッ素原子の導入は必ずしも負の誘電率異方性値の大幅な増大を引き起こさない（Ｍａｉｅｒ及びＭｅｉｅｒの理論）。
発明の開示
本発明の目的は、前記の液晶性化合物に要求される諸特性に鑑み、負に極めて大きな誘電率異方性値と小さな光学異方性値とを同時に有する液晶性化合物、これを含有する液晶組成物および該液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子を提供することにある。
本発明者らは、上記課題の解決のため鋭意研究の結果、一般式（１）で表される液晶性化合物が所期の特性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
0004337264.tif 000004
（式中、Ｒａ及びＲｂは各々独立に炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基、アルコキシ基または、炭素数２〜１０の直鎖または分岐のアルケニル基、アルキニル基を示し、環Ａ１はシクロヘキサン−１，４−ジイルを示すが、環中の相隣接しない任意のメチレン基は−Ｏ−で置換されていてもよく；環Ａ２は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを示すが５位及び６位の水素原子は各々独立にフッ素原子で置換されていてもよいが、同時に置換されることはなく；Ｚ１及びＺ２は各々独立に単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−を示し；Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、及びＸｄは各々独立に水素原子、フッ素原子、または塩素原子を示すが、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄのうち少なくとも１つはフッ素原子または塩素原子であり；また、これらの化合物を構成する原子は、その同位体で置換されていてもよい。）
一般式（１）で表される液晶性化合物のうち特に好ましい特性を示す化合物は一般式（１−１）〜（１−１８）で表される下記の化合物である。
0004337264.tif 000005
0004337264.tif 000006
一般式（１）において、ＲａおよびＲｂはアルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルコキシアルコキシ基、アルケニル基、またはアルキニル基である。ＲａおよびＲｂが、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、またはアルコキシアルコキシ基である化合物は化学的に安定であり、アルケニル基、またはアルキニル基である化合物はやや大きな光学異方性を示す。
また、ＲａおよびＲｂが、アルキル基、アルコキシ基、またはアルケニル基である化合物は低い粘性を有するので好ましい。また、ＩＰＳ方式あるいはＶＡ方式の表示素子に使用する場合は、高い化学的な安定性と小さな光学異方性値が要求されるので、ＲａおよびＲｂがアルキル基、またはアルコキシ基である化合物が最適である。
Ｚ１及びＺ２は各々独立に単結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であるが、これらの一が単結合である化合物はより低い粘性を有し、−ＣＨ２ＣＨ２−である化合物はより広い温度範囲でネマチック相を有する。−ＣＨ２ＣＨ２−はＺ１に導入されることが好ましく、Ｚ２に導入された場合はネマチック相を示す温度範囲の上限がやや低い化合物を与える。
Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、及びＸｄは各々独立に水素原子、フッ素原子または塩素原子であるが、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、及びＸｄの少なくとも一つはハロゲン原子である。ハロゲン原子の中ではフッ素原子が好ましく、塩素原子である場合はやや大きな粘性を有する化合物を与える。
ハロゲン原子の数は１、２ないし３個が好ましく、低い粘性の化合物を得るには、１ないし２個が好適である。
環Ａ１は、シクロヘキサン−１，４−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２、５−ジイルであるが、粘性の低い化合物を得るにはシクロヘキサン−１，４−ジイルが最適である。環Ａ１の部位に１，３−ジオキサン−２，５−ジイルを導入した化合物は、小さな弾性定数値（Ｋ）を有し、ＩＰＳ方式及びＶＡ方式を含むＴＮモードの液晶表示素子の駆動電圧を低下せしめるので好ましい。
また、本発明の化合物の構成原子を同位体で置換した化合物も同じ特性を示すので、同位体に置き換えてもよい。
一般式（１）で表される本発明の化合物は、公知の有機合成化学的手法を適切に組み合わせて用いることで製造できる。公知の有機化学的手法は、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ、新実験化学講座等の成書を参照することで知ることができる。下記にその代表例を示す。
0004337264.tif 000007
一般式（１）において、Ｚ２が単結合である化合物は、例えば次の方法で製造できる。すなわち、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）にｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムを、次いでヨウ素を作用させてヨウ化ベンゼン誘導体（１６）を得ることができる。ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）におけるハロゲン原子の位置と数に応じて使用するブチルリチウムの種類を選択することによって収率の向上が期待できる。
触媒の存在下、（１６）にフェニルホウ酸誘導体（１７）を作用させ、クロスカップリング反応によって一般式（１）の化合物を製造することができる。使用する触媒はＰｄあるいはＮｉ系触媒が好ましいが、この反応を円滑に進めるものであればいずれの触媒を使用しても差し支えない。（１７）は、対応するフェニルマグネシウムハライド体にホウ酸エステル類を低温下反応させることで製造できる。
また、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）を有機亜鉛化合物に変換した後、触媒の存在下フェニルハライド体（１８）と反応させて一般式（１）の化合物を製造することもできる。使用する触媒はＰｄあるいはＮｉ系触媒が好ましいが、この反応を円滑に進めるものであればいずれの触媒を使用しても差し支えない。
ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）は、シクロヘキサノン体（２６）あるいはアルデヒド体（２７）にグリニャール試薬（２８）を作用させ、次いで前述と同様に、脱水反応、水素添加反応を施すことで（１５）を製造することができる。
0004337264.tif 000008
一般式（１）において、Ｚ２が−ＣＨ２ＣＨ２−である化合物は、下記の方法で製造できる。すなわち、前述の（１５）にｎ−あるいはｓｅｃ−ブチルリチウムを、次いでエチレンオキシドを作用させてアルコール体を得、これをハロゲン化（好ましくは臭素化あるいはヨウ素化）することで（１９）が製造できる。超音波照射下で、（１９）に金属リチウムを作用させて有機リチウム化合物とした後、ｉｎ−ｓｉｔｕで塩化亜鉛を作用させて亜鉛化合物とし、これに前述のフェニルハライド体（１８）を触媒の存在下に作用させて、一般式（１）の化合物を製造できる。使用する触媒はＰｄあるいはＮｉ系触媒が好ましいが、０価のＰｄ触媒が特に好適である。
