液晶組成物および液晶表示素子
【課題】 高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線、しきい値電圧の小さな温度依存性、誘電率異方性の小さな周波数依存性などの特性において、複数の特性を充足する液晶組成物などである。
【解決手段】 第一成分として化合物（１）から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第二成分として化合物（２）および（３）から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として化合物（４）から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【解決手段】 第一成分として化合物（１）から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第二成分として化合物（２）および（３）から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として化合物（４）から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＴＮ（super twisted nematic）素子などに適する液晶組成物およびこの組成物を含有するＳＴＮ素子などに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。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。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。
【０００３】
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。この液晶組成物はネマチック相を有する。良好な一般的特性を有するＳＴＮ素子を得るには組成物の一般的特性を向上させる。２つの一般的特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の一般的特性を市販されているＳＴＮ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は−２０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。
【０００４】
【０００５】
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子におけるコントラスト比を最大にするために、組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）を０．８０〜０．８５μｍに設計する。したがって、組成物における光学異方性は主に０．１０〜０．２０の範囲である。組成物における低いしきい値電圧は素子における小さな消費電力寄与する。したがって、低いしきい値電圧が好ましい。組成物における電圧−透過率曲線は、素子のコントラスト比に寄与する。したがって、電圧−透過率曲線が急峻である組成物が好ましい。
【０００６】
従来の組成物は、次の特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−１６７５２８号公報
【特許文献２】特開平１０−１４０１５７号公報
【特許文献３】特開２０００−８７０３９号公報
【特許文献４】特開２０００−９６０５９号公報
【特許文献５】特開２０００−１４４１３４号公報
【特許文献６】特開２０００−１６９８５２号公報
【特許文献７】特開２００１−１１４４９号公報
【特許文献８】特開２００１−９８２７２号公報
【０００７】
ＳＴＮ素子の特性を向上させるため、高いネマチック相の上限温度、低いネマチック相の下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線を有し、しきい値電圧の小さな温度依存性、そして高い温度から低い温度に至り、駆動する周波数の影響を受けない組成物が特に望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線、しきい値電圧の小さな温度依存性、誘電率異方性の小さな周波数依存性などの特性において、複数の特性を充足する液晶組成物を提供することである。この目的は、複数の特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することでもある。この目的は、この組成物を含有する液晶表示素子を提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物、およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子である。
【００１０】
【００１１】
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の組成物は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線、しきい値電圧の小さな温度依存性、誘電率異方性の小さな周波数依存性などの特性において、複数の特性を充足した。この組成物は、複数の特性に関して適切なバランスを有した。本発明の素子は、この組成物を含有し、良好な特性を有した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。本発明の液晶組成物または本発明の液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「素子」と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。液晶組成物の主成分は液晶性化合物である。この液晶性化合物は、２５℃でネマチック相、２５℃でスメクチック相などの液晶相を有する化合物および２５℃で液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物の総称である。光学活性な化合物は液晶性化合物に含まれない。
【００１４】
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「化合物（１）」と略すことがある。その他の化合物についても同様である。「式（２）および式（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」には、化合物（２）のみから選択される場合、化合物（３）のみから選択される場合、または化合物（２）と化合物（３）の両方から選択される場合の３つのパターンがある。その他の式についても同様である。
【００１５】
ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した方法で測定した値を用いる。組成物における液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。
【００１６】
本発明の詳細は、下記の項のとおりである。
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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
【００１７】
【００１８】
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【００１９】
２．第一成分が３〜４０重量％の範囲であり、第三成分が３〜６５重量％の範囲である、項１に記載の液晶組成物。
３．第二成分が３〜８０重量％の範囲である、項１または２に記載の液晶組成物。
【００２０】
４．第二成分が、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つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
５．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、項４に記載の液晶組成物。
【００２１】
６．第二成分が、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つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
７．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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、項６に記載の液晶組成物。
【００２２】
８．第二成分が、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、および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
９．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲であり、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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、項８に記載の液晶組成物。
【００２３】
１０．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１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【００２４】
