特許 6306887 光学的に等方性の液晶媒体及び光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6306887

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】光学的に等方性の液晶媒体及び光素子

(51)【国際特許分類】

   C09K 19/34 20060101AFI20180326BHJP

   C09K 19/12 20060101ALI20180326BHJP

   C09K 19/14 20060101ALI20180326BHJP

   C09K 19/20 20060101ALI20180326BHJP

   C09K 19/30 20060101ALI20180326BHJP

   C09K 19/38 20060101ALI20180326BHJP

   C09K 19/54 20060101ALI20180326BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20180326BHJP

   G02F 1/137 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   C09K19/34

   C09K19/12

   C09K19/14

   C09K19/20

   C09K19/30

   C09K19/38

   C09K19/54 B

   C09K19/54 C

   C09K19/54 Z

   G02F1/13 500

   G02F1/137

【請求項の数】47

【全頁数】103

(21)【出願番号】特願2013-541759(P2013-541759)

(86)(22)【出願日】2012年10月29日

(86)【国際出願番号】JP2012077839

(87)【国際公開番号】WO2013065622

(87)【国際公開日】20130510

【審査請求日】2015年6月8日

【審判番号】不服2017-5865(P2017-5865/J1)

【審判請求日】2017年4月24日

(31)【優先権主張番号】特願2011-240019(P2011-240019)

(32)【優先日】2011年11月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】311002067

【氏名又は名称】ＪＮＣ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596032100

【氏名又は名称】ＪＮＣ石油化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100114409

【弁理士】

【氏名又は名称】古橋 伸茂

(74)【代理人】

【識別番号】100187964

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100104282

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康仁

(72)【発明者】

【氏名】山本 真一

(72)【発明者】

【氏名】佐郷 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】國信 隆史

(72)【発明者】

【氏名】長谷場 康宏

【合議体】

【審判長】 冨士 良宏

【審判官】 日比野 隆治

【審判官】 原 賢一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１３９３３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第５７２９１４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５８５８０４０（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C09K19/00-19/60

G02F1/13

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一成分として式（１）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Ｔ、およびキラル剤を含有し、そして光学的に等方性の液晶相を発現することを特徴とする液晶組成物であって、

式中、Ｒ^１は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、１，４−シクロヘキシレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、１，４−シクロヘキシレンにおいて、少なくとも１つの−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて、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く；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり；i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和は、１、２、３、または４であり、
アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第一成分の割合が０．５重量％から５０重量％の範囲であり、
７０から−２０℃のいずれかの温度において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以下である前記液晶組成物。

【請求項2】

請求項１に記載の式（１）において、i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和が、２、３または４である請求項１に記載の液晶組成物。

【請求項3】

請求項１に記載の式（１）において、ｑが１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に記載の式（１）において、Ｒ^１が、炭素数１〜１０の直鎖アルキル、炭素数１〜１０の直鎖アルケニル、または炭素数１〜９の直鎖アルコキシであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７が独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項5】

請求項１に記載の式（１）において、Ｒ^１が炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７が独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−である請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項6】

請求項１に記載の式（１）が、下記式（１−１−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；Ｚ^４は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素である。

【請求項7】

請求項１に記載の式（１）が、下記式（１−２−１）または（１−２−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１および環Ａ^４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^４およびＺ^７は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；式（１−２−１）において、Ｚ^４およびＺ^７の少なくとも１つは単結合であり；
式（１−２−２）において、Ｚ^１およびＺ^７の少なくとも１つは単結合である。

【請求項8】

請求項７に記載の式（１−２−１）において、Ｚ^４およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−２−２）において、Ｚ^１およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である請求項７に記載の液晶組成物。

【請求項9】

請求項１に記載の式（１）が、下記式（１−３−１）、（１−３−２）または（１−３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^４、および環Ａ^５は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレンまたは３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；
式（１−３−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；
式（１−３−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；
式（１−３−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合である。

【請求項10】

請求項９に記載の式（１−３−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−３−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−３−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である請求項９に記載の液晶組成物。

【請求項11】

請求項１に記載の式（１）が、下記式（１−４−１）、（１−４−２）、（１−４−３）、または（１−４−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−；Ｘ^１はフッ素、−ＣＦ-_３または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；
式（１−４−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−４）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合である。

【請求項12】

請求項１１に記載の式（１−４−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−４−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−４−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−４−４）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である請求項１１に記載の液晶組成物。

【請求項13】

アキラル成分Ｔの第二成分として式（２）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１から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^２は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ｂ^１、環Ｂ^２、環Ｂ^３、環Ｂ^４、および環Ｂ^５は独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、１個または２個の水素がフッ素で置換された１，４−フェニレン、２個の水素がそれぞれフッ素と塩素で置換された１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ^７、Ｌ^８およびＬ^９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^２はフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、；ｌ^１、ｍ^１、ｎ^１、ｏ^１、およびｐ^１は独立して、０または１であり、２≦ｌ^１＋ｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１≦３である。

【請求項14】

アキラル成分Ｔの第二成分が、式（２−１−１−２）、(２−１−２−１)、(２−１−３−１)、(２−１−３−２)、（２−１−４−２）および(２−１−４−３)で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１３に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^２Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；（Ｆ）は独立して、水素、またはフッ素であり；Ｘ^２Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３である。

【請求項15】

アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項１４に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１３に記載の液晶組成物。

【請求項16】

アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項１４に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１３に記載の液晶組成物。

【請求項17】

アキラル成分Ｔの第二成分が、請求項１４に記載の式（２−１−１−２）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、および式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である請求項１３に記載の液晶組成物。

【請求項18】

アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第二成分の割合が５重量％から７０重量％の範囲である請求項１３から１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項19】

アキラル成分Ｔの第三成分として式（３）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１から１８のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３）において、Ｒ^３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、；環Ｃは１個以上の水素がフッ素で置換された１，４-フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、；Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−であるが、少なくとも１つは−ＣＦ_２Ｏ−であり、；Ｌ^１１、Ｌ^１２、Ｌ^１３、およびＬ^１４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^３は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【請求項20】

アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）から式（３−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１９に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^３Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、Ｌ^１１〜Ｌ^１４は独立して水素またはフッ素である。

【請求項21】

アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項２０に記載の液晶組成物。

【請求項22】

アキラル成分Ｔの第三成分が、が式（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項２０に記載の液晶組成物。

【請求項23】

アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項２０に記載の液晶組成物。

【請求項24】

アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項２０に記載の液晶組成物。

【請求項25】

アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第三成分の割合が５重量％から７０重量％の範囲である請求項１９から２４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項26】

アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第一成分の割合が１重量％から３０重量％の範囲であり、第二成分の割合が１０重量％から５０重量％の範囲であり、第三成分の割合が１０重量％から５０重量％の範囲である請求項１９から２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項27】

アキラル成分Ｔの第四成分として、式（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１から２６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｄは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であり；Ｌ^２３およびＬ^２４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^４は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３であり；ｑ^１は、１、２、３、または４であり、ただしｑ^１が３または４である場合、一つのＺ^１０は−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−であるが；ｑ^１が３の場合は、環Ｄが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−ジイルであることはなく、また、環Ｄのすべてが、フッ素で置換された１，４−フェニレンであることはない。

【請求項28】

アキラル成分Ｔの第四成分が式（４−１）から式（４−７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項２７に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^４Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^４Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、Ｌ^１５〜Ｌ^２４は独立して水素またはフッ素である。

【請求項29】

アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第四成分の割合が５重量％から４０重量％の範囲である請求項２７または２８に記載の液晶組成物。

【請求項30】

アキラル成分Ｔの第五成分として、式（５）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１から２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、；Ｌ^２５、Ｌ^２６、Ｌ^２７、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^７は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【請求項31】

アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１）から式（５−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項３０に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｌ^２６、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３である。

【請求項32】

アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項３１に記載の液晶組成物。

【請求項33】

アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１−１）、（５−１−２）、（５−２−１）〜（５−２−４）、(５−３−１)、および（５−３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項３１に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｘ^７Ａは、フッ素、塩素または−ＯＣＦ_３である。

【請求項34】

アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第五成分の割合が１．０重量％から３０重量％の範囲である請求項３０から３３のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項35】

キラル剤が、式（Ｋ１）から（Ｋ５）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１から３４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^Ｋ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から２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１から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−ＣＨ_２−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；Ｂは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から３のアルキル、炭素数１から３のハロアルキル、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１から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、−ＣＨ_２−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；Ｚは独立して、単結合、炭素数１から８のアルキレンであり、任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、または−Ｎ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＨ_２ＣＨ_２−であり；ｍＫは１から４の整数である。

【請求項36】

キラル剤が、式（Ｋ４−１）から（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）から（Ｋ５−３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項３５に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^Ｋは独立して、炭素数３から１０のアルキルであり、環に隣接するこのアルキル中の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、アルキル中またはアルキル中の環に隣接する−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた基中の任意の−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。

【請求項37】

液晶組成物の全重量に対して、キラル剤の割合が１重量％から４０重量％の範囲である請求項１から３６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項38】

少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む請求項１から３７のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項39】

第一成分として式（１−２−１）で表される化合物および／または式（１−３−１）で表される化合物を含有するアキラル成分Ｔを含有する請求項１〜３８のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式中、環Ａ^４および環Ａ^５は１，４−フェニレンであり、１，４−フェニレンにおいて、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く；Ｚ^４、Ｚ^５およびＺ^７は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルである。

【請求項40】

請求項１から３９のいずれかに記載の液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。

【請求項41】

請求項４０に記載の混合物を重合して得られる、光学的に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42】

請求項４０に記載の混合物を非液晶等方相または光学的に等方性の液晶相で重合させて得られる、請求項４１に記載の高分子／液晶複合材料。

【請求項43】

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媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、請求項１から３９のいずれか１項に記載の液晶組成物または請求項４１または４２に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。

【請求項44】

一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、基板間に配置された液晶媒体、および基板の外側に配置された偏光板を有し、電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、請求項１から３９のいずれか１項に記載の液晶組成物または請求項４１または４２に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。

【請求項45】

一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている請求項４３または４４に記載の光素子。

【請求項46】

互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている請求項４３または４４に記載の光素子。

【請求項47】

電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター（ＴＦＴ）である請求項４３または４４に記載の光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光素子用の材料として有用な液晶媒体に関する。詳しくは、広い液晶相温度範囲、大きな誘電率異方性、屈折率異方性を持つ液晶媒体に関する。加えて、この液晶媒体を用いた光素子に関する。さらに詳しくは、幅広い温度範囲で使用可能であり、低電圧駆動が可能であり、高速な電気光学応答を得ることができる液晶媒体およびこれを用いた光素子に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶組成物を用いた液晶表示素子は、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用されている。これらの液晶表示素子は液晶化合物の屈折率異方性、誘電率異方性などを利用したものである。液晶表示素子における動作モードとしては、主として１枚以上の偏光板を利用して表示するＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（opticallycompensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などが知られている。さらに近年は光学的に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１〜１４、非特許文献１〜３）。

【0003】

さらに光学的に等方性の液晶相の一つであるブルー相における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、光ヘッド装置などが提案されている（特許文献１０〜１２）。
素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。

【0004】

これらの液晶表示素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。液晶表示素子の特性を向上させるには、この液晶組成物が適切な物性を有するのが好ましい。液晶組成物の成分である液晶化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相−等方相の相転移温度）を有すること、
（３）液晶相（ネマチック相、コレステリック相、スメクチック相、ブルー相などの光学的に等方性の液晶相等）の下限温度が低いこと、
（４）他の液晶化合物との相溶性に優れること、
（５）適切な大きさの誘電率異方性を有すること、
（６）適切な大きさの屈折率異方性を有すること、
である。
特に、光学的に等方性の液晶相においては、誘電率異方性と屈折率異方性が共に大きな液晶化合物が駆動電圧低減の観点から好ましい。