また、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）にｎ−あるいはｓｅｃ−ブチルリチウムを、次いでエチレンオキシドを作用させてアルコール体を得、これを酸化してアルデヒド体（２０）とした後、ここにフェニルハライド体（１８）から調製できるグリニャール試薬（２１）を作用させ、さらに脱水反応、次いで水素添加反応を施すことで、一般式（１）の化合物が得られる。
0004337264.tif 000009
一般式（１）において、環Ａ１がシクロヘキサン−１，４−ジイルである化合物は次の方法によって好適に製造できる。すなわち、触媒の存在下に、ハロゲン化フェニルブロミドあるいはハロゲン化フェニルヨージド（２２）にフェニルホウ酸誘導体（２３）を反応させ、クロスカップリング反応によってビフェニル誘導体（２４）を製造できる。（２４）にｎ−あるいはｓｅｃ−ブチルリチウムを、次いでシクロヘキサノン体（２５）を作用させた後、前述と同様に、脱水反応、水素添加反応を施すことで、一般式（１）の化合物が得られる。
環Ａ１の部位に１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルを導入する方法は、Ｈ．Ｍ．Ｖｏｒｂｒｏｄｔ、Ｒ．Ｅｉｄｅｎｓｃｈｉｎｋらの開示した方法（Ｈ．Ｍ．Ｖｏｒｂｒｏｄｔ、Ｊ．Ｐｒａｋｔ．Ｃｈｅｍ．，３２３，９０２（１９８１）、Ｒ．Ｅｉｄｅｎｓｃｈｉｎｋ，ＤＥ−ＯＳ３３０６９６０（１９８３））に従えばよい。
このようにして得られる本発明の液晶性化合物は、極めて大きな負の誘電率異方性値を示すので、液晶表示素子の低電圧駆動が実現できる。
また、本発明の液晶性化合物は、液晶表示素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に十分安定であり、種々の液晶材料と容易に混合し、低温下でも非常に優れた相溶性を有するので、ネマチック液晶組成物の構成成分として極めて優れている。
これらの化合物は大きな負の誘電率異方性値と同時に、比較的小さな光学異方性値を有しており、ＩＰＳ方式およびＶＡ方式用の液晶組成物の構成成分として特に好適に使用することができる。
以下、本発明の液晶組成物に関して説明する。本発明に係る液晶組成物は、一般式（１）で表される化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９．９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましく、より好ましくは、その割合は１〜６０重量％である。
さらに好ましくは、本発明の液晶組成物は、一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種類含有する第一成分に加え、一般式（２）〜（１２）で表される化合物群から液晶組成物の目的に応じて任意に選択される化合物を混合することにより完成する。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式（２）〜（４）で表される化合物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
0004337264.tif 000010
0004337264.tif 000011
0004337264.tif 000012
0004337264.tif 000013
0004337264.tif 000014
0004337264.tif 000015
0004337264.tif 000016
0004337264.tif 000017
0004337264.tif 000018
（式中、Ｒ１およびＸ１は前記と同様の意味を示す。）
一般式（２）〜（４）で表される化合物は誘電率異方性値が正の化合物であり、熱的安定性や化学的安定性が非常に優れており、特に電圧保持率の高い、あるいは比抵抗値の大きいといった高信頼性が要求されるＡＭ（アクティブマトリックス）用、特にＴＦＴ（薄膜トランジスター）用の液晶組成物を調製する場合に、極めて有用な化合物である。
ＡＭ用の液晶組成物を調製する場合、一般式（２）〜（４）で表される化合物は、液晶組成物の全重量に対して０．１〜９９．９重量％の範囲で使用できるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物を、粘度調整の目的でさらに添加してもよい。
ＳＴＮ用およびＴＮ用の液晶組成物を調製する場合にも一般式（２）〜（４）で表される化合物を使用することができるが、５０重量％以下であることが好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式（５）および（６）で表される化合物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
0004337264.tif 000019
0004337264.tif 000020
0004337264.tif 000021
0004337264.tif 000022
（式中、Ｒ２、Ｒ３およびＸ２は前記と同様の意味を示す。）
一般式（５）および（６）で表される化合物は誘電率異方性値が正でその値が大きく、特に液晶組成物のしきい値電圧を小さくする目的で使用される。また、屈折率異方性値の調整、透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的にも使用される。さらに、ＳＴＮ用およびＴＮ用の液晶組成物の電圧−透過率曲線の急峻性を改良する目的にも使用される。
一般式（５）および（６）で表される化合物は、ＳＴＮ用およびＴＮ用の液晶組成物を調製する場合には、特に有用な化合物である。
液晶組成物中に一般式（５）および（６）で表される化合物の量が増加すると、液晶組成物のしきい値電圧は小さくなるが、粘度が上昇する。したがって、液晶組成物の粘度が要求値を満足している限り、多量に使用した方が低電圧駆動できるので有利である。ＳＴＮ用またはＴＮ用の液晶組成物を調製する場合に、一般式（５）および（６）で表される化合物は、液晶組成物の全重量に対して０．１〜９９．９重量％の範囲で使用できるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式（７）〜（９）で表される化合物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
0004337264.tif 000023
（式中、Ｒ４およびＲ５は前記と同様の意味を示す。）
一般式（７）〜（９）で表される化合物は、誘電率異方性値が負の化合物である。一般式（７）で表される化合物は２環化合物であるので、主としてしきい値電圧の調整、粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。一般式（８）で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的で、または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。一般式（９）で表される化合物は屈折率異方性値を調整する目的で使用される。
一般式（７）〜（９）で表される化合物は主として誘電率異方性値が負である液晶組成物に使用される。液晶組成物中に一般式（７）〜（９）で表される化合物の量が増加すると、液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、粘度が大きくなる。したがって、しきい値電圧の要求値を満足している限り、少なく使用することが望ましい。しかしながら、一般式（７）〜（９）で表される化合物の誘電率異方性の絶対値が５以下であるので、４０重量％より少なくなると低電圧駆動ができなくなる場合がある。