１１．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、項１０に記載の液晶組成物。
１２．式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０または１１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【００２５】
１３．式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜６５重量％の範囲である、項１２に記載の液晶組成物。
１４．式（８）および式（９）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１０〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【００２６】
１５．式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、項１４に記載の液晶組成物。
１６．式（１０）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１０〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は独立してアルキルである。
【００２７】
１７．式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、項１６に記載の液晶組成物。
１８．式（１１）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１０〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
１９．式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、項１８に記載の液晶組成物。
【００２８】
２０．式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物
ここで、Ｒ１はアルキルである。
【００２９】
２１．式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜４０重量％の範囲である、項２０に記載の液晶組成物。
【００３０】
２２．式（６）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２０または２１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
２３．式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２５重量％の範囲である、項２２に記載の液晶組成物。
【００３１】
２４．式（８）および式（９）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２０〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
２５．式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、項２４に記載の液晶組成物。
【００３２】
２６．式（１０）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２０〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はおよびＲ３は独立してアルキルである。
２７．式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、項２６に記載の液晶組成物。
【００３３】
２８．式（１１）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２０〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
２９．式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、項２８に記載の液晶組成物。
【００３４】
３０．酸化防止剤をさらに含有する、項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
３１．酸化防止剤が式（１４）で表される化合物である、項３０に記載の液晶組成物。
【００３５】
３２．化合物の全重量に基づいて、酸化防止剤が１０〜５００ｐｐｍの範囲である、項３１に記載の液晶組成物。
３３．項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【００３６】
本発明は、次の項も含む。１）ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、そしてネマチック相の下限温度が−２０℃以下である上記の組成物、２）光学活性な化合物をさらに含有する上記の組成物、３）上記の組成物を含有するＳＴＮ素子、４）上記の組成物を含有する透過型または反射型の素子、５）上記の組成物をネマチック相を有する組成物としての使用、６）上記の組成物に光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。
【００３７】
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、成分化合物の具体的な例を示す。第六に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。
【００３８】
第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａはその他の化合物をさらに含有してもよい。「その他の化合物」は、液晶性化合物、添加物、不純物などである。この液晶性化合物は化合物（１）〜化合物（１１）とは異なる。この液晶性化合物は、特性を調整する目的で組成物に混合される。この添加物は光学活性な化合物、色素、酸化防止剤などである。液晶のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性な化合物が組成物に混合される。ＧＨ（Guest host）モードの素子に適合させるために色素が組成物に混合される。空気中で加熱による比抵抗の低下を防止するために、酸化防止剤が組成物に混合される。酸化防止剤は、式（１４）で表される化合物などである。不純物は化合物の製造工程などにおいて混入した化合物などである。
【００３９】
組成物Ｂは、実質的に前記項１〜項３２のいずれかに記載した組成物の成分のみからなる。「実質的に」は、化合物（１）〜化合物（１１）以外の液晶性化合物を組成物が含有しないことを意味する。「実質的に」は、添加物、不純物などを組成物がさらに含有してもよいことも意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。組成物Ｂはコストの観点から組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって物性をさらに調整できるので、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。
【００４０】
化合物（１）〜化合物（１１）以外の液晶性化合物には、下記の式（１２−１）〜式（１２−５）のような部分構造を有する化合物も含まれる。これらの式において、Ｘ１およびＸ２は、独立して水素またはフッ素である。式（１２−１）〜式（１２−５）のような部分構造を有する化合物は、組成物の誘電率異方性の周波数依存性を大きくしてしまうことがあるので、本発明の組成物の成分としてこれらの化合物を混合しない方が好ましい。
【００４１】
【００４２】
光学活性な化合物の例は式（１３−１）〜式（１３−４）である。
【００４３】
本発明の組成物ＡまたはＢにおいて、成分である化合物の組み合わせは、２９１とおりである。これをタイプ１〜タイプ２９１に分類して、表２−１〜表２−５にまとめた。これらの表において、○印は該当する化合物が成分であることを意味する。空欄は該当する化合物が成分でないことを意味する。例えば、タイプ１は、化合物（１）、化合物（３）および化合物（４）が組成物の成分であることを意味する。これらタイプ１〜タイプ２９１の組成物には、上記の酸化防止剤および／または光学活性な化合物をさらに混合してよい。
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の目的に従って表３にまとめる。表３の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。０は誘電率異方性がほぼゼロである（または極めて小さい）ことを意味する。化合物の具体的な誘電率異方性の値は、一例を挙げると表４に示すとおりである。表４の化合物の名称は表５の表記法に基づいて表した。
【００５０】
【００５１】
【００５２】
成分化合物が組成物に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、電圧−透過率曲線を急峻にし、そして誘電率異方性の周波数依存性を小さくする。化合物（２）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を上げ、粘度を小さくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。化合物（３）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、粘度を小さくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。