【0005】

（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む液晶組成物を液晶表示素子に用いると、電圧保持率を高くすることができる。
また、（２）および（３）のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶化合物を含む液晶組成物ではネマチック相や光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。液晶化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶化合物と混合して調製した液晶組成物として用いることが一般的である。したがって、液晶表示素子に用いられる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。近年は特に表示性能、例えばコントラスト、表示容量、応答時間特性等のより高い液晶表示素子が要求されている。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低い液晶組成物が要求されている。また光学的に等方性の液晶相で駆動させる光素子を低電圧で駆動させるためには、誘電率異方性および屈折率異方性が大きい液晶化合物を用いることが好ましい。

【0006】

一方、本願一般式（１）の化合物を含有する光学的等方性の液晶組成物は、低電圧で駆動するという特徴を有する。本願一般式（１）に加え、一般式（２）あるいは（３）で表される化合物をさらに含有する組成物も低電圧で駆動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−３２７９６６号公報

【特許文献2】国際公開２００５／９０５２０号パンフレット

【特許文献3】特開２００５−３３６４７７号公報

【特許文献4】特開２００６−８９６２２号公報

【特許文献5】特開２００６−２９９０８４号公報

【特許文献6】特表２００６−５０６４７７号公報

【特許文献7】特表２００６−５０６５１５号公報

【特許文献8】国際公開２００６／０６３６６２号パンフレット

【特許文献9】特開２００６−２２５６５５号公報

【特許文献10】特開２００５−１５７１０９号公報

【特許文献11】国際公開２００５／８０５２９号パンフレット

【特許文献12】特開２００６−１２７７０７号公報

【特許文献13】国際公開１９９８／０２３５６１号パンフレット

【特許文献14】国際公開２０１０／０５８６８１号パンフレット

【非特許文献】

【0008】

【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】

【0009】

本発明の第一の目的は、熱、光などに対する安定性、広い液晶相温度範囲、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性を有し、光学的に等方性の液晶相を有する液晶媒体を提供することである。第二の目的は、この液晶媒体を含有し、広い温度範囲で使用可能であり、短い応答時間、大きなコントラスト、および低い駆動電圧を有する各種光素子を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、以下のような液晶媒体（液晶組成物または高分子／液晶複合体）および液晶媒体を含有する光素子等を提供する。

【0011】

［１］ 第一成分として式（１）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Ｔ、およびキラル剤を含有し、そして光学的に等方性の液晶相を発現することを特徴とする液晶組成物。

式中、Ｒ^１は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、１，４−シクロヘキシレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、１，４−シクロヘキシレンにおいて、少なくとも１つの−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて、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く；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり；i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和は、１、２、３、または４である。

【0012】

［２］ 項［１］に記載の式（１）において、i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和が、２、３または４である請求項１に記載の液晶組成物。

【0013】

［３］ 項［１］に記載の式（１）において、ｑが１である項［１］または［２］に記載の液晶組成物。

【0014】

［４］ 項［１］に記載の式（１）において、Ｒ^１が、炭素数１〜１０の直鎖アルキル、炭素数１〜１０の直鎖アルケニル、または炭素数１〜９の直鎖アルコキシであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７が独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である項［１］〜［３］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0015】

［５］ 項［１］に記載の式（１）において、Ｒ^１が炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７が独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である項［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0016】

［６］ 項［１］に記載の式（１）が、下記式（１−１−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項［１］に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；Ｚ^４は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素である。

【0017】

［７］ 項［１］に記載の式（１）が、下記式（１−２−１）または（１−２−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項［１］に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１および環Ａ^４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^４およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３、または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；式（１−２−１）において、Ｚ^４およびＺ^７の少なくとも１つは単結合であり；
式（１−２−２）において、Ｚ^１およびＺ^７の少なくとも１つは単結合である。

【0018】

［８］ 項［７］に記載の式（１−２−１）において、Ｚ^４およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−２−２）において、Ｚ^１およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である項［７］に記載の液晶組成物。

【0019】

［９］ 項［１］に記載の式（１）が、下記式（１−３−１）、（１−３−２）または（１−３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項［１］に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^４、および環Ａ^５は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレンまたは３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ-_３または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；
式（１−３−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；
式（１−３−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；
式（１−３−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合である。

【0020】

［１０］ 項［９］に記載の式（１−３−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−３−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−３−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である項［９］に記載の液晶組成物。

【0021】

［１１］ 項［１］に記載の式（１）が、下記式（１−４−１）、（１−４−２）、（１−４−３）、または（１−４−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項［１］に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１はフッ素、−ＣＦ-_３または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素であり；
式（１−４−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；
式（１−４−４）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合である。

【0022】

［１２］ 項［１１］に記載の式（１−４−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−４−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、（１−４−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である、または（１−４−４）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^７のいずれか１つが−ＣＦ_２Ｏ−である項［１１］に記載の液晶組成物。

【0023】

［１３］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第一成分の割合が０．５重量％から５０重量％の範囲である項［１］から［１２］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0024】

［１４］ アキラル成分Ｔの第二成分として式（２）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、項［１］から［１３］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^２は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ｂ^１、環Ｂ^２、環Ｂ^３、環Ｂ^４、および環Ｂ^５は独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、１個または２個の水素がフッ素で置換された１，４−フェニレン、２個の水素がそれぞれフッ素と塩素で置換された１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ^７、Ｌ^８およびＬ^９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^２はフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、；ｌ^１、ｍ^１、ｎ^１、ｏ^１、およびｐ^１は独立して、０または１であり、２≦ｌ^１＋ｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１≦３である。

【0025】

［１５］ アキラル成分Ｔの第二成分が、式（２−１−１−２）、(２−１−２−１)、(２−１−３−１)、(２−１−３−２)、（２−１−４−２）および(２−１−４−３)で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［１４］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^２Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；（Ｆ）は独立して、水素、またはフッ素であり；Ｘ^２Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３である。

【0026】

［１６］ アキラル成分Ｔの第二成分が、項［１５］に記載の式（２−１−１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［１４］に記載の液晶組成物。

【0027】

［１７］ アキラル成分Ｔの第二成分が、項［１５］に記載の式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［１４］に記載の液晶組成物。

【0028】

［１８］ アキラル成分Ｔの第二成分が、項［１５］に記載の式（２−１−１−２）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、および式（２−１−４−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項［１４］に記載の液晶組成物。

【0029】

［１９］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第二成分の割合が５重量％から７０重量％の範囲である項［１４］から［１８］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0030】

［２０］ アキラル成分Ｔの第三成分として式（３）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、項［１］から［１９］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３）において、Ｒ^３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、；環Ｃは１個以上の水素がフッ素で置換された１，４-フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、；Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−であるが、少なくとも１つは−ＣＦ_２Ｏ−であり、；Ｌ^１１、Ｌ^１２、Ｌ^１３、およびＬ^１４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^３は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【0031】

［２１］ アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）から式（３−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２０］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^３Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、Ｌ^１１〜Ｌ^１４は独立して水素またはフッ素である。

【0032】

［２２］ アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２１］に記載の液晶組成物。

【0033】

［２３］ アキラル成分Ｔの第三成分が、が式（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２１］に記載の液晶組成物。

【0034】

［２４］ アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２１］に記載の液晶組成物。

【0035】

［２５］ アキラル成分Ｔの第三成分が、式（３−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２１］に記載の液晶組成物。

【0036】

［２６］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第三成分の割合が５重量％から７０重量％の範囲である項［２０］から［２５］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0037】

［２７］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第一成分の割合が１重量％から３０重量％の範囲であり、第二成分の割合が１０重量％から５０重量％の範囲であり、第三成分の割合が１０重量％から５０重量％の範囲である項［２０］から［２６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0038】

［２８］ アキラル成分Ｔの第四成分として、式（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、項［１］から［２７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｄは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であり；Ｌ^２３およびＬ^２４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^４は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３であり；ｑ^１は、１、２、３、または４であり、ただしｑ^１が３または４である場合、一つのＺ^１０は−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−であるが；ｑ^１が３の場合は、環Ｄが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−ジイルであることはなく、また、環Ｄのすべてが、フッ素で置換された１，４−フェニレンであることはない。

【0039】

［２９］ アキラル成分Ｔの第四成分が式（４−１）から式（４−７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［２８］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^４Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^４Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、Ｌ^１５〜Ｌ^２４は独立して水素またはフッ素である。

【0040】

［３０］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第四成分の割合が５重量％から４０重量％の範囲である項［２８］または［２９］に記載の液晶組成物。

【0041】

［３１］ アキラル成分Ｔの第五成分として、式（５）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、項［１］から［３０］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、；Ｌ^２５、Ｌ^２６、Ｌ^２７、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^７は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【0042】

［３２］ アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１）から式（５−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［３１］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｌ^２６、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３である。

【0043】

［３３］ アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［３２］に記載の液晶組成物。

【0044】

［３４］ アキラル成分Ｔの第五成分が式（５−１−１）、（５−１−２）、（５−２−１）〜（５−２−４）、(５−３−１)、および（５−３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項［３２］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^７Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｘ^７Ａは、フッ素、塩素または−ＯＣＦ_３である。

【0045】

［３５］ アキラル成分Ｔの全重量に基づいて、第五成分の割合が１．０重量％から３０重量％の範囲である項［３１］から［３４］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0046】

［３６］ キラル剤が、式（Ｋ１）から（Ｋ５）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、項［１］から［３５］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^Ｋ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から２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１から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−ＣＨ_２−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；Ｂは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から３のアルキル、炭素数１から３のハロアルキル、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１から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、−ＣＨ_２−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；Ｚは独立して、単結合、炭素数１から８のアルキレンであるが、任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、または−Ｎ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＨ_２ＣＨ_２−であり；ｍＫは１から４の整数である。

【0047】

［３７］ キラル剤が、式（Ｋ４−１）から（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）から（Ｋ５−３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、項［３６］に記載の液晶組成物。

ここで、Ｒ^Ｋは独立して、炭素数３から１０のアルキルであり、環に隣接するこのアルキル中の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、アルキル中またはアルキル中の環に隣接する−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた基中の任意の−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。

【0048】

［３８］ 液晶組成物の全重量に対して、キラル剤の割合が１重量％から４０重量％の範囲である項［１］から［３７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0049】

［３９］ ７０から−２０℃のいずれかの温度において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、項［１］から［３８］に記載の液晶組成物。

【0050】

［４０］ 少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む項［１］から［３９］のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【0051】

［４１］ 項［１］から［４０］のいずれかに記載の液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。

【0052】

［４２］ 項［４１］に記載の混合物を重合して得られる、光学的に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。

【0053】

［４３］ 項［４１］に記載の混合物を非液晶等方相または光学的に等方性の液晶相で重合させて得られる、項［４２］に記載の高分子／液晶複合材料。

【0054】

［４４］ 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媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、項［１］から［４０］のいずれか１項に記載の液晶組成物または項［４２］または［４３］のいずれか１項に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。

【0055】

［４５］ 一方または両方の面に電極が配置され、少なくとも一方が透明な一組の基板、基板間に配置された液晶媒体、および基板の外側に配置された偏光板を有し、電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、項［１］から［４０］のいずれか１項に記載の液晶組成物または項［４２］または［４３］のいずれか１項に記載の高分子／液晶複合材料である光素子。

【0056】

［４６］ 一組の基板の少なくとも一方の基板上において、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている項［４４］または［４５］に記載の光素子。

【0057】

［４７］ 互いに平行に配置された一組の基板の一方または両方に、少なくとも２方向に電界を印加できるように電極が構成されている項［４４］または［４５］に記載の光素子。

【0058】

［４８］ 電極がマトリックス状に配置されて、画素電極を構成し、各画素がアクティブ素子を備え、このアクティブ素子が薄膜トランジスター（ＴＦＴ）である項［４４］または［４５］に記載の光素子。