誘電率異方性値が負であるＴＦＴ用の組成物を調製する場合に、一般式（７）〜（９）で表されるの化合物は、液晶組成物の全重量に対して４０重量％以上の範囲で使用することが好ましく、５０〜９５重量％が好適である。
また、弾性定数をコントロールすることにより電圧−透過率曲線の急峻性を改善する目的で、誘電率異方性値が正である組成物に一般式（７）〜（９）で表される化合物を添加する場合もある。この場合、一般式（７）〜（９）で表される化合物は液晶組成物中に３０重量％以下であることが好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
0004337264.tif 000024
0004337264.tif 000025
0004337264.tif 000026
（式中、Ｒ６およびＲ７は前記と同様の意味を示す。）
一般式（１０）〜（１２）で表される化合物は、誘電率異方性の絶対値が小さく、ゼロに近い化合物である。一般式（１０）で表される化合物は主として粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。また、一般式（１１）および（１２）で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的、または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。
液晶組成物中に一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の量が増加すると液晶組成物のしきい値電圧が大きくなり、粘度が小さくなる。したがって、液晶組成物のしきい値電圧が要求値を満足している範囲で、多量に使用することが望ましい。ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合に、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物は、液晶組成物中に４０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは３５重量％以下である。また、ＳＴＮ用またはＴＮ用の液晶組成物を調製する場合には、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物は、液晶組成物中に７０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは６０重量％以下である。
ＳＴＮ用、ＴＦＴ用等の液晶組成物においては、液晶のらせん構造を誘起し、必要なねじれ角を調整し、逆ねじれ（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｔｗｉｓｔ）を防ぐ目的で、通常、光学活性化合物を添加する。本発明の液晶組成物にもこのような目的で公知のいずれの光学活性化合物も添加できる。好ましい光学活性化合物の例として以下の化合物を挙げることができる。
0004337264.tif 000027
本発明の液晶組成物は、通常、これらの光学活性化合物を添加して、ねじれのピッチを調整する。ねじれのピッチは、ＴＦＴ用およびＴＮ用の液晶組成物であれば４０〜２００μｍの範囲に調整するのが好ましい。ＳＴＮ用の液晶組成物であれば６〜２０μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、双安定ＴＮ（ｂｉｓｔａｂｌｅＴＮ）用の場合は、１．５〜４μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、ピッチの温度依存性を調整する目的で、２種類以上の光学活性化合物を添加してもよい。
本発明の液晶組成物は、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、およびテトラジン系等の二色性色素を添加してＧＨモード用の液晶組成物としても使用できる。また、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰや、液晶中に高分子の三次元網目状構造を作製したポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に代表されるポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）用の液晶組成物としても使用できる。その他、ＥＣＢモードや動的散乱（ＤＳ）モード用の液晶組成物としても使用できる。
本発明の液晶組成物は、慣用な方法で調製される。一般には、種々の成分を高い温度で互いに溶解させる方法がとられる。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
実施例１
２，２’，３’−トリフルオロ−４’−エトキシ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル〔一般式（１）において、Ｒａがプロピル基、Ｒｂがエトキシ基、環Ａ１がシクロヘキサン−１，４−ジイル、環Ａ２が２，３−ジフルオロフェニル、Ｘｂがフッ素原子、Ｘａ、Ｘｃ、及びＸｄが共に水素原子、Ｚ１及びＺ２が共に単結合である化合物、化合物Ｎｏ，２２〕の製造。
第１段
金属マグネシウム（１．０ｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＥ）１００ｍｌの混合物に、３−フルオロフェニルブロミド（１．０ｍｏｌ）のＴＨＥ（６５０ｍｌ）溶液を５℃以下でゆっくり滴下し、金属マグネシウムが完全になくなるまで（約２時間）攪拌して、灰色のグリニヤール試薬のＴＨＦ溶液を得た。０℃以下を保ちつつ、この溶液に４−プロピルシクロヘキサノン（１．０ｍｏｌ）のＴＨＦ（５００ｍｌ）溶液を徐々に加え、２３℃で３時間攪拌した。
この反応溶液に３００ｍｌの飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、十分攪拌した。酢酸エチル（２００ｍｌ）で２回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。固形物を濾別除去し、減圧下溶媒を除去して、赤色油状の残留物を得た。
この残留物にトルエン５００ｍｌとｐ−トルエンスルホン酸（０．１ｍｏｌ）とを加え、生成する水を除去しつつ３時間攪拌還流した。水の生成がなくなったことを確認して、反応溶液を室温まで冷却した。得られた黄色均一な反応溶液に３００ｍｌの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え十分攪拌した。分取したトルエン層を水洗（３００ｍｌ）し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
固形物を濾別除去し、減圧下でトルエンを除去した。得られた赤色油状の残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘプタン）に付し、次いで減圧下で溶媒を除去して、淡黄色油状の４−プロピル−１−（３−フルオロフェニル）シクロヘキセン（０．７６ｍｏｌ）を得た。
第２段