【００５３】
化合物（４）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を特に大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（５）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を特に下げ、そして粘度を大きくする。化合物（６）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。
【００５４】
化合物（７）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、電圧−透過率曲線を急峻にし、そして誘電率異方性の周波数依存性を小さくする。化合物（８）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を特に大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。
【００５５】
化合物（９）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（１０）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（１１）は、組成物の上限温度を特に上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。
【００５６】
第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。好ましい割合は組成物Ａおよび組成物Ｂにおいて同一である。第一成分の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために４０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして下限温度をより下げるために、第一成分のさらに好ましい割合は、５〜２５重量％である。
【００５７】
第二成分が、化合物（２）および／または化合物（３）から選択されるとき、化合物（２）および化合物（３）の合計の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物のしきい値電圧を下げるために８０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、化合物（２）および化合物（３）の合計のさらに好ましい割合は、３〜５５重量％である。
【００５８】
第二成分が、化合物（２）のみから選択されるとき、化合物（２）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の上限温度を上げるために３０重量％以下である。組成物の上限温度をより上げるために、化合物（２）のさらに好ましい割合は、３〜２０重量％である。
【００５９】
第二成分が、化合物（３）のみから選択されるとき、化合物（３）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために５０重量％以下である。組成物の粘度をより下げる、そして下限温度をより下げるために、化合物（３）のさらに好ましい割合は、５〜３５重量％である。
【００６０】
第二成分が、化合物（２）および化合物（３）の両方から選択されるとき、化合物（２）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の上限温度を上げるために３０重量％以下である。組成物の上限温度をより上げるために、化合物（２）のさらに好ましい割合は、３〜２０重量％である。化合物（３）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために５０重量％以下である。組成物の粘度をより下げるために、そして下限温度をより下げるために、化合物（３）のさらに好ましい割合は、５〜３５重量％である。
【００６１】
第三成分の好ましい割合は、組成物の光学異方性を上げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために６５重量％である。組成物の光学異方性をより大きくするために、そして下限温度をより下げるために、第三成分のさらに好ましい割合は、１０〜５５重量％である。
【００６２】
化合物（５）を混合する場合、化合物（５）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために３０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして粘度をより下げるために、化合物（５）のさらに好ましい割合は５〜２５重量％である。
【００６３】
化合物（６）を混合する場合、化合物（６）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために２５重量％以下である。組成物の粘度をより下げるために、化合物（６）のさらに好ましい割合は３〜１５重量％である。
【００６４】
化合物（７）を混合する場合、化合物（７）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために４０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして粘度をより下げるために、化合物（７）のさらに好ましい割合は５〜３０重量％である。
【００６５】
化合物（６）および／または化合物（７）を混合する場合、化合物（６）および化合物（７）の合計の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために６５重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げる、および粘度をより下げるために、化合物（６）および（７）の合計のさらに好ましい割合は３〜４５重量％である。
【００６６】
化合物（８）および／または化合物（９）を混合する場合、化合物（８）および化合物（９）の合計の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物のしきい値電圧を下げるに３５重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、化合物（８）および（９）の合計のさらに好ましい割合は３〜２５重量％である。
【００６７】
化合物（１０）を混合する場合、化合物（１０）の好ましい割合は、組成物の上限温度を上げるために２重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために３０重量％以下である。組成物の下限温度をさらに下げるために、化合物（１０）のさらに好ましい割合は２〜１５重量％である。
【００６８】
化合物（１１）を混合する場合、化合物（１１）の好ましい割合は、組成物の上限温度を上げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために２０重量％以下である。組成物の下限温度をさらに下げるために、化合物（１１）のさらに好ましい割合は３〜１０重量％である。
【００６９】
空気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、組成物に酸化防止剤を添加する方法がある。組成物に酸化防止剤を添加する場合、酸化防止剤の好ましい添加量は、効果を発揮させるために１ｐｐｍ以上が好ましく、初期における組成物の比抵抗を上げるために５００ｐｐｍ以下が好ましい。この添加量は、液晶性化合物の全重量に基づいた割合である。
【００７０】
上記の組成物Ａにおいて、成分の合計の好ましい割合は、良好な特性を得るために７０％以上である。さらに好ましい割合は９０重量％以上である。
【００７１】
第四に成分化合物の好ましい形態を説明する。成分化合物の化学式において、Ｒ１の記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、Ｒ１の意味は同一であってもよいし、または異なってもよい。例えば、化合物（１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がエチルであるケースがある。化合物（１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がプロピルであるケースもある。このルールは、Ｒ２、Ａ１、Ｚ１、Ｘ１などの記号についても適用される。
【００７２】
好ましいＲ１およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルである。好ましいＲ２は炭素数２〜１０のアルケニルまたは炭素数２〜１０のフッ素で置換されたアルケニルである。好ましいＲ４は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。好ましいＲ５は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数１〜１０のアルコキシである。好ましいＲ６は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルコキシメチルである。好ましいＲ７は炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００７３】