【0059】

本発明において、液晶化合物とはメソゲンを有する化合物を表し、液晶相を有する化合物に限定されない。液晶媒体とは、液晶組成物および高分子／液晶複合体の総称である。また、光素子とは、電気光学効果を利用して、光変調や光スイッチングなどの機能を奏する各種の素子を指し、たとえば、表示素子（液晶表示素子）、光通信システム、光情報処理や種々のセンサーシステムに用いられる光変調素子が挙げられる。光学的に等方性の液晶媒体への電圧印加による屈折率の変化を利用した光変調については、カー効果が知られている。カー効果とは電気複屈折値Δｎ（Ｅ）が電場Ｅの二乗に比例する現象であり、カー効果を示す材料ではΔｎ（Ｅ）＝ＫλＥ^２が成立する（Ｋ：カー係数（カー定数）、λ：波長））。ここで、電気複屈折値とは、等方性媒体に電界を印加した時に誘起される屈折率異方性値である。

【0060】

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。アキラル成分は、前述の液晶化合物の中で、光学活性ではない化合物である。キラル剤は、光学活性化合物であり、液晶組成物に所望のねじれた分子配列を与える為に添加される。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。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。また、例えば液晶相の上限温度は液晶相−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。液晶相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。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）から式（５）において、六角形で囲んだＡ^１、Ｂ、Ｃなどの記号はそれぞれ環Ａ^１、環Ｂ、環Ｃなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。環Ａ^１、Ｙ^１、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。

【0061】

「任意の」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。任意の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、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合および任意の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、「任意の−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−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−ＣＨ_２−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−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。以下に本発明をさらに説明する。式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。

【発明の効果】

【0062】

本発明の液晶組成物は熱、光などに対する安定性、光学的に等方性の液晶相の高い上限温度、低い下限温度を示し、光学的に等方性の液晶相で駆動させる光素子において低い駆動電圧を有する。本発明の高分子／液晶複合材料で光学的に等方性の液晶相を有するものは、光学的に等方性の液晶相の高い上限温度、低い下限温度を示し、光学的に等方性の液晶相で駆動させる光素子において低い駆動電圧を有する。
本発明の光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子は、使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する。

【図面の簡単な説明】

【0063】

【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】

【0064】

１−１ 化合物（１）
本発明の光学的に等方性の液晶相を有する液晶組成物は、アキラル成分Ｔとキラル剤を含有し、アキラル成分Ｔは第一成分として、前記式（１）で表される化合物を含む。本発明の液晶組成物の第１の態様は、第一成分、キラル剤と本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分を含有する組成物である。まず、式（１）で表される化合物について説明する。

式（１）において、Ｒ^１は炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり、このアルキルにおいて少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。

【0065】

Ｒ^１はアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル等である。一般に液晶化合物において、これらの基が分岐である場合、直鎖のものと比較してネマチック相の上限温度が低下し、粘度が増大する。このため、これらの基においては分岐鎖より直鎖の方が好ましい。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＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルは、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。

【0066】

アルキルの具体的な例は、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１１、−Ｃ_６Ｈ_１３、−Ｃ_７Ｈ_１５、−Ｃ_８Ｈ_１７、−Ｃ_９Ｈ_１９、−Ｃ_１０Ｈ_２１である。

【0067】

アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１１、−ＯＣ_６Ｈ_１３および−ＯＣ_７Ｈ_１５、−ＯＣ_８Ｈ_１７、−ＯＣ_９Ｈ_１９である。

【0068】

アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_３−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４−ＯＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_５−ＯＣＨ_３である。

【0069】

アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ_２である。

【0070】

アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５である。

【0071】

Ｒ^１は炭素数１〜１０のアルキルが好ましい。Ｒ^１の好ましい例は、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１１、−Ｃ_６Ｈ_１３、−Ｃ_７Ｈ_１５、−Ｃ_８Ｈ_１７、−Ｃ_９Ｈ_１９、−Ｃ_１０Ｈ_２１である。

【0072】

式（１）において、環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、または環Ａ^６は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，４−シクロヘキセニレン（１４−２）（１４−３）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−４）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−５）、ピリミジン−２，５−ジイル（１４−６）、ピリジン−２，５−ジイル（１４−７）、１，４−フェニレン（１４−８）、または少なくとも１つの水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンである。少なくとも１つの水素がハロゲンに置き換えられた１，４−フェニレンは、基（１４−９）〜（１４−２６）などである。好ましい例は、基（１４−９）〜（１４−２０）である。

【0073】

【0074】

環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、または環Ａ^６の好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，４−シクロヘキセニレン（１４−２）（１４−３）、１，４−フェニレン（１４−８）、２−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−１０）、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１２）、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１３）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−５）、および３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−２０）である。

【0075】

環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、環Ａ^６、環Ａ^７、または環Ａ^８の最も好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，４−フェニレン（１４−８）、２−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−１０）、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１２）、および２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−１３）である。

【0076】

式（１）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。

【0077】

Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７の好ましい例は、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−のような結合基の二重結合に関する立体配置は、シスよりもトランスが好ましい。最も好ましいＺ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７は、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0078】

式（１）において、Ｘ^１はフッ素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３である。

【0079】

式（１）において、Ｙ^１およびＹ^２は独立して、水素またはフッ素である。

【0080】

式（１）において、i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐおよびｑは独立して０、または１であり、i、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和は１，２、３、または４である。

【0081】

より好ましいi、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和は、２、３、または４である。さらに、ｑが１であることが特に好ましい。

【0082】

発明の化合物（１）をさらに詳細に説明する。この化合物は、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極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。この化合物は、化合物に必要な一般的物性、適切な光学異方性、そして適切な誘電率異方性を有する。また、化合物（１）は、誘電率異方性が正に大きい。大きな誘電率異方性を有する化合物は、光学的等方性の液晶組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。

【0083】

化合物（１）において、Ｒ^１、環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、環Ａ^６、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、Ｚ^７、Ｘ^１、Ｙ^１、Ｙ^２、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの組み合わせを適切に選択することによって、アキラル成分Tの透明点、光学異方性、誘電率異方性などの物性を目的に応じて調整することが可能である。これらが、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。

【0084】

ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑで、その和が１である組み合わせの場合は、他の化合物との相溶性が特に高く、ネマチック相の上限温度が低い。その和が２である組み合わせの場合は、他の化合物との相溶性が高く、液晶相の温度範囲が広い。その和が３あるいは４である組み合わせの場合は、透明点が高く、環と結合基を適切に選択することにより非常に大きな誘電率異方性を有する化合物となる。

【0085】

環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が全て、１，４−シクロヘキシレンであるときは、透明点が高く、粘度が小さい。少なくとも一つの環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が１，４−フェニレンのときは、光学異方性が比較的大きく、そして配向秩序パラメーター（orientational order parameter）が比較的大きい。また環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、環Ａ^６、環Ａ^７、および環Ａ^８が全て、１，４−フェニレンであるときは、光学異方性が特に大きい。さらに、環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が、基（１４−１０）、（１４−１２）、（１４−２０）で示されるようなハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレンであるとき、誘電率異方性が大きい。少なくとも一つの環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が基（１４−４）または（１４−６）であるときは、誘電率異方性が大きい。少なくとも一つの環Ａ^１、環Ａ^２、環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６が基（１４−５）であるときは、他の化合物との相溶性が良い。

【0086】

Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７が、単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であるときは、粘度が小さい。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７が、−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは、液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ_３３／Ｋ_１１（Ｋ_３３：ベンド弾性定数、Ｋ_１１：スプレイ弾性定数）が大きい。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７が、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、またはＺ^７が、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であるとき、ネマチック相の上限温度が高い。

【0087】

Ｘ^１がフッ素であるとき誘電率異方性が大きく、粘度が小さい。Ｘ^１が−ＣＦ_３であるとき誘電率異方性が特に大きい。Ｘ^１が−ＯＣＦ_３であるとき誘電率異方性が大きく、他の化合物との相溶性が高い。

【0088】

以上のように、環Ａ^１〜Ａ^６、結合基Ｚ^１〜Ｚ^７などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。

【0089】

式（１）において好ましいのは、式（１−１−１）、式（１−２−１）〜（１−２−２）、式（１−３−１）〜（１−３−３）、および式（１−４−１）〜（１−４−４）である。

【0090】

【0091】

【0092】

【0093】

これらの式において、Ｒ^１Ａは炭素数１〜１０の直鎖アルキルであり；環Ａ^１、環Ａ^２、環環Ａ^３、環Ａ^４、環Ａ^５、および環Ａ^６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７は独立して単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｘ^１は、フッ素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３であり；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素である。

【0094】

ここで、式（１−２−１）において、Ｚ^４およびＺ^７のうち少なくとも１つは単結合であり；式（１−２−２）において、Ｚ^１およびＺ^７のうち少なくとも１つは単結合であり；式（１−３−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；式（１−３−２）においてＺ^１、Ｚ^４、およびＺ^７の少なくとも２つは単結合であり；式（１−３−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、およびＺ^７のうち少なくとも２つは単結合であり；式（１−４−１）において、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；式（１−４−２）において、Ｚ^１、Ｚ^４、Ｚ^５、およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；式（１−４−３）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^４およびＺ^７のうち少なくとも３つは単結合であり；式（１−４−４）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^７の少なくとも３つは単結合である。

【0095】

式（１−１）〜（１−４）で表される化合物において、より好ましくは、（１−１）〜（１−３）であり、さらに好ましくは下記式（１−１−１）、（１−１−２）、（１−２−１）〜（１−２−４）、（１−３−１）および（１−３−２）である。これらの中で、より好ましくは、式（１−２−１）、（１−２−２）および（１−３−２）である。

【0096】

本発明に用いられる化合物（１）は、透明点が高いにも関らず、他の液晶化合物との相溶性が比較的よい。したがって、光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は光学的に等方性の液晶相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。

【0097】

１−２ 化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成について説明する。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（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。

【0098】

例えば特許２９５９５２６号公報の方法を準用しても、本願式（１）の化合物を合成することが可能である。

【0099】

２−１ 化合物（２）
本発明の液晶組成物の第２の態様は、式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなる第二成分、第一成分、キラル剤とを含有する組成物である。
式（２）で表される化合物について説明する。

ここで、Ｒ^２は、水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ｂ^１、環Ｂ^２、環Ｂ^３、環Ｂ^４、および環Ｂ^５は独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、１個または２個の水素がフッ素で置換された１，４−フェニレン、２個の水素がそれぞれフッ素と塩素で置換された１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ^７、Ｌ^８およびＬ^９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^２はフッ素、塩素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であり、；ｌ^１、ｍ^１、ｎ^１、ｏ^１、およびｐ^１は独立して、０または１であり、２≦ｌ^１＋ｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１≦３である。

【0100】

Ｒ^２は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルが好ましい。

【0101】

環Ｂ^１、環Ｂ^２、環Ｂ^３、環Ｂ^４、および環Ｂ^５は、化合物の安定性や誘電率異方性を考慮すると、１，４−フェニレン、１個または２個の水素がフッ素で置換された１，４−フェニレンが好ましい。

【0102】

ｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ_２Ｏ−に置き換えられてもよい。Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は、すべて単結合であるか少なくとも一つが−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−であることが好ましい。他の液晶化合物との相溶性が重視される場合は、少なくとも一つが−ＣＦ_２Ｏ−であることが好ましい。特に好ましくはｎ^１＝１でかつＺｂ^４が−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0103】

Ｘ^２はフッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦＨＣＦ_３または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３である。より好ましくはフッ素、塩素、−ＣＦ_３および−ＯＣＦ_３である。