４−プロピル−１−（３−フルオロフェニル）シクロヘキセン（０．７５ｍｏｌ）、エタノール（４５０ｍｌ）、及び５％−ＰｄＣ（３０ｇ）の混合物を水素雰囲気下で７時間攪拌した。反応系が水素ガスを吸収しなくなったことを確認して、濾過によりパラジウム触媒を除去した。濾液を減圧下で濃縮して、無色油状の残留物を得た。この残留物を減圧蒸留に付し、５ｍｍＨｇにおいて１２０〜１３１℃の溜分を集めた。１Ｈ−ＮＭＲにより、このものが４−（３−フルオロフェニル）プロピルシクロヘキサン（０．７１ｍｏｌ）であることを確認した。また、ＧＬＣ分析により、このものがシス／トランス（５５％／４５％）の混合物であることを確認したが、以降の反応にはシス／トランス混合物をそのまま使用した。
４−（３−フルオロフェニル）プロピルシクロヘキサン（０．３ｍｏｌ）にＴＨＦ（４００ｍｌ）を加え、得られた無色の均一溶液を−６８℃に冷却した。ここへ市販のｓｅｃ−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液（１．０６Ｍ溶液）の０．３３ｍｏｌ相当を、同温度を維持しつつ３時間で滴下した。さらに１時間攪拌した後、ヨウ素（０．３１ｍｏｌ）のＴＨＦ（２５０ｍｌ）溶液を−６０℃を越えない温度で滴下した。反応溶液は初め無色透明であったが、ヨウ素（０．３ｍｏｌ相当）を加え終わった時点で赤色に変化した。反応液を徐々に室温まで冷却し、更に一昼夜攪拌した。
反応液にトルエン（１００ｍｌ）を加え、水（５００ｍｌ）、飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液（４００ｍｌ）、飽和食塩水（４００ｍｌ）の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。固形物を濾別除去し、得られた溶液を減圧下で濃縮して、粘性の高い黄色油状の残留物を得た。このものは放置することによって結晶となった。
得られた結晶をエタノール（１００ｍｌ）で洗浄し、ヘプタン（５０ｍｌ）から再結晶した。１Ｈ−ＮＭＲにより、このものが４−（３−フルオロ−４−ヨードフェニル）プロピルシクロヘキサン（０．２４ｍｏｌ）であることを確認した。また、ＧＬＣにより、このものの純度が９７．９％であり、２．１％の未反応物、４−（３−フルオロフェニル）プロピルシクロヘキサンを含有することを確認した。
第３段
２，３−ジフルオロエトキシベンゼン（０．４ｍｏｌ）にＴＨＦ（２００ｍｌ）を加え−７０℃まで冷却した。Ｓｅｃ−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液（１．０６Ｍ溶液）の０．４４ｍｏｌ相当を、系内の温度が−６５℃以下になるように保ちつつ加えた。２０分間攪拌した後、−６８〜−７０℃の温度でホウ酸トリイソプロピルエステル（０．６ｍｏｌ）のＴＨＦ（５０ｍｌ）溶液を加え、３時間攪拌した。
反応物を徐々に室温（約１８℃）にまで昇温し、６Ｍ塩酸（１００ｍｏｌ）を加え３０分間攪拌した。反応液をジエチルエーテル（３００ｍｌ）で３回抽出した。抽出液を併せ、飽和食塩水（１００ｍｌ）で洗浄した後、ジエチルエーテル相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。固形物を除去した後、減圧下で濃縮して、褐色固体を得た。このものをヘプタン（１００ｍｌ）で十分洗浄し、淡褐色粉末状結晶の２，３−ジフルオロ−４−エトキシフェニルホウ酸（０．２９ｍｏｌ）を得た。
第４段
先に製造した４−（３−フルオロ−４−ヨードフェニル）プロピルシクロヘキサン（０．０５ｍｏｌ）、２，３−ジフルオロ−４−エトキシフェニルホウ酸（０．０７５ｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（０．２ｍｏｌ）、５％−ＰｄＣ（２ｇ）、トルエン（５０ｍｌ）、エタノール（５０ｍｌ）、水（７ｍｌ）の混合物を８時間攪拌還流した。室温まで冷却した後、触媒を濾別除去し、濾液を減圧下濃縮した。得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘプタン：トルエン＝１０：１混合溶媒）、次いでエタノール（１００ｍｌ）から再結晶によって精製して、白色固体の標題化合物（０．０３１ｍｏｌ）を得た。
このものの核磁気共鳴スペクトルを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．３４−６．６８（ｍ，５Ｈ）、４．１５（ｑ，２Ｈ）、２．５１（ｔ，１Ｈ）、２．５１−１．３９（ｍ，１６Ｈ）、０．９６（ｔ，３Ｈ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：−１１６．２、−１３８．６、−１５８．８  このものは液晶性を示し、その相転移点は次の通りであった。
融点（Ｃｒ）＝  ９２．０℃
ネマチック相−等方性液体相（ＴＮＩ）＝１２８．１℃
実施例２（使用例１）
下記の液晶化合物からなる液晶組成物（Ａ）を調製した。
４−エトキシフェニル＝４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート
１７．２％
４−ブトキシフェニル＝４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート
２７．６％
４−エトキシフェニル＝４−ブチルシクロヘキサンカルボキシレート
２０．７％
４−メトキシフェニル＝４−ペンチルシクロヘキサンカルボキシレート
２０．７％
４−エトキシフェニル＝４−ペンチルシクロヘキサンカルボキシレート
１３．８％
この液晶組成物（Ａ）の物性値は、
ＴＮＩ＝７４．０℃、
Δε＝−１．３、
Δｎ＝０．０８７        であった。
この液晶組成物（Ａ）８５重量％と、実施例１で得られた２，２’，３’−トリフルオロ−４’−エトキシ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル１５重量％とからなる液晶組成物（Ｂ）の物性値は次の通りであった。カッコ内の値は混合比から外挿法で算出した２，２’，３’−トリフルオロ−４’−エトキシ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニルの値を示す。
ＴＮＩ＝８０．０℃、
Δε＝−２．１６（−７．３７）、
Δｎ＝０．０９７（０．１５５）。
比較例１
前述のＶ．Ｒｅｉｆｆｅｎｒａｔｈらの開示に従い、２，３−ジフルオロ−４−エトキシ−４’−（４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニルを製造した。このものの相転移温度（℃）は、
Ｃｒ＝８０．０℃、ＴＮＩ＝１７４．７℃    であった。
また、前記の液晶組成物（Ａ）８５重量％とこの化合物１５重量％とからなる液晶組成物の物性値からの外挿値は、
Δε＝−５．９０、Δｎ＝０．１８８    であった。
実施例２と比較例１とを対比することにより、従来公知の化合物と比較して、本発明の化合物が大きな誘電率異方性値と小さな光学異方性値を併せ持つことが確認できる。
実施例３
実施例１の方法および前述の製造法に従い次の化合物（化合物番号１〜化合物番号１２３）を製造した。併記した物性値のうち、転移温度は化合物自身の相転移温度を示し、ΔεおよびΔｎは、前述の液晶組成物（Ａ）に１５重量％混合して得た液晶組成物の物性値から算出した外挿値を示す。
0004337264.tif 000028
0004337264.tif 000029
0004337264.tif 000030
0004337264.tif 000031
0004337264.tif 000032
0004337264.tif 000033
0004337264.tif 000034
0004337264.tif 000035
0004337264.tif 000036
0004337264.tif 000037
0004337264.tif 000038