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、粘度などの観点からエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【００７４】
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、粘度などの観点からビニル、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。粘度などの観点から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。
【００７５】
好ましいフッ素で置換されたアルケニルは、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−ペンテニルである。粘度などの観点でさらに好ましくは、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。
【００７６】
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、粘度などの観点からメトキシまたはエトキシである。
【００７７】
好ましいアルコキシメチルは、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、またはペンチルオキシメチルである。さらに好ましいアルコキシメチルは、化合物の粘度などの観点からメトキシメチルである。
【００７８】
Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。組成物の粘度を下げる観点で好ましいＡ１は１，４−シクロヘキシレンである。組成物の光学異方性を上げる観点で好ましいＡ１は１，４−フェニレンである。記号中または構造式中の１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度の観点からシスよりもトランスが好ましい。Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２である。Ｘ１およびＸ２は独立して水素またはフッ素である。
【００７９】
第五に、成分化合物の具体的な例を示す。下記の好ましい化合物において、Ｒ１およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、Ｒ７は炭素数２〜１０のアルケニルである。さらに好ましいアルキルおよびアルケニルは、すでに記載したとおりである。これらの好ましい化合物において１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度の観点からシスよりもトランスが好ましい。
【００８０】
化合物（１）におけるＲ１は、下限温度および粘度などの観点からプロピルが好ましい。好ましい化合物（２）は、化合物（２−１）または化合物（２−２）である。化合物（２−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ７の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ７がビニル、Ｒ１がブチルでＲ７がビニル、Ｒ１がペンチルでＲ７がビニル、およびＲ１がプロピルでＲ７が１−プロペニルである。化合物（２−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、プロピルまたはペンチルが好ましい。
【００８１】
好ましい化合物（３）は、化合物（３−１）〜化合物（３−３）である。化合物（３−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７とＲ１の好ましい組み合わせは、Ｒ７がビニルでＲ１がメチル、およびＲ７が２−プロペニルでＲ１がメチルである。化合物（３−２）および化合物（３−３）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、それぞれメチルが好ましい。
【００８２】
好ましい化合物（４）は、化合物（４−１）または化合物（４−２）である。化合物（４−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がエチル、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がエチルでＲ３がブチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、およびＲ１がプロピルでＲ３がブチルである。化合物（４−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がプロピル、およびＲ１がプロピルでＲ３がブチルである。
【００８３】
好ましい化合物（５）は、化合物（５−１）または化合物（５−２）である。化合物（５−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルが好ましい。化合物（５−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７は、３−ペンテニルおよび３−ブテニルが好ましい。
【００８４】
好ましい化合物（６）は、化合物（６−１）または化合物（６−２）である。化合物（６−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、エチル、プロピル、またはペンチルが好ましい。化合物（６−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７は、３−ペンテニルおよび３−ブテニルが好ましい。
【００８５】
化合物（７）におけるＲ１は、下限温度および粘度などの観点からエチルまたはプロピルが好ましい。好ましい化合物（８）は、化合物（８−１）または化合物（８−２）である。化合物（８−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がエチルでＲ３がプロピル、およびＲ１がメチルでＲ３がプロピルである。化合物（８−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、Ｒ１がブチルでＲ３がメチル、Ｒ１がブチルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がメチルである。
【００８６】
好ましい化合物（９）は、化合物（９−１）または化合物（９−２）である。化合物（９−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がブチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がペンチル、Ｒ１がエチルでＲ３がペンチル、およびＲ１がエチルでＲ３がプロピルである。化合物（９−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がエチルである。
【００８７】
化合物（１０）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、およびＲ１がプロピルでＲ３がプロピルである。
【００８８】
好ましい化合物（１１）は、化合物（１１−１）または化合物（１１−２）である。化合物（１１−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、プロピル、ブチルまたはペンチルが好ましい。化合物（１１−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がペンチルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がプロピルである。
【００８９】
【００９０】
【００９１】
第六に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。例えば、化合物（１）は、特許第２６４９３３９号公報に記載された方法で合成する。合成法を記載しなかった化合物は、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）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させる。
【００９２】
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、−２０℃以下の下限温度、７０℃以上の上限温度を有する。この組成物はＳＴＮ素子に適する。この組成物は透過型、反射型、半透過型のＳＴＮ素子に特に適する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、０．０７〜０．１８の光学異方性を有する組成物、さらには０．０６〜０．２０の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
【００９３】
本発明の組成物は、さらにＡＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどのモードを有する素子への使用も可能である。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
【実施例】
【００９４】
実施例により本発明を詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。比較例および実施例における化合物は、下記の表５の定義に基づいて記号により表した。