【0104】

式（２）の化合物において、より好ましい化合物は式（２−１）の化合物である。

式（２−１）において、式（２）のＲ^２、Ｚｂ^１〜Ｚｂ^６、ｍ^１、ｎ^１、ｏ^１、ｐ^１およびＸ^２はと前記式（２）と同様の意味を示し、１≦ｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１≦２であり、（Ｆ）は独立して水素またはフッ素を表す。Ｒ^２は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルが好ましく、；Ｘ^２は、フッ素、塩素、または−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３が好ましい。

【0105】

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＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７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。

【0106】

Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は独立して、単結合または−ＣＦ_２Ｏ−であり、他の液晶化合物との相溶性が重視される場合は、Ｚｂ^１、Ｚｂ^２、Ｚｂ^３、Ｚｂ^４、Ｚｂ^５、およびＺｂ^６は、少なくとも一つが−ＣＦ_２Ｏ−であることが好ましい。特に好ましくはｎ^１＝１でかつＺｂ^４が−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0107】

式（２−１）において好ましいのは、式（２−１−１）〜（２−１−５）で表される構造である。

ここで、Ｚｂ^１〜Ｚｂ^６の定義は前記と同じである。

【0108】

Ｒ^２Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；（Ｆ）は独立して、水素、またはフッ素であり；Ｘ^２Ａは、フッ素、塩素、または−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３である。

【0109】

式（２−１−１）〜（２−１−５）の化合物において、さらに好ましくは、下記式（２−１−１−１）〜（２−１−１−３）、（２−１−２−１）〜（２−１−２−３）、（２−１−３−１）〜（２−１−３−３）、（２−１−４−１）〜（２−１−４−３）、（２−１−５−１）〜（２−１−５−３）である。これらの中で、式（２−１−１−１）、（２−１−１−２）、式（２−１−２−１）、（２−１−２−２）、式（２−１−３−１）、（２−１−３−２）、（２−１−４−２）、（２−１−４−３）および（２−１−５−３）で表される化合物がさらに好ましい。

これらの式において、Ｒ^２Ａ、（Ｆ）、およびＸ^２Ａは前述の式（２−１−１）〜（２−１−５）と同じ意味を持つ。

【0110】

２−２ 化合物（２−１）の性質
本発明に用いられる化合物（２−１）をさらに詳細に説明する。化合物（２−１）はクロロベンゼン環を有する液晶化合物である。この化合物は、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極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。さらにスメクチック相を発現しにくい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、反射率を上げるための成分として有用である。

【0111】

化合物（２−１）のｍ^１、ｎ^１、ｏ^１およびｐ^１の組み合わせと、左末端基Ｒ^２、一番右側のベンゼン環上の基およびその置換位置（(Ｆ)およびＸ^２）、あるいは結合基Ｚｂ^１〜Ｚｂ^６を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｍ^１、ｎ^１、ｏ^１およびｐ^１の組み合わせ、左末端基Ｒ^２、右末端基Ｘ^２、結合基Ｚｂ^１〜Ｚｂ^６、(Ｆ)の種類が、化合物（２−１）の物性に与える効果を以下に説明する。

【0112】

一般にｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１＝２の化合物は透明点が高く、ｍ^１＋ｎ^１＋ｏ^１＋ｐ^１＝１の化合物は融点が低い。

【0113】

Ｒ^２がアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７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。

【0114】

結合基Ｚｂ^１〜Ｚｂ^６は単結合、または−ＣＦ_２Ｏ−であるため、化学的に比較的安定であって、比較的劣化を起こしにくい。さらに結合基が単結合であるときは、粘度が小さい。また、結合基が−ＣＦ_２Ｏ−であるときは、誘電率異方性が大きい。

【0115】

右末端基Ｘ^２がフッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ_３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ^２がフッ素、−ＯＣＦ_３、または−ＣＦ_３であるときは、化学的に安定である。

【0116】

（Ｆ）が水素であるときは、融点が低く、フッ素であるときは誘電率異方性が大きい。

【0117】

以上のように、環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。

【0118】

３−１ 化合物（３）
本発明の液晶組成物の第３の態様は、式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなる第三成分、第一成分、およびキラル剤とを含有する組成物である。アキラル成分Ｔとして、第三成分と第一成分に加えて、さらに第二成分も含有してもよい。

【0119】

式（３）で表される化合物について説明する。

式（３）において、Ｒ^３は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、；環Ｃは１個以上の水素がフッ素で置換された１，４-フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、；Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ_２Ｏ−であり、；Ｌ^１１、Ｌ^１２、Ｌ^１３、およびＬ^１４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^３は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【0120】

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＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７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。

【0121】

アルキルの具体的な例は、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１１、−Ｃ_６Ｈ_１３、−Ｃ_７Ｈ_１５、−Ｃ_８Ｈ_１７、−Ｃ_９Ｈ_１９、−Ｃ_１０Ｈ_２１、−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｃ_１２Ｈ_２５、−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｃ_１４Ｈ_２９、および−Ｃ_１５Ｈ_３１である。

【0122】

アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１１、−ＯＣ_６Ｈ_１３および−ＯＣ_７Ｈ_１５、−ＯＣ_８Ｈ_１７、−ＯＣ_９Ｈ_１９、−ＯＣ_１０Ｈ_２１、−ＯＣ_１１Ｈ_２３、−ＯＣ_１２Ｈ_２５、−ＯＣ_１３Ｈ_２７、および−ＯＣ_１４Ｈ_２９である。

【0123】

アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_３−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４−ＯＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_５−ＯＣＨ_３である。

【0124】

アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ_２である。

【0125】

アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５である。

【0126】

アルキニルの具体的例は、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ_３、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−Ｃ≡ＣＣＨ_３、および−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_２）_５である。

【0127】

式（３）において環Ｃは、１個以上の水素がフッ素で置換された１，４-フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。屈折率異方性を大きくするためには、１個以上の水素がフッ素で置換された１，４-フェニレンが好ましく、他の液晶化合物との相溶性を向上させるためには１，３−ジオキサン−２，５−ジイルが好ましい。

【0128】

式（３）においてＺ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ_２Ｏ−であり、

【0129】

Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０の好ましい例は、単結合と−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0130】

式（３）において、Ｌ^１１、Ｌ^１２、Ｌ^１３、およびＬ^１４は独立して、水素またはフッ素である。Ｚ^８が−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−である場合は、Ｌ^１１、Ｌ^１３およびＬ^１４がフッ素であることが好ましく、Ｚ^９が−ＣＯＯ−または−ＣＦ_２Ｏ−である場合は、Ｌ^１２、Ｌ^１３およびＬ^１４がフッ素であることが好ましい。

【0131】

式（３）においてＸ^３は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【0132】

任意の水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２Ｆ、−ＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_２−Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_３−Ｆ、−（ＣＦ_２）_３−Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、−ＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_４−Ｆ、−（ＣＦ_２）_４−Ｆ、−（ＣＨ_２）_５−Ｆ、および−（ＣＦ_２）_５−Ｆである。

【0133】

任意の水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_３、−Ｏ−（ＣＨ_２）_２−Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２ＣＦ_３、−Ｏ−（ＣＨ_２）_３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ_２）_３−Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、−ＯＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３、−Ｏ（ＣＨ_２）_４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ_２）_４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ_２）_５−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ_２）_５−Ｆである。

【0134】

任意の水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_２ＣＦ_３である。

【0135】

好ましいＸ^３の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_３、および−ＯＣＨＦ_２である。最も好ましいＸ^３の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３および−ＯＣＦ_３である。

【0136】

式（３）において好ましいのは、式（３−１）〜（３−５）で表される構造である。より好ましくは式（３−２）〜（３−５）である。

これらの式において、Ｒ^３Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３であり、Ｌ^１０〜Ｌ^１４は独立して水素またはフッ素である。

【0137】

３−２ 化合物（３）の性質
本発明に用いられる化合物（３）をさらに詳細に説明する。化合物（３）は４個のベンゼン環または１個のジオキサン環またはテトラヒドロピラン環と３個のベンゼン環を有し、少なくとも１個の−ＣＦ_２Ｏ−連結基を有する化合物である。この化合物は、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極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、および反射率を上げるための成分として有用である。

【0138】

化合物（３）の左末端基Ｒ^３、ベンゼン環上の基（Ｌ^１０〜Ｌ^１４およびＸ^３）、あるいは結合基Ｚ^８〜Ｚ^１０を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。左末端基Ｒ^３、ベンゼン環上の基（Ｌ^１０〜Ｌ^１４およびＸ^３）、あるいは結合基Ｚ^８〜Ｚ^１０の種類が、化合物（３）の物性に与える効果を以下に説明する。

【0139】

Ｒ^３がアルケニルであるとき、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＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７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。

【0140】

結合基Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０が単結合、または−ＣＦ_２Ｏ−であるときは粘度が小さい。結合基がＺ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０が−ＣＦ_２Ｏ−であるときは誘電率異方性が大きい。Ｚ^８、Ｚ^９、およびＺ^１０が単結合、−ＣＦ_２Ｏ−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。

【0141】

右末端基Ｘ^３がフッ素、塩素、−ＳＦ_５、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２または−ＯＣＨ_２Ｆであるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ^１がフッ素、−ＯＣＦ_３、または−ＣＦ_３であるときは、化学的に安定である。

【0142】

Ｌ^１０〜Ｌ^１４のうちのフッ素の数が多いときは誘電率異方性が大きい。Ｌ^１０が水素であるときは他の液晶との相溶性に優れる。Ｌ^１３およびＬ^１４が共にフッ素である場合は、誘電率異方性が特に大きい。

【0143】

以上のように、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。

【0144】

３−３ 化合物（３）の具体例
化合物（３）の好ましい例は、式（３−１）〜（３−５）である。より好ましい例として、式（３−２−１）〜（３−２−８）、（３−３−１）〜（３−３−４）、（３−４−１）〜（３−４−６）、（３−５−１）〜（３−５−６）を挙げることができる。さらに好ましい例として式（３−２−１）〜（３−２−４）、（３−３−１）、（３−３−２）、（３−４−１）〜（３−４−５）、(３−５−１)〜（３−５−３）、（３−５−５）を挙げることができる。最も好ましい例として、式（３−２−１）、（３−２−３）、（３−３−１）、（３−４−１）、（３−４−４）、（３−５−２）を挙げることができる。

【0145】

【0146】

【0147】

これらの式において、Ｒ^３Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^３Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３である。

【0148】

４ 化合物（４）
本発明の第４の態様は、前記式（１）および付加成分として前記式（２）および（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ａと前記式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物からなる第四成分、およびキラル剤を含有する液晶組成物である。
式（４）で表される化合物について説明する。

ここで、Ｒ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｄは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＯＣＦ_２−であり；Ｌ^２３およびＬ^２４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^４は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３であり；ｑは、１、２、３、または４であり、ただしｑが３または４である場合、一つのＺ^１０は−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−であるが；ｑが３の場合は、環Ｄが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−ジイルであることはなく、また、環Ｄのすべてが、フッ素で置換された１，４−フェニレンであることはない。

【0149】

第四成分は、大きな誘電率異方性を有する組成物の調製に適している。この第四成分の好ましい含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、誘電率異方性を上げるために約５重量％以上であり、液晶相の下限温度を下げるために約４０重量％以下である。さらに好ましい割合は約５〜約３０重量％である。特に好ましい割合は約５〜約２０重量％である。

【0150】

Ｒ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ^４は、紫外線に対する安定性を上げるため、または熱に対する安定性のために、炭素数１から１２のアルキルである。好ましいＲ^４は、粘度を下げるために、炭素数２から１２のアルケニルであり、紫外線に対する安定性を上げるため、または熱に対する安定性を上げるために、炭素数１から１２のアルキルである。

【0151】

好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるために、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。

【0152】

好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるために、メトキシまたはエトキシである。

【0153】

好ましいアルケニルは、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。これらの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。粘度を下げるために、１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、３−ペンテニル、３−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。２−ブテニル、２−ペンテニル、２−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。これらのアルケニルにおいては、分岐よりも直鎖のアルケニルが好ましい。