0004337264.tif 000039
実施例４（使用例２〜使用例１６）
一般式（１）で表される各種の化合物を用いて、使用例２から使用例１６に示す液晶組成物を調製した。なお、以下の使用例において、特に断りのない限り「％」は「重量％」を示し、化合物にシス−トランス異性体が存在する場合には、用いた化合物はトランス型である。また、使用例中の化合物は、下記の表１及び表２に示した定義による記号で表記した。粘度（η）は２０℃で測定した。
0004337264.tif 000040
0004337264.tif 000041
使用例２
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ７．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ７．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ４                            ２８．０％
４−ＨＥＢ−Ｏ２                            ２０．０％
５−ＨＥＢ−Ｏ１                            ２０．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ２                            １８．０％
ＴＮＩ＝８２．３（℃）
η＝２３．９（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１０２
Δε＝−２．１
使用例３
３−ＨＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ７．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ７．０％
３−ＨＨ−２                                      ５．０％
３−ＨＨ−４                                      ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ１                                    ４．０％
３−ＨＨ−Ｏ３                                    ５．０％
５−ＨＨ−Ｏ１                                    ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    １２．０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    １１．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  １５．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２                    ２４．０％
ＴＮＩ＝７８．２（℃）
Δｎ＝０．０９１
Δε＝−４．１
使用例４
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ４．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ４．０％
３−ＨＨ−４                                  ５．０％
３−ＨＨ−５                                  ５．０％
３−ＨＨ−Ｏ１                                ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ３                                ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ１                                ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                                ５．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                １０．０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                １０．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２                １３．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２                  ４．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２                  ４．０％
３−ＨＨＥＨ−３                              ５．０％
３−ＨＨＥＨ−３                              ５．０％
３−ＨＨＥＨ−３                              ５．０％
ＴＮＩ＝８１．５（℃）
Δｎ＝０．０８３
Δε＝−３．５
使用例５
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ４．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ４．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    １２．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    １０．０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    １０．０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                    ２５．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−５                    １３．０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−５                    １４．０％
ＴＮＩ＝８５．８（℃）
Δｎ＝０．２００
Δε＝−４．２
使用例６
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ６．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                １０．０％
５−ＢＢ−５                                  ９．０％
５−ＢＢ−Ｏ６                                ９．０％
５−ＢＢ−Ｏ８                                ８．０％
１−ＢＥＢ−５                                ６．０％
３−ＢＥＢ−５                                ６．０％