表５において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。−ＣＨ＝ＣＨ−の結合基に関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は好ましい化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。最後に、組成物の特性値をまとめた。
【００９５】
【００９６】
組成物は、液晶性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。しかし、組成物をガスクロマト分析することによって成分の割合を正確に算出するのは容易でない。補正係数が液晶性化合物の種類に依存するからである。幸いなことに補正係数はほぼ１である。さらに、成分化合物における１重量％の差異が組成物の特性に与える影響は小さい。したがって、本発明においてはガスクロマトグラフにおける成分ピークの面積比を成分化合物の重量％と見なすことができる。つまり、ガスクロマト分析の結果（ピークの面積比）は、補正することなしに液晶性化合物の重量％と等価であると考えてよいのである。
【００９７】
試料が組成物のときはそのまま測定し、得られた値を記載した。試料が化合物のときは、１５重量％の化合物および８５重量％の母液晶を混合することによって試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法よって化合物の特性値を算出した。外挿値＝（試料の測定値−０．８５×母液晶の測定値）／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。
母液晶の組成は下記のとおりである。
【００９８】
特性値の測定は下記の方法にしたがった。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。
【００９９】
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。
【０１００】
ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、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、ＴＣを≦−２０℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１０１】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型粘度計を用いた。
【０１０２】
光学異方性（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。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。
【０１０３】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に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。
【０１０４】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍ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ＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、３２Ｈｚ）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が９０％になったときの電圧である。
【０１０５】
急峻性（γ；２５℃で測定）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、７０Ｈｚ）は０Ｖから５Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。急峻性は、透過率が２０％になったときの電圧を透過率が８０％になったときの電圧で割った値である。
【０１０６】
コントラスト最大値時の電圧（Ｖ−ｍａｘ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（波形は1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのそれぞれON波形とOFF波形、周波数は70Hz）は５Ｖから３０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線（ON波形とOFF波形の２つ）を作成した。ON波形とOFF波形の透過率の差が最大になったときの電圧をＶ−ｍａｘとした。
【０１０７】
コントラストの最大値（Ｃｏ−ｍａｘ；２５℃で測定）：コントラスト最大値の電圧測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（波形は1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのそれぞれON波形とOFF波形、周波数は70Hz）は５Ｖから３０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線（ON波形とOFF波形の２つ）を作成した。ON波形とOFF波形の透過率の差が最大になったときの電圧Ｖ−ｍａｘを求めた。Ｖ−ｍａｘ電圧のとき、ON波形の透過率とOFF波形の透過率の比をコントラストの最大値とした。
【０１０８】
応答時間（τ；２５℃で測定；ミリ秒）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は１００Ｈｚに設定した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのOFF波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。次に、この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのON波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。次に、この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのOFF波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である。立ち上がり時間（τｒ：rise time）は、透過率が９０％から１０％に変化するのに要した時間である。立下がり時間（τｆ：fall time）は透過率１０％から９０％に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立上がり時間と立下り時間との和である。
【０１０９】
しきい値電圧の温度依存性（Ｖｔｈ；−２０、０、２０、４０、６０、８０℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍ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ＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、７０Ｈｚ）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧の温度依存性は、各温度における透過率が９０％になったときの電圧で評価した。
【０１１０】
ピッチ（Ｐ；２５℃で測定；μｍ）：２枚のガラス基板が有する角度が分かっているくさびセルに、試料を入れて測定した。
【０１１１】
誘電率異方性の周波数依存性（−２０と２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。−２０℃では、この素子にサイン波（電圧が１０Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、５秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（電圧が０．５Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、５秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。２５℃では、この素子にサイン波（電圧が１０Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（電圧が０．５Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。各温度、および各周波数における誘電率異方性（Δε）をε‖−ε⊥の式から計算した。
【０１１２】
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍｌ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、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；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μｌを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、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を示した。
【０１１３】