【0154】

任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、２，２−ジフルオロビニル、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル、および６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために２，２−ジフルオロビニル、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。

【0155】

アルキルは環状アルキルを含まない。アルコキシは環状アルコキシを含まない。アルケニルは環状アルケニルを含まない。任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニルは、任意の水素がフッ素で置き換えられた環状アルケニルを含まない。

【0156】

環Ｄは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり、ｑが２以上である時、そのうちの任意の２つの環Ｄは同じであっても、異なってもよい。好ましい環Ｄは光学異方性を上げるために１，４−フェニレンまたは３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、粘度を下げるために１，４−シクロへキシレンである。

【0157】

Ｚ^１１は独立して、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−であり、ただしｑが３または４である場合、一つのＺ^１１は−ＣＦ_２Ｏ−である。ｑが２以上である時、そのうちの任意の２つのＺ^１１は同じであっても、異なってもよい。好ましいＺ^１１は、粘度を下げるために単結合である。好ましいＺ^１１は、誘電率異方性を上げるため、および相溶性を良好にするために−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0158】

Ｌ^２３およびＬ^２４は独立して、水素、またはフッ素であり、誘電率異方性を上げるため、Ｌ^２３およびＬ^２４ともにフッ素が好ましく、透明点を上げるため、Ｌ^２３およびＬ^２４ともに水素が好ましい。
Ｘ^４は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３である。誘電率異方性を上げるために、−ＣＦ_３であることが好ましく、相溶性が良好にするためにフッ素、−ＯＣＦ_３が好ましく、屈折率異方性を上げるために塩素が好ましい。

【0159】

式（４）の化合物のうち、好ましくは式（４−１）〜（４−７）である。

上記式（４−１）〜（４−７）において、Ｒ^４Ａは独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり、Ｘ^４Ａはフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３であり、Ｌ^１５〜Ｌ^２４は独立して水素またはフッ素である。
（４−１）〜（４−３）は透明点が高く、５環としては相溶性に優れる。（４−４）〜（４−５）は透明点が高く、(４−６)〜(４-７)は相溶性に優れる。なお、Ｌ^１５〜Ｌ^２４において、フッ素の数が多いほど、誘電率異方性が大きい。

【0160】

５ 化合物（５）
本発明の第５の態様は、前記式（１）および付加成分として前記式（２）および（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ａと前記式（５）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物からなる第五成分、およびキラル剤を含有する液晶組成物である。アキラル成分Ｔとして、さらに第４成分を含有してもよい。式（５）で表される化合物について説明する。

式（５）において、Ｒ^７は水素または炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｌ^２５、Ｌ^２６、Ｌ^２７、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ^７は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。

【0161】

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＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５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。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７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。

【0162】

アルキルの具体的な例は、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１１、−Ｃ_６Ｈ_１３、−Ｃ_７Ｈ_１５、−Ｃ_８Ｈ_１７、−Ｃ_９Ｈ_１９、−Ｃ_１０Ｈ_２１、−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｃ_１２Ｈ_２５、−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｃ_１４Ｈ_２９、および−Ｃ_１５Ｈ_３１である。

【0163】

アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１１、−ＯＣ_６Ｈ_１３および−ＯＣ_７Ｈ_１５、−ＯＣ_８Ｈ_１７、−ＯＣ_９Ｈ_１９、−ＯＣ_１０Ｈ_２１、−ＯＣ_１１Ｈ_２３、−ＯＣ_１２Ｈ_２５、−ＯＣ_１３Ｈ_２７、および−ＯＣ_１４Ｈ_２９である。

【0164】

アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_３−ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４−ＯＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_５−ＯＣＨ_３である。

【0165】

アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ_２である。

【0166】

アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５である。

【0167】

アルキニルの具体的例は、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ_３、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２Ｃ≡ＣＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２−Ｃ≡ＣＣＨ_３、および−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_２）_５である。

【0168】

式（５）においてＸ^７は水素、ハロゲン、−ＳＦ_５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよい。

【0169】

任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_３−Ｆ、−（ＣＦ_２）_３−Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、および−ＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３である。

【0170】

任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２ＣＦ_３、−Ｏ−（ＣＦ_２）_３−Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、および−ＯＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３である。

【0171】

任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_２ＣＦ_３である。

【0172】

好ましいＸ^７の具体的な例は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_３および−ＯＣＨＦ_２である。より好ましいＸ^７の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ_３および−ＯＣＦ_３である。Ｘ^７が塩素、フッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。Ｘ^７が−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_３および−ＯＣＨＦ_２である場合は、特に大きな誘電率異方性を示す。

【0173】

式（５）において好ましいのは、 式（５−１）〜（５−４）である。

（式（５−１）〜（５−４）において、Ｒ^７Ａは、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｌ^２６、Ｌ^２８、Ｌ^２９およびＬ^３０は独立して、水素、またはフッ素であり；Ｘ^７Ａは、フッ素、塩素、−ＣＦ_３または−ＯＣＦ_３である。；

【0174】

式（５−１）〜（５−４）で表される化合物において、より好ましくは、（５−１）〜（５−３）であり、さらに好ましくは下記式（５−１−１）、（５−１−２）、（５−２−１）〜(５−２−４)、(５−３−１)および（５−３−２）である。これらの中で、より好ましくは、式（５−２−１）、（５−２−２）および（５−３−２）である。

【0175】

ここで、Ｒ^７Ａ及びＸ^７Ａの定義は前記と同じである。

【0176】

第五成分は、大きな誘電率異方性を有する組成物の調製に適している。この第五成分の好ましい含有量は、アキラル成分Ｔの全重量に対して、誘電率異方性を上げるために約１.０重量％以上であり、液晶相の下限温度を下げるために約５０重量％以下である。さらに好ましい割合は約１〜２５重量％である。特に好ましい割合は約１〜約１５重量％である。

【0177】

５−１ 化合物（５）の性質
本発明に用いられる化合物（５）をさらに詳細に説明する。化合物（５）はジオキサン環と３個のベンゼン環を有する液晶化合物である。この化合物は、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極めて安定であり、そして透明点が高いにも関らず、他の液晶化合物との相溶性が比較的よい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物において光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は光学的に等方性の液晶相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるための成分として有用である。また、化合物（５）とキラル剤から調製された組成物でブルー相を発現させると、Ｎ＊相や等方相との共存がない均一なブルー相となりやすい。すなわち、化合物（５）は均一なブルー相を発現させやすい化合物である。

【0178】

右末端基Ｘ^７がフッ素、塩素、−ＳＦ_５、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ_３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ^７がフッ素、−ＣＦ_３、または−ＯＣＦ_３であるときは、化学的に安定である。

【0179】

５−２ 化合物（５）の合成
次に、化合物（５）の合成について説明する。化合物（５）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（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。

【0180】

例えば、特許２９５９５２６号公報の方法を準用しても、本願式（５）の化合物を合成することが可能である。

【0181】

６ 光学的に等方性の液晶相を有する組成物
６．１ 光学的に等方性の液晶相を有する組成物の組成
本発明の第６の態様は、アキラル成分Ｔとキラル剤とを含む組成物であり、光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子に用いることのできる液晶組成物である。アキラル成分Ｔは、式（１）および付加成分として式（２）、式（３）で表される化合物からなる成分Ａを含む。アキラル成分Ｔは、必要に応じて成分Ａに加えて、式（４）で表される第四成分および式（５）で表される第五成分からなる群から選ばれる化合物を含む。液晶組成物は、光学的等方性の液晶相を発現する組成物である。

【0182】

式（１）で表される化合物は、透明点が高く、大きな誘電率異方性を有するため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、約０．５〜約５０重量％であり、好ましくは約１〜約３０重量％、より好ましくは約５〜約２０重量％である。
式（２）で表される化合物は、良好な相溶性と大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有するため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、約０．５〜約９０重量％であり、好ましく約は５〜約７０重量％、より好ましくは約１０〜約５０重量％である。
式（３）で表される化合物は、透明点が比較的高く、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有するため、その含有量は、成分Ｔの全重量に対して、約０．５〜約９０重量％であり、好ましくは約５〜約７０重量％、より好ましくは約１０〜約５０重量％である。
式（４）で表される第四成分、および式（５）で表される第五成分の好ましい含有量は前述の通りである。
液晶組成物の全重量に対して、キラル剤を約１〜約４０重量％含むことが好ましく、約３〜約２５重量％含むことがさらに好ましく、約５〜約１５重量％含むことが最も好ましい。これらの範囲でキラル剤を含有する液晶組成物は、光学的に等方性の液晶相を有するようになりやすく、好ましい。

【0183】

液晶組成物に含有されるキラル剤は１種でも２種以上でもよい。

【0184】

６．２ キラル剤
光学的に等方性の液晶組成物が含有するキラル剤は光学活性化合物であり、キラル剤としては、ねじり力（Helical Twisting Power）が大きい化合物が好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、駆動電圧の上昇を抑えられ、実用上有利である。具体的には、下記式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物が好ましい。

【0185】

式（Ｋ１）〜（Ｋ５）中、Ｒ^Ｋ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、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、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、−ＣＨ_２−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；Ｂ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、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、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、−ＣＨ_２−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；Ｚは独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであるが、任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、または−Ｎ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＨ_２ＣＨ_２−であり；ｍＫは１〜４である。

【0186】

これらの中でも、液晶組成物に添加されるキラル剤としては、式（Ｋ２）に含まれる式（Ｋ２−１）〜式（Ｋ２−８）、式（Ｋ４）に含まれる式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および、式（Ｋ５）に含まれる式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）がより好ましく、式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）がさらに好ましい。

【0187】

（式中、Ｒ^Ｋは独立して、炭素数３〜１０のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）。

【0188】

６．３ 光学的に等方性の液晶相
液晶組成物が光学的に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。「液晶組成物が微視的に有する液晶秩序に基づくピッチ（以下では、ピッチと呼ぶことがある）」は７００ｎｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３５０ｎｍ以下であることが最も好ましい。

【0189】

ここで、「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。そして、本明細書において「光学的に等方性の液晶相」とは、ゆらぎではなく光学的に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。

【0190】

本発明の光学的に等方性の液晶組成物において、光学的に等方性の液晶相ではあるが、偏光顕微鏡観察下、ブルー相に典型的なプレートレット組織が観測されないことがある。そこで本明細書において、プレートレット組織を発現する相をブルー相と称し、ブルー相を含む光学的に等方性の液晶相を光学的に等方性の液晶相と称する。すなわちブルー相は光学的に等方性の液晶相に包含される。

【0191】

一般的に、ブルー相は、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、ブルー相ＩＩＩの３種類に分類され、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。ブルー相は一般的に非液晶等方相とキラルネマチック相の間で観測される。

【0192】

光学的に等方性の液晶相が二色以上の回折光を示さない状態とは、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩに観測されるプレートレット組織が観測されず、概ね一面単色であることを意味する。二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相では、色の明暗が面内で均一であることまでは不要である。

【0193】

二色以上の回折光を示さない光学的に等方性の液晶相は、ブラッグ反射による反射光強度が抑えられる、あるいは低波長側にシフトするという利点がある。
また、可視光の光を反射する液晶材料では、表示素子として利用する場合に色味が問題となることがあるが、二色以上の回折光を示さない液晶では、反射波長が低波長シフトするため、狭義のブルー相（プレートレット組織を発現する相）より長いピッチで可視光の反射を消失させることができる。