５−ＢＥＢ−５                                ３．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ２                            ２０．０％
５−ＢＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−７                  ３．０％
３−Ｈ２ＢＢ（２Ｆ）−５                    ２０．０％
ＴＮＩ＝８０．２（℃）
Δｎ＝０．１４９
Δε＝−３．０
使用例７
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ９．０％
３−ＨＢ−Ｏ１                              １５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                                ６．０％
３−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                ９．０％
４−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                ９．０％
２−ＢＢ２Ｂ−Ｏ２                            ６．０％
３−ＢＢ２Ｂ−Ｏ２                            ６．０％
５−ＢＢ２Ｂ−Ｏ１                            ６．０％
５−ＢＢ２Ｂ−Ｏ２                            ６．０％
１−８２ＢＢ（２Ｆ）−５                      ７．０％
３−Ｂ２ＢＢ（２Ｆ）−５                      ７．０％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−Ｏ２                        ７．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                  ７．０％
ＴＮＩ＝８９．０（℃）
η＝２４．２（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１７０
Δε＝−２．０
実施例８
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                ５．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ１                                      ９．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                                      ９．０％
３−ＨＢ−Ｏ４                                      ９．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１                                    ５．０％
１−ＢＴＢ−Ｏ２                                    ５．０％
３−ＢＴＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    １３．０％
５−ＢＴＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    １３．０％
３−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＴＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４        ４．０％
５−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＴＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４        ４．０％
３−ＨＢＴＢ−Ｏ１                                  ５．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                      ６．０％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                      ５．０％
５−ＢＰｒ（Ｆ）−Ｏ２                              ３．０％
ＴＮＩ＝７８．７（℃）
η＝２８．５（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．２０８
実施例９
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ６．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                              １０．０％
５−ＨＢ−３                                  ８．０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                １０．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                １０．０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  ８．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                ４．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１Ｏ１              ４．０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１                  ５．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１                  ５．０％
３−ＨＢＢ−２                                ６．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                  ８．０％
５−Ｂ２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            １０．０％
ＴＮＩ＝６９．０（℃）
Δｎ＝０．１３５
Δε＝−４．１
使用例１０
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              ３．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ３．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ２．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                                  ２０．０％