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。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）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。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。成分化合物の重量％は各ピークの面積比と完全には同一ではない。しかし、本発明においては、これらのキャピラリカラムを用いるときは、成分化合物の重量％は各ピークの面積比と同一であると見なしてよい。成分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。
【０１１４】
実施例１
以下の組成物１を調製した。
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １８％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） １６％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） ６％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ９％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
【０１１５】
この組成物の特性は、次のとおりであった。ＮＩ＝９７．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６８；η＝２４．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ。この組成物の誘電率異方性の周波数依存性は、表６に示すとおりであった。この組成物のしきい値電圧の温度依存性は、表７に示すとおりであった。
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
組成物１に酸化防止剤を添加し、組成物２を調製した。酸化防止剤は化合物（１４）であり、その添加量は１００ｐｐｍであった。組成物２の特性は、次のとおりであった。ＮＩ＝９７．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６８；η＝２４．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ。
【０１１９】
組成物１に前記の光学活性な化合物（１３−２）を添加して、組成物３を調製した。添加量は、組成物１の全重量に基づいて１．０２重量％であった。この組成物３をｄが５．１μｍのＳＴＮ素子に注入した。この素子を１００℃で、１時間加熱した（アニール処理）。素子を２５℃に冷却した後、ストライプドメインおよび低次元ツイストドメインの有無をチェックした。これらのドメインは発生していなかった。組成物３の特性は、ピッチＰが１０．１μｍ、急峻性γが１．０５１であった。その他の特性は、表８のとおりであった。
【０１２０】
【０１２１】
組成物１は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、低いしきい値電圧を有した。表６から分かるように、同一温度で周波数を変動させても誘電率異方性は、ほぼ同じ値である。この結果から、この組成物は誘電率異方性の小さな周波数依存性を有していることが分かる。表７において、各温度におけるしきい値電圧Ｖｔｈは、ほとんど同じであったことから、この組成物はしきい値電圧の小さな温度依存性を有していることが分かる。急峻性γが小さいので、この組成物は急峻性に優れていることが分かる。表８より、各印加波形において応答時間τは短いので、この組成物は応答時間が短いことが分かる。
【０１２２】
以下に、その他の組成物の例を挙げる。以下の総ての組成物は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、低いしきい値電圧、誘電率異方性の小さな周波数依存性、しきい値電圧の小さな温度依存性、優れた急峻性、短い応答時間を有していた。
【０１２３】
実施例２
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １７％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） ４％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） ２３％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ８％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ５％
ＮＩ＝１０７．０℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６７；η＝２４．９ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７７Ｖ．
【０１２４】
実施例３
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １３％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １０％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） １０％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２２％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ２％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １２％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ６％
ＮＩ＝９１．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４１；η＝２２．９ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４３Ｖ．
【０１２５】
実施例４
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ９％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １９％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ２％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ６％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ５％
３−ＨＢ−Ｏ２ （９−２） ４％
ＮＩ＝９２．４℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４７；η＝２０．４ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７０Ｖ．
【０１２６】
実施例５
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １３％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ３％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） １０％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ８％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ２％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １２％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ８％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ４％
ＮＩ＝８９．３℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１８０；η＝３０．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４３Ｖ．
【０１２７】
実施例６
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ２０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ４％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ８％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ５％
３−ＨＨＢ−３ （１０） ８％
ＮＩ＝８７．７℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４０；η＝２４．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４０Ｖ．
【０１２８】
実施例７
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） １５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９２．０℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１４９；η＝３５．８ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．１７Ｖ．