【0194】

本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、ネマチック相を有する組成物にキラル剤を添加して得ることが出来る。この際に、キラル剤は好ましくはピッチが７００ｎｍ以下になるような濃度で添加される。なお、ネマチック相を有する組成物は、式（１）で表される化合物および必要に応じてその他の成分を含む。また、本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、キラルネマチック相を有し、光学的に等方性の液晶相を有さない組成物にキラル剤を添加して得ることも出来る。なお、キラルネマチック相を有し光学的に等方性の液晶を有さない組成物は、式（１）で表される化合物、光学活性化合物および必要に応じてその他の成分を含む。この際に、光学活性化合物は光学的に等方性の液晶相を発現させないために、好ましくはピッチが７００ｎｍ以上になるような濃度で添加される。ここで、添加される光学活性化合物は、前述のねじり力が大きい化合物である式（Ｋ１）〜（Ｋ５）が使用でき、より好ましくは、式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）または式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物が使用出来る。また、添加される光学活性化合物は、ねじり力がそれほど大きくない化合物であってもよい。そのような光学活性化合物としては、ネマチック相で駆動される素子（ＴＮ方式、ＳＴＮ方式など）用の液晶組成物に添加される化合物を挙げることができる。

【0195】

ねじり力がそれほど大きくない光学活性化合物の例として、以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。

【0196】

なお本発明の光学的に等方性の液晶組成物の温度範囲は、ネマチック相またはキラルネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物に、キラル剤を添加し、光学的に等方性の液晶相を発現させることにより、広くすることができる。例えば、透明点の高い液晶化合物と透明点の低い液晶化合物とを混合し、広い温度範囲でネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物を調製し、これにキラル剤を添加することで、広い温度範囲で光学的に等方性の液晶相を発現する組成物を調製することができる。

【0197】

ネマチック相またはキラルネマチック相と等方相の共存温度範囲が広い液晶組成物としては、キラルネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が３〜１５０℃である液晶組成物が好ましく、差が５〜１５０℃である液晶組成物が更に好ましい。また、ネマチック相と非液晶等方相とが共存する上限温度と下限温度との差が３〜１５０℃である液晶組成物が好ましい。

【0198】

光学的に等方性の液晶相において本発明の液晶媒体に電界を印加すると、電気複屈折が生じるが、必ずしもカー効果である必要はない。
光学的に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、その他の光学特性（透過率、回折波長など）の要求を満たす限り、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。

【0199】

６．４ その他の成分
本発明の光学的に等方性の液晶組成物は、その組成物の特性に影響を与えない範囲で、さらに高分子物質等の他の化合物が添加されてもよい。本発明の液晶組成物は、高分子物質の他にも、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を含有していてもよい。二色性色素の例としては、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、テトラジン系などが挙げられる。

【0200】

７．光学的に等方性の高分子／液晶複合材料
本発明の第７の態様は、式（１）で表される化合物およびキラル剤を含む液晶組成物と高分子の複合材料であり、光学的に等方性を示すものである。光学的に等方性の液晶相で駆動される光素子に用いることのできる光学的に等方性の高分子／液晶複合材料である。このような高分子／液晶複合材料は例えば、項［１］〜［３１］に記載の液晶組成物（液晶組成物ＣＬＣ）と高分子で構成される。

【0201】

本発明の、「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。なお、本明細書において、特に言及がなければ、ネマチック相はキラルネマチック相を含まない、狭義のネマチック相を意味する。

【0202】

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。

【0203】

７．２ 高分子
本発明の複合材料は、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）と液晶組成物ＣＬＣ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。モノマー等と液晶組成物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」と呼ぶ。「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、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１００重量部に対して０．１〜２０重量部含有してもよい。

【0204】

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等方相またはブルー相を発現する温度で、かつ、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。

【0205】

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。
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。

【0206】

７．２．１ 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限定されないが、例えば下記の式（Ｍ１）または式（Ｍ２）で表される化合物を挙げることができる。

【0207】

Ｒ^ａ−Ｙ−（Ａ^Ｍ−Ｚ^Ｍ）_ｍ１−Ａ^Ｍ−Ｙ−Ｒ^ｂ（Ｍ１）
Ｒ^ｂ−Ｙ−（Ａ^Ｍ−Ｚ^Ｍ）_ｍ１−Ａ^Ｍ−Ｙ−Ｒ^ｂ （Ｍ２）

【0208】

式（Ｍ１）中、Ｒ^ａは、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任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−、で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−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任意の水素はハロゲンまたは−Ｃ≡Ｎで置き換えられてもよい。Ｒ^ｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜式（Ｍ３−７）の重合性基である。

【0209】

好ましいＲ^ａは、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２Ｈ、−ＣＦＨ_２、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、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Ｒ^ａ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。

【0210】

式（Ｍ２）中、Ｒ^ｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）の重合性基である。

【0211】

ここで、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）におけるＲ^ｄ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任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲ^ｄは、水素、ハロゲンおよびメチルである。特に好ましいＲ^ｄは、水素、フッ素およびメチルである。
また、式（Ｍ３−２）、式（Ｍ３−３）、式（Ｍ３−４）、式（Ｍ３−７）はラジカル重合で重合するのが好適である。式（Ｍ３−１）、式（Ｍ３−５）、式（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。

【0212】

式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ａ^Ｍ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−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、または−ＮＣＨ_３−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Ａ^Ｍ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任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、これらの環において任意の水素はハロゲン、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−ＣＨ_２−Ｏ−Ｏ−ＣＨ_２−よりも、酸素と酸素とが隣接しない−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−の方が好ましい。硫黄においても同様である。

【0213】

これらの中でも、特に好ましいＡ^Ｍ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。
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。

【0214】

式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｙ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任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ₂）_ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ₂）_ｍ２−、および−（ＣＨ₂）_ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜２０の整数である）である。特に好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ₂）_ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ₂）_ｍ２−、および−（ＣＨ₂）_ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜１０の整数である）である。化合物の安定性を考慮して、−Ｙ−Ｒ^ａおよび−Ｙ−Ｒ^ｂは、それらの基中に−Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ−、−Ｓ−Ｏ−、または−Ｓ−Ｓ−を有しない方が好ましい。

【0215】

式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｚ^Ｍ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−、−ＯＣＦ_２−（ＣＨ₂）_２−、−（ＣＨ₂）_２−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−または−ＣＦ_２Ｏ−（前記式中、ｍ３は１〜２０の整数である）である。

【0216】

好ましいＺ^Ｍ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−、−ＯＣＦ_２−、および−ＣＦ_２Ｏ−である。

【0217】

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Ａ^Ｍ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Ａ^Ｍ（または２つのＺ^Ｍ）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。Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｄ、Ｚ^Ｍ、Ａ^ＭおよびＹについても同様である。

【0218】

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。

【0219】

化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の更に好ましい例は、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、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｄ、Ｚ^Ｍ、およびＹ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。

【0220】

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、任意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、任意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、任意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。

【0221】

【0222】

【0223】

【0224】

【0225】

【0226】

【0227】

【0228】

【0229】

【0230】

【0231】

【0232】

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。

【0233】

本発明の高分子／液晶複合材料の光学的に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、Ｒ^ｂ、Ｚ^M、Ｙ、および（Ｆ）は前述と同一の意味を示す。

【0234】

【0235】

７．２．２ 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、トリメチロールプロパン・トリ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。

【0236】

７．２．３ 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。

【0237】

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、ＢＡＳＦジャパン（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、ＢＡＳＦジャパン（株））、などである。

【0238】

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。

【0239】

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。

【0240】

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。

【0241】

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。

【0242】

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。

【0243】

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、ＢＡＳＦジャパン（株））、ＵＶ−９３８０Ｃ（商品名、ＧＥ東芝シリコーン（株））などである。

【0244】

７．２．４ 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。

【0245】

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。

【0246】

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。

【0247】

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。

【0248】

また、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基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。

【0249】

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。

【0250】

７．３ 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、複合材料が光学的に等方性の液晶相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が大きくなるからである。

【0251】

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、６５〜９５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、５〜４０重量％がさらに好ましく、５〜３５重量％が特に好ましい。

【0252】

７．４ 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。

【0253】

８ 光素子
本発明の第９の態様は、液晶組成物または高分子／液晶複合材料（以下では、本発明の液晶組成物および高分子／液晶複合材料を総称して液晶媒体と呼ぶことがある）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。
電界無印加時には液晶媒体は光学的に等方性であるが、電場を印加すると、液晶媒体は光学的異方性を生じ、電界による光変調が可能となる。
液晶表示素子の構造例としては、図１に示すように、櫛型電極基板の電極が、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。

【実施例】

【0254】

得られた化合物は、¹Ｈ−ＮＭＲ分析で得られる核磁気共鳴スペクトル、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析で得られるガスクロマトグラムなどにより同定したので、まず分析方法について説明をする。

【0255】

¹Ｈ−ＮＭＲ分析：測定装置は、ＤＲＸ−５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、ＣＤＣｌ₃等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回の条件で行った。なお、得られ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、ｍはマルチプレットであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。

【0256】

ＧＣ分析：測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。

【0257】

試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
記録計としては島津製作所製のＣ−Ｒ６Ａ型Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されている。

【0258】

なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty.Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）などを用いてもよい。

【0259】

ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％とほぼ対応している。成分の液晶化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。

【0260】

液晶化合物等の物性値の測定試料
液晶化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。

【0261】

化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記の計算式に基づく外挿法にしたがって、外挿値を計算する。この外挿値をこの化合物の物性値とする。

【0262】

〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶化合物の重量％〉

【0263】

液晶化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶化合物の物性値とする。

【0264】

測定に用いる母液晶としては様々な種類が存在するが、例えば、母液晶Ａの組成（重量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：

【0265】

液晶化合物等の物性値の測定方法
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。

【0266】

測定値のうち、液晶化合物そのものを試料とした場合は、得られた値を実験データとして記載した。液晶化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、外挿法で得られた値を実験データとして記載した。

【0267】

相構造および相転移温度（℃）：以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）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−５２型ホットステージ）に化合物を置き、３℃／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、液晶相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、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（on set）、相転移温度を決定した。

【0268】

以下、結晶はＫと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＫ₁またはＫ₂と表した。また、スメクチック相はＳｍ、ネマチック相はＮと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳｍＢ、またはＳｍＡと表した。キラルネマチック相はＮ^＊と表した。ＢＰはブルー相または光学的に等方性の液晶相を表す。２相の共存状態は（Ｎ^＊＋Ｉ）、（Ｎ^＊＋ＢＰ）という形式で表記することがある。具体的には、（Ｎ^＊＋Ｉ）は、それぞれ非液晶等方相とキラルネマチック相がと共存する相を表し、（Ｎ^＊＋ＢＰ）は、ＢＰ相または光学的に等方性の液晶相とキラルネマチック相が共存した相を表す。Ｕｎは光学的等方性ではない未確認の相を表す。相転移温度の表記として、例えば、「Ｋ ５０．０ Ｎ １００．０ Ｉ」とは、結晶からネマチック相への相転移温度（ＫＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への相転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。なお、相転移温度が確定できなかった場合は、「−」と記した。

【0269】

ネマチック相の上限温度（Ｔ_ＮＩ；℃）：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−５２型ホットステージ）に、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）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ネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。

【0270】

低温相溶性：母液晶と液晶化合物とを、液晶化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％、および１重量％の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、−１０℃または−２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。

【0271】

粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：液晶化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型粘度計を用いて測定した。

【0272】

屈折率異方性（Δｎ）：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なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）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。

【0273】

誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。

【0274】

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（日本電子（株）、商品名MSV-350）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。可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、光学活性化合物濃度が低い領域では光学活性化合物の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。「光学活性化合物」は本発明におけるキラル剤に相当する。

【0275】

［合成例１］

１−（４’−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−２，３’、５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−ペンチル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン（１−３−１ａ）の合成