１Ｏ１−ＨＨ−３                                  ６．０％
１Ｏ１−ＨＨ−５                                  ５．０％
３−ＨＨ−ＥＭｅ                                １２．０％
４−ＨＥＢ−Ｏ１                                  ９．０％
４−ＨＥＢ−Ｏ２                                  ７．０％
５−ＨＥＢ−Ｏ１                                  ８．０％
３−ＨＨＢ−１                                    ６．０％
３−ＨＨＢ−３                                    ６．０％
４−ＨＥＢ（２ＣＮ，３ＣＮ）−Ｏ４                ３．０％
２−ＨＢＥＢ（２ＣＮ，３ＣＮ）−Ｏ２              ２．０％
４−ＨＢＥＢ（２ＣＮ，３ＣＮ）−Ｏ４              ４．０％
ＴＮＩ＝６９．４（℃）
η＝３１．５（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．０８７
Δε＝−５．０
使用例１１
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ６．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                  ５．０％
３−ＨＢ−Ｃ                                ２０．０％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ                                ６．０％
１−ＢＴＢ−３                                ５．０％
２−ＢＴＢ−１                              １０．０％
１Ｏ１−ＨＨ−３                              ３．０％
３−ＨＨ−４                                １１．０％
３−ＨＨＢ−１                                ５．０％
３−ＨＨＢ−３                                ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                            ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                            ４．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２                        ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３                        ５．０％
３−ＨＨＢ−Ｃ                                ３．０％
ＴＮＩ＝８５．９（℃）
η＝１７．３（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１６４
Δε＝７．２
Ｖｔｈ＝２．０７（Ｖ）
上記組成物１００重量部に、光学活性化合物ＣＭ３３を０．８重量部添加して得た液晶組成物のねじれのピッチ（Ｐ）は１１．５μｍであった。
使用例１２
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ５．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ５．０％
Ｖ２−ＨＢ−ＴＣ                            １０．０％
３−ＨＢ−ＴＣ                              １０．０％
３−ＨＢ−Ｃ                                １０．０％
５−ＨＢ−Ｃ                                  ７．０％
５−ＢＢ−Ｃ                                  ３．０％
２−ＢＴＢ−１                              １０．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１                              ５．０％
３−ＨＨ−４                                  ５．０％
３−ＨＨＢ−３                              １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                            ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２                        ３．０％
５−ＢＴＢ（Ｆ）ＴＢ−３                    １０．０％
ＴＮＩ＝９４．４（℃）
η＝１５．９（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．２０９
Δε＝６．８
Ｖｔｈ＝２．１８（Ｖ）
使用例１３
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              ２．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，５Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ２．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                      ６．０％
３−ＨＢ−Ｃ                                    １８．０％
２−ＢＴＢ−１                                  １０．０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ                                ３０．０％
１−ＢＨＨ−ＶＦＦ                                ８．０％
１−ＢＨＨ−２ＶＦＦ                            １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                                ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                                ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                                ４．０％
ＴＮＩ＝７７．８（℃）
η＝１３．７（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１３１