【０１２９】
実施例８
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ９％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） １２％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） １２％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ９％
１−ＢＴＢ−３ （８−１） ９％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ （８−２） ４％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１１−２） ３％
ＮＩ＝８９．９℃；Ｔｃ≦−４０℃；Δｎ＝０．１９９；η＝２４．１ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７９Ｖ．
【０１３０】
実施例９
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ９％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １８％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ３％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ３％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ８％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ３％
ＮＩ＝９６．６℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６９；η＝２３．８ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６５Ｖ．
【０１３１】
実施例１０
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １５％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １９％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝１０１．３℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１７０；η＝２３．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７３Ｖ．
【０１３２】
実施例１１
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ８％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １３％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） １０％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ８％
３−ＨＢ−Ｏ２ （９−２） ９％
ＮＩ＝９２．３℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４７；η＝１５．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝２．２６Ｖ．
【０１３３】
実施例１２
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２６％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９１．６℃；Ｔｃ≦−４０℃；Δｎ＝０．１２０；η＝２０．２ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６９Ｖ．
【０１３４】
実施例１３
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２６％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ９％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９１．０℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１５０；η＝２３．３ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６８Ｖ．
【０１３５】
実施例１４
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） １９％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ （３−１） ８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ５％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２２％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝１０５．４℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１３９；η＝２２．１ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．８６Ｖ．
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＴＮ（super twisted nematic）素子などに適する液晶組成物およびこの組成物を含有するＳＴＮ素子などに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。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。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。
【０００３】
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。この液晶組成物はネマチック相を有する。良好な一般的特性を有するＳＴＮ素子を得るには組成物の一般的特性を向上させる。２つの一般的特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の一般的特性を市販されているＳＴＮ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は−２０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。
【０００４】
【０００５】
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子におけるコントラスト比を最大にするために、組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）を０．８０〜０．８５μｍに設計する。したがって、組成物における光学異方性は主に０．１０〜０．２０の範囲である。組成物における低いしきい値電圧は素子における小さな消費電力寄与する。したがって、低いしきい値電圧が好ましい。組成物における電圧−透過率曲線は、素子のコントラスト比に寄与する。したがって、電圧−透過率曲線が急峻である組成物が好ましい。
【０００６】
従来の組成物は、次の特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−１６７５２８号公報
【特許文献２】特開平１０−１４０１５７号公報
【特許文献３】特開２０００−８７０３９号公報
【特許文献４】特開２０００−９６０５９号公報
【特許文献５】特開２０００−１４４１３４号公報
【特許文献６】特開２０００−１６９８５２号公報
【特許文献７】特開２００１−１１４４９号公報
【特許文献８】特開２００１−９８２７２号公報
【０００７】
ＳＴＮ素子の特性を向上させるため、高いネマチック相の上限温度、低いネマチック相の下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線を有し、しきい値電圧の小さな温度依存性、そして高い温度から低い温度に至り、駆動する周波数の影響を受けない組成物が特に望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線、しきい値電圧の小さな温度依存性、誘電率異方性の小さな周波数依存性などの特性において、複数の特性を充足する液晶組成物を提供することである。この目的は、複数の特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することでもある。この目的は、この組成物を含有する液晶表示素子を提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物、およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子である。