合成スキームを下図に示す。

【0276】

第１工程
窒素雰囲気下の反応器へ、塩化イソプロピルマグネシウム／塩化リチウム錯体（１．３Ｍ、ＴＨＦ溶液）１００ｍｌ（１３０ｍｍｏｌ）を加えて、室温で攪拌しながら、４−ブロモ−２，３’，５’−トリフルオロ−１，１’−ビフェニル２８．７ｇ（１００ｍｍｏｌ）を少しずつ加え、続けて室温で２時間撹拌した。次に、氷浴で５〜１５℃に冷却しながら乾燥した炭酸ガスを発熱しなくなるまで吹き込んだ。反応液を２Ｎの塩酸２００ｍｌに注ぎ、ジエチルエーテルで抽出した。有機層をまとめ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣を酢酸エチルを展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらに、再結晶（容量比 ヘプタン／エタノール＝３０／７０）により精製し、２，３’，５’−トリフルオロ−１，１’−ビフェニル−４−カルボン酸１０．３ｇを白色固体として得た。

【0277】

第２工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第１工程で得られた２，３’，５’−トリフルオロ−１，１’−ビフェニル−４−カルボン酸１０．３ｇ（４０．７ｍｍｏｌ）、３−ペンチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン６．４０ｇ（４０．７ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン０．５ｇ（４ｍｍｏｌ）およびジクロロメタン１００ｍｌを加え、室温でジシクロヘキシルカルボジイミド８．８ｇ（４２．８ｍｍｏｌ）のジクロロメタン３０ｍｌ溶液を滴下し、室温で１５時間撹拌した。不溶物をろ別し、溶媒を留去、残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−カルボン酸（３−ペンチルオキセタン−３−イル）メチル１３．７ｇを無色液体として得た。

【0278】

第３工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第２工程で得られた２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−カルボン酸（３−ペンチルオキセタン−３−イル）メチル１３．７ｇ（３４．９ｍｍｏｌ）およびジクロロメタン１００ｍｌを加え、−７０℃に冷却し、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体１．１ｍｌ（８．８ｍｍｏｌ）を滴下した。室温に昇温し、２０時間撹拌した。トリエチルアミン１．５ｍｌ（１１ｍｍｏｌ）を加え、ロータリーエバポレーター濃縮した。その後、ジエチルエーテル１００ｍｌを加え、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、４−ペンチル−１−（２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン １０．９ｇを白色固体として得た。

【0279】

第４工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第３工程で得られた４−ペンチル−１−（２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン２．０ｇ（５．１ｍｍｏｌ）およびＴＨＦ７０ｍｌを加え、−７０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウム（１．６２Ｍ，ヘキサン溶液）４．１ｍｌ（６．６ｍｍｏｌ）を滴下し、−７０℃で１ｈ撹拌した。次に−７０℃でジブロモジフルオロメタン １．６ｇ（７．７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ１０ｍｌ溶液を滴下し、−７０℃で１ｈ撹拌した。これを氷水１００ｍｌに投入し、トルエンで抽出、有機層をまとめ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。
残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、１−（４’−（ブロモジフルオロメチル）−２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−ペンチル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン２．４ｇを白色固体として得た。

【0280】

第５工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第４工程で得られた１−（４’−（ブロモジフルオロメチル）−２，３’，５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−ペンチル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン２．４ｇ（４．６ｍｍｏｌ）、３，４，５−トリフルオロフェノール０．６８ｇ（４．６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム １．９ｇ（１４ｍｍｏｌ）およびＤＭＦ４０ｍｌを加え、８５℃で２時間撹拌した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌと水１００ｍｌを加え、有機層を分液、水層をトルエンで抽出した。有機層をまとめ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらに、再結晶（容量比 ヘプタン／酢酸エチル＝８０／２０）により精製し、１−（４’−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−２，３’、５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−ペンチル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン０．７ｇを白色固体として得た。

【0281】

^１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（４’−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−２，３’、５’−トリフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−ペンチル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン（１−３−１ａ）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ_３である。

【0282】

化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５１（ｍ，１Ｈ），７．４７（ｍ，１Ｈ），７．４１（ｍ，１Ｈ），７．１９（ｍ，２Ｈ），６．９９（ｍ，２Ｈ），４．１３（ｓ，６Ｈ），１．４−１．２（ｍ，８Ｈ），０．９０（ｔ，３Ｈ）．

【0283】

得られた化合物（１−３−１ａ）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ ７１．４ Ｃ2 １０７．４ Ｎ １４７．９ Ｉ

【0284】

［合成例２］
１−（４−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−３，５−ジフルオロフェニル）−４−プロピル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン（１−２−１ａ）の合成

【0285】

第１工程
窒素雰囲気下の反応器へ、マグネシウム片２２．７Ｇ（９３３ｍｍｏｌ）を加えて、室温で３日間攪拌した。ＴＨＦ８０ｍｌとヨウ素一片を加え、室温で１−ブロモ−３，５−ジフルオロベンゼン１５０ｇ（７７７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ１００ｍｌ溶液を少しずつ加え、続けて１時間還流した。次に、−１０℃に冷却し、ドライアイス７５ｇ（１７１０ｍｍｏｌ）を少しずつ加え、室温で１時間撹拌した。反応液を１Ｎの塩酸５００ｍｌに注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層をまとめ、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をｎ−ヘプタンで洗浄し、３，５−ジフルオロ安息香酸６６．３ｇを白色固体として得た。

【0286】

第２工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第１工程で得られた３，５−ジフルオロ安息香酸３５．０ｇ（２２１ｍｍｏｌ）、３−プロピル−３−ヒドロキシメチルオキセタン２８．８ｇ（２２１ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン２．７ｇ（２２ｍｍｏｌ）およびジクロロメタン３２５ｍｌを加え、室温でジシクロヘキシルカルボジイミド４８．０ｇ（２３２ｍｍｏｌ）のジクロロメタン１７５ｍｌ溶液を滴下し、室温で３時間撹拌した。不溶物をろ別し、溶液を１Ｎの塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、３，５−ジフルオロ−安息香酸（３−プロピルオキセタン−３−イル）メチル５２．２ｇを淡黄色液体として得た。

【0287】

第３工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第２工程で得られた３，５−ジフルオロ−安息香酸（３−プロピルオキセタン−３−イル）メチル５２．２ｇ（１９３ｍｍｏｌ）およびジクロロメタン３５０ｍｌを加え、−７０℃に冷却し、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体６．１ｍｌ（４８ｍｍｏｌ）を滴下した。室温に昇温し、２４時間撹拌した。トリエチルアミン１０ｍｌ（７２ｍｍｏｌ）を加え、ロータリーエバポレーター濃縮した。その後、ジエチルエーテル３００ｍｌを加え、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、４−プロピル−１−（３，５−ジフルオロフェニル）−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン ３７．５ｇを白色固体として得た。

【0288】

第４工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第３工程で得られた４−プロピル−１−（３，５−ジフルオロフェニル）−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン ３７．５ｇ（１３９ｍｍｏｌ）およびＴＨＦ８３０ｍｌを加え、−７０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウム（１．６７Ｍ，ヘキサン溶液）８３ｍｌ（１３９ｍｍｏｌ）を滴下し、−７０℃で１ｈ撹拌した。次に−７０℃でジブロモジフルオロメタン３４．９ｇ（１６６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ１００ｍｌ溶液を滴下し、−７０℃で１時間撹拌した。これを氷水１０００ｍｌに投入し、トルエンで抽出、有機層をまとめ、飽和食塩水、水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、１−（４−（ブロモジフルオロメチル）−３，５−ジフルオロフェニル）−４−プロピル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン５０．９ｇを白色固体として得た。

【0289】

第５工程
窒素雰囲気下の反応器へ、第４工程で得られた１−（４−（ブロモジフルオロメチル）−３，５−ジフルオロフェニル）−４−プロピル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン１０．０ｇ（２５．１ｍｍｏｌ）、３，４，５−トリフルオロフェノール４．５ｇ（３０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム３．５ｇ（２５ｍｍｏｌ）、テトラブチルホスホニウムブロミド２．６ｇ（７．５ｍｍｏｌ）、Ｈ_２Ｏ ５０ｍｌおよびｎ−ヘプタン５ｍｌを加え、８２〜８５℃で１０時間還流した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌと水１００ｍｌを加え、有機層を分液、水層をトルエンで抽出した。有機層をまとめ、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、不溶物をろ別し、減圧下濃縮した。残渣をヘプタンと酢酸エチルの混合溶媒（容量比 酢酸エチル：ヘプタン＝１：４）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらに、再結晶（容量比 イソプロパノール／酢酸エチル＝８０／２０）により精製し、１−（４−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−３，５−ジフルオロフェニル）−４−プロピル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン５．９ｇを白色固体として得た。

【0290】

^１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（４−（ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル）−３，５−ジフルオロフェニル）−４−プロピル−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン（１−２−１ａ）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ_３である。

【0291】

化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．２５（ｍ，２Ｈ），６．９４（ｍ，２Ｈ），４．１０（ｓ，６Ｈ），１．３−１．２（ｍ，４Ｈ），０．９４（ｔ，３Ｈ）．

【0292】

得られた化合物（１−２−１ａ）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ ９４．５ Ｉ

【0293】

液晶化合物（１−２−１ａ）、（１−３−１ａ）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（Ｔ_NI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。

【0294】

母液晶Ａ ８５重量％と、合成例１で得られた（（１−３−１ａ））の１５重量％とからなる液晶組成物Ｚ１を調製した。得られた液晶組成物Ｚの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（１−３−１ａ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（Ｔ_ＮＩ）＝１０９．７℃；誘電率異方性（Δε）＝５３．２；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１４４。
これらのことから液晶化合物（１−３−１ａ）は、透明点が高く、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。

【0295】

母液晶Ａ ９０重量％と、合成例２で得られた（１−２−１ａ）の１０重量％とからなる液晶組成物Ｚ２を調製した。得られた液晶組成物Ｚの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（１−２−１ａ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（Ｔ_ＮＩ）＝１５．７℃；誘電率異方性（Δε）＝４６．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．０８７。

【0296】

本発明において、液晶組成物の特性値の測定は下記の方法にしたがって行うことができる。それらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。

【0297】

ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：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、１℃／分の速度で加熱した。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測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。

【0298】

ネマチック相の下限温度（Ｔ_C；℃）：ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶（またはスメクチック相）に変化したとき、Ｔ_Cを≦−２０℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。

【0299】

光学的に等方性の液晶相の転移温度：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に等方性の液晶相を出現させた。その降温過程での相転移した温度を測定し、次いで１℃／分の速度で昇熱し、その昇温過程における相転移した温度を測定した。本発明において、特に断りの無い限り、昇温過程での相転移した温度を相転移温度とした。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温度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°ずらして相転移温度を測定した。

【0300】

粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型粘度計を用いた。

【0301】

回転粘度（γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：
１）誘電率異方性が正である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。ＴＮ素子に１６ボルトから１９．５ボルトの範囲で０．５ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文の４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度の測定で使用した素子にて、下記の誘電率異方性の測定方法で求めた。

【0302】

２）誘電率異方性が負である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料を入れた。この素子に３０ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、下記の誘電率異方性で測定した値を用いた。

【0303】

屈折率異方性（Δｎ；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。屈折率異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって屈折率異方性を測定した。

【0304】

誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。

【0305】

２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。

【0306】

しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／Δｎ）μｍであり、ツイスト角が８０度である、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した屈折率異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。

【0307】

２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率１０％になったときの電圧の値を測定した。

【0308】

電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は６μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。

【0309】

らせんピッチ（２０℃で測定；μｍ）：らせんピッチの測定には、カノのくさび型セル法を用いた。カノのくさび型セルに試料を注入し、セルから観察されるディスクリネーションラインの間隔（ａ；単位はμｍ）を測定した。らせんピッチ（Ｐ）は、式Ｐ＝２・ａ・ｔａｎθから算出した。θは、くさび型セルにおける２枚のガラス板間の角度である。