Δε＝６．４
Ｖｔｈ＝２．２１（Ｖ）
使用例１４
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ２．０％
３−ＨＢ−ＣＬ                              １０．０％
５−ＨＢ−ＣＬ                                ４．０％
７−ＨＢ−ＣＬ                                ４．０％
１Ｏ１−ＨＨ−５                              ５．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        ８．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                      １４．０％
４−ＨＨＢ−ＣＬ                              ８．０％
５−ＨＨＢ−ＣＬ                              ８．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−ＣＬ                      ４．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    １０．０％
５−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    ９．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＶＢ−２                        ２．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                            ４．０％
ＴＮＩ＝８９．９（℃）
η＝２０．５（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１２７
Δε＝４．９
Ｖｔｈ＝２．３３（Ｖ）
使用例１５
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          ２．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        ２．０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      ２．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          ２．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          ２．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          ２．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                          ６．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        １０．０％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        ９．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        ９．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    ２５．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    １９．０％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４                          ５．０％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５                          ５．０％
ＴＮＩ＝９８．３（℃）
η＝３６．５（ｍＰａ・ｓ）
Δｎ＝０．１３７
Δε＝７．０
Ｖｔｈ＝２．１３（Ｖ）
上記の組成物１００重量部に、光学活性化合物ＣＭ４３Ｌを０．２重量部添加して得た液晶組成物のねじれのピッチ（Ｐ）は７７．８μｍであった。
使用例１６
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        １５．０％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        １０．０％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      １５．０％
５−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      １０．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              １０．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              １０．０％
３−ＨＢ−Ｏ２                              ２０．０％
３−ＨＨ−４                                １０．０％
ＴＮＩ＝１０９．１（℃）
Δｎ＝０．１３０
Δε＝−４．５
本発明の液晶性化合物は極めて大きな負の誘電率異方性値と小さな光学異方性値を同時に有する。また、他の液晶材料との相溶性においても良好な特性を示す。従って、本発明の液晶性化合物を液晶組成物の成分として用いることにより、低いしきい値電圧と小さな光学異方性値を示す液晶組成物が実現できる。更に、これを用いて優れた液晶表示素子を提供することができる。
代表的な本発明の化合物（実施例１の化合物）は、（Ｖ．Ｒｅｉｆｆｅｎｒａｔｈら、Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，５（１），１５９（１９８９））に報告され化合物（比較例１の化合物）に比べ、２５％も大きな誘電率異方性値を示し、一方光学異方性値は比較例１の化合物が０．１８８であるのに対して実施例１の化合物は０．１５５と小さく、ＩＰＳ方式およびＶＡ方式用の液晶組成物の成分として好適である。
0004337264.tif 000042
0004337264.tif 000043
また、従来公知のテルフェニル化合物、例えば化合物（１４）、が極めて狭いネマチック相レンジと広いスメクチック相を持つのに対して、実施例１の化合物は広いネマチック相温度範囲と良好な相溶性を示した。
ここに示された本発明の液晶性化合物の優れた特性は、前述の従来の概念（Ｍａｉｅｒ及びＭｅｉｅｒの理論）に反するものである。このような優れた特性を有する液晶性化合物は現在までに全く知られていない。
産業上の利用可能性
本発明の化合物はＩＰＳ方式およびＶＡ方式用のみならずＥＣＢ（複屈折制御）およびＧＨ（ゲスト・ホスト）モード用の液晶組成物の成分としても好適に利用できる。また、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）およびＡＭ（アクティブ・マトリックス）方式用の液晶組成物の成分としても好適に利用できる。