【0310】

あるいは、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（日本電子（株）、商品名MSV-350）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。
可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、キラル剤濃度が低い領域ではキラル剤の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。

【0311】

成分または液晶化合物の割合（百分率）は、重量百分率（重量％またはｗｔ％と表す）である。アキラル成分Ｔ中の各成分の割合は、アキラル成分Ｔの全重量に基づいた重量百分率である。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。

【0312】

（実施例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アキラル成分Ｔに該当する液晶組成物Ａを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。
液晶組成物Ａ

この液晶組成物Ａの相転移温度（℃）はＮ ７７．６ Ｉであった。

【0313】

（実施例２）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｂを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｂ

この液晶組成物Ｂの相転移温度（℃）はＮ ７８．９ Ｉであった。

【0314】

（実施例３）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｃを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｃ

この液晶組成物Ｃの相転移温度（℃）はＮ ７９．３ Ｉであった。

【0315】

（実施例４）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｄを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｄ

この液晶組成物Ｄの相転移温度（℃）はＮ ８１．６ Ｉであった。

【0316】

（実施例５）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｅを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｅ

この液晶組成物Ｅの相転移温度（℃）はＮ ７８．３ Ｉであった。

【0317】

（実施例６）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｆを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｆ

この液晶組成物Ｆの相転移温度（℃）はＮ ６０．３ Ｉであった。

【0318】

（実施例７）
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アキラル成分Tに該当する液晶組成物Ｆを調製した。
構造式の右側に一般式との対応を記した。

液晶組成物Ｇ

この液晶組成物Ｇの相転移温度（℃）はＮ ９０．０ Ｉであった。

【0319】

（実施例８）

液晶組成物Ｈ

この液晶組成物Ｈの相転移温度（℃）はＮ ７９．４ Ｉであった。

液晶組成物Ｉ

この液晶組成物Ｉの相転移温度（℃）はＮ １０３．２ Ｉであった。

【0320】

次に、液晶組成物Ａ〜Ｇ（９４．７ｗｔ％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．６５ｗｔ％）とＢＮ−Ｈ５（２．６５ｗｔ％）からなる液晶組成物Ａ1〜Ｅ１、および液晶組成物Ｈ、I（９２．０ｗｔ％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．９ｗｔ％）とＢＮ−Ｈ５（２．９ｗｔ％）からなる液晶組成物Ｈ1、Ｉ１を得た。
この液晶組成物Ａ１〜Ｅ１の相転移温度（℃）は、
Ａ１：Ｎ^＊ ６８．４ ＢＰ ７５．７ Ｉ、
Ｂ１：Ｎ^＊ ６９．７ ＢＰ ７１．７ Ｉ、
Ｃ１：Ｎ^＊ ７０．３ ＢＰ ７１．９ ＢＰ＋Ｉ ７２．５ Ｉ、
Ｄ１：Ｎ^＊ ７２．７ ＢＰ ７４．３ Ｉ、
Ｅ１：Ｎ^＊ ６９．３ＢＰ ７１．１ ＢＰ＋Ｉ ７１．９ Ｉ
Ｆ１：Ｎ^＊ ５２．１ ＢＰ ５２．３ ＢＰ＋Ｉ − Ｉ
Ｇ１：Ｎ^＊ ８１．１ ＢＰ ８２．５ ＢＰ＋Ｉ ８３．２ Ｉ
Ｈ１：Ｎ^＊ ７２．６ ＢＰ ７４．５ Ｉ
Ｉ１：Ｎ^＊ ９６．８ ＢＰ ９９．７ Ｉ
であった。なお、相転移温度が確定できなかった場合は、「−」と記した。

【0321】

なお、ＢＮ−Ｈ４、ＢＮ−Ｈ５は、（Ｒ）−（＋）−１，１’−ビ（２−ナフトール）と対応するカルボン酸とからジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）を用いてエステル化することによって得た。

ＢＮ−Ｈ４

ＢＮ−Ｈ５

【0322】

（実施例９）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物とモノマーとの混合物として、液晶組成物Ａ１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）ヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−６）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％からなる、混合物Ａ１−１Ｍを調整した。液晶組成物Ａ１を液晶組成物Ｂ１〜Ｅ１に代え、あとは同様にして混合物Ｂ１−１Ｍ〜Ｅ１−１Ｍを調製した。この混合物Ａ１−１Ｍ〜Ｅ１−１Ｍの相転移温度（℃）は
Ａ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ３８．７ ＢＰ ４４．５ ＢＰ＋Ｉ ５０．６ Ｉ、
Ｉ ４９．３ ＢＰ＋Ｉ ４４．５ ＢＰ ３６．０ Ｎ^＊
Ｂ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ３８．７ ＢＰ ４３．８ ＢＰ＋Ｉ ４５．０ Ｉ、
Ｉ ４４．３ ＢＰ＋Ｉ − ＢＰ ３６．６ Ｎ^＊
Ｃ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ３９．２ ＢＰ ４４．２ ＢＰ＋Ｉ ４６．１ Ｉ、
Ｉ ４７．０ ＢＰ＋Ｉ ４４．５ ＢＰ ３６．５ Ｎ^＊
Ｄ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ４１．５ ＢＰ ４６．７ ＢＰ＋Ｉ ４８．８ Ｉ、
Ｉ ４８．９ ＢＰ＋Ｉ ４６．２ ＢＰ ３８．７ Ｎ^＊
Ｅ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ３７．４ ＢＰ ４３．５ ＢＰ＋Ｉ ４６．６ Ｉ、
Ｉ − ＢＰ＋Ｉ ４３．５ ＢＰ ３５．２ Ｎ^＊
Ｆ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ２６．３ ＢＰ − Ｉ

Ｇ１−１Ｍ：Ｎ^＊ ４７．６ ＢＰ − ＢＰ＋Ｉ ５４．４ Ｉ
Ｉ ５３．２ ＢＰ＋Ｉ − ＢＰ ４５．９ Ｎ^＊

であった。下段は冷却過程で観察される相転移温度であり、冷却過程においてもＢＰを発現した。なお、相転移温度が確定できなかった場合は、「−」と記した。

ＬＣＡ−６

【0323】

（実施例１０）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物とモノマーとの混合物として、液晶組成物Ａ１を８７．１重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを７．０重量％、１，４−ジ（４−（８−（アクリロイルオキシ）オクチルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−８）を５．６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％混合した混合物Ａ１−２Ｍを調製した。
この混合物Ａ１−２Ｍの相転移温度（℃）は
Ｎ^＊ ３９．７ ＢＰ ４４．９ ＢＰ＋Ｉ ４５．８ Ｉ、
Ｉ ４５．４ ＢＰ＋Ｉ ４３．４ＢＰ ３５．９ Ｎ^＊
であった。下段は冷却過程で観察される相転移温度であり、冷却過程においてもＢＰを発現した。

ＬＣＡ−８

【0324】

（実施例１１）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物とモノマーとの混合物として液晶組成物Ｈ１を８７．１重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを７．０重量％、１，４−ジ（４−（８−（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５．６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％からなる、混合物Ｈ１−３Ｍを調製した。液晶組成物Ｈ１を液晶組成物Ｉ１に代え、あとは同様にして混合物Ｉ１−３Ｍを調製した。
この混合物Ｈ１−３Ｍ、Ｉ１−３Ｍの相転移温度（℃）は
Ｈ１−３Ｍ：Ｎ^＊ ５７．５ ＢＰＩ ６１．４ ＢＰＩＩ ６４．３ ＢＰ＋Ｉ ６９．１ Ｉ、Ｉ ６７．２ ＢＰ＋Ｉ ６３．１ ＢＰ ５５．１ Ｎ^＊
Ｉ１−３Ｍ：Ｎ^＊ ３６．０ ＢＰ ４１．０ ＢＰ＋Ｉ ４４．５ Ｉ、Ｉ ４３．１ ＢＰ＋Ｉ − ＢＰ ３４．７ Ｎ^＊
であった。下段は冷却過程で観察される相転移温度であり、冷却過程においてもＢＰを発現した。なお、相転移温度が確定できなかった場合は、「−」と記した。

ＬＣＡ−１２

【0325】

（実施例１２）
高分子／液晶複合材料の調製
混合物Ａ１−１Ｍ〜G１−１Ｍ、Ａ１−２Ｍ、Ｈ１−３ＭおよびＩ１−３Ｍ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Ａ１−１Ｍ：３９．２℃、Ｂ１−１Ｍ：３９．２℃、Ｃ１−１Ｍ：３７．７℃、Ｄ１−１Ｍ：４１．８℃、Ｅ１−１Ｍ：３７．９℃、Ｆ１−１Ｍ：２６．５℃、Ｇ１−１Ｍ：４７．８℃、Ａ１−２Ｍ：４０．２℃、Ｈ１−３Ｍ：５８．２℃、およびＩ１−３Ｍ：３６．４℃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。
このようにして得られた高分子／液晶複合材料Ａ１−１Ｐ〜Ｇ１−１Ｐ、Ａ１−２Ｐ、Ｂ１−２Ｐ、Ｈ１−３ＰおよびＩ１−３Ｐ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。

【0326】

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。

【0327】

（実施例１３）
実施例１２で得られた高分子／液晶複合材料Ａ−１Ｐ〜Ｇ１−１Ｐ、Ｂ１−２Ｐ、Ｈ１−３ＰおよびＩ１−３Ｐ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°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。２５Ｖ〜４０Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８０％以上となり、透過光強度は飽和した。

【0328】

（実施例１４）
実施例１２で得られた高分子／液晶複合材料Ａ−２Ｐ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°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。４０Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８１％となり、透過光強度は飽和した。電気光学応答は、ｒｉｓｅ ＝ １．７ｍｓ、ｄｅｃａｙ ＝ ０．８ｍｓを示した。

【0329】

（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Ｊを調製した。液晶組成物Ｊは化合物（１）を添加しなかった組成物である。構造式の右側に一般式との対応を記した。

この液晶組成物Ｊの相転移温度（℃）はＮ ７９．１ Ｉであった。

【0330】

次に、液晶組成物Ｊ（８８．８ｗｔ％）と、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−Ｈ４（２．５５ｗｔ％）とＢＮ−Ｈ５（２．５５ｗｔ％）からなる液晶組成物Ｊ１を得た。
この液晶組成物Ｊ１の相転移温度（℃）はＮ^＊ ７０．３ ＢＰ ７１．６ ＢＰ＋Ｉ ７２．９ Ｉであった。

【0331】

（比較例２）
モノマーと液晶組成物の混合物の調製
液晶組成物とモノマーとの混合物として、液晶組成物Ｊ１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）ヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼン（ＬＣＡ−６）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％からなる、混合物Ｊ１−1Ｍを調製した。
この混合物Ｊ１−１Ｍの相転移温度（℃）は
Ｎ^＊ ３９．８ ＢＰ ４４．１ ＢＰ＋Ｉ−Ｉ、
Ｉ − ＢＰ＋Ｉ ４３．１ ＢＰ ３７．１ Ｎ^＊であった。
なお、相転移温度が確定できなかった場合は、「−」と記した。

【0332】

高分子／液晶複合材料の調製
混合物Ｊ１−1Ｍ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１０μｍ）、得られたセルを４０．１℃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Ｊ１−１Ｐ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。

【0333】

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。

【0334】

（比較例３）
比較例２で得られた高分子／液晶複合材料Ｊ１−１Ｐ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°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。４３Ｖの矩形波を印加すると、透過率が８３％となり、透過光強度は飽和した。

【0335】

前述のように、本発明の光素子は、低電圧駆動が可能であり、冷却過程でＢＰが発現する点で、従来技術より優れている。なお、冷却過程でＢＰが発現するということは、光素子の製造工程で、高分子／液晶複合材料を調整しやすいということであり、本発明の光素子の有用性を示すものである。

【産業上の利用可能性】

【0336】

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】

【0337】

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】

【図2】