【００１０】
【００１１】
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の組成物は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、急峻な電圧−透過率曲線、しきい値電圧の小さな温度依存性、誘電率異方性の小さな周波数依存性などの特性において、複数の特性を充足した。この組成物は、複数の特性に関して適切なバランスを有した。本発明の素子は、この組成物を含有し、良好な特性を有した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。本発明の液晶組成物または本発明の液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「素子」と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。液晶組成物の主成分は液晶性化合物である。この液晶性化合物は、２５℃でネマチック相、２５℃でスメクチック相などの液晶相を有する化合物および２５℃で液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物の総称である。光学活性な化合物は液晶性化合物に含まれない。
【００１４】
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「化合物（１）」と略すことがある。その他の化合物についても同様である。「式（２）および式（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」には、化合物（２）のみから選択される場合、化合物（３）のみから選択される場合、または化合物（２）と化合物（３）の両方から選択される場合の３つのパターンがある。その他の式についても同様である。
【００１５】
ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した方法で測定した値を用いる。組成物における液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。
【００１６】
本発明の詳細は、下記の項のとおりである。
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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
【００１７】
【００１８】
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【００１９】
２．第一成分が３〜４０重量％の範囲であり、第三成分が３〜６５重量％の範囲である、項１に記載の液晶組成物。
３．第二成分が３〜８０重量％の範囲である、項１または２に記載の液晶組成物。
【００２０】
４．第二成分が、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つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
５．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、項４に記載の液晶組成物。
【００２１】
６．第二成分が、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つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
７．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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、項６に記載の液晶組成物。
【００２２】
８．第二成分が、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、および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項１または２に記載の液晶組成物。
９．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲であり、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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、項８に記載の液晶組成物。
【００２３】
１０．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１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【００２４】
１１．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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、項１０に記載の液晶組成物。
１２．式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０または１１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【００２５】
１３．式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜６５重量％の範囲である、項１２に記載の液晶組成物。
１４．式（８）および式（９）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１０〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【００２６】
１５．式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、項１４に記載の液晶組成物。
１６．式（１０）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１０〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は独立してアルキルである。
【００２７】
１７．式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、項１６に記載の液晶組成物。
１８．式（１１）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１０〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
１９．式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、項１８に記載の液晶組成物。
【００２８】
２０．式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物
ここで、Ｒ１はアルキルである。
【００２９】
２１．式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜４０重量％の範囲である、項２０に記載の液晶組成物。
【００３０】
２２．式（６）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２０または２１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
２３．式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２５重量％の範囲である、項２２に記載の液晶組成物。
【００３１】
２４．式（８）および式（９）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２０〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
２５．式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、項２４に記載の液晶組成物。
【００３２】
２６．式（１０）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２０〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はおよびＲ３は独立してアルキルである。
２７．式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、項２６に記載の液晶組成物。
【００３３】
２８．式（１１）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２０〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
２９．式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、項２８に記載の液晶組成物。
【００３４】
３０．酸化防止剤をさらに含有する、項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
３１．酸化防止剤が式（１４）で表される化合物である、項３０に記載の液晶組成物。
【００３５】
３２．化合物の全重量に基づいて、酸化防止剤が１０〜５００ｐｐｍの範囲である、項３１に記載の液晶組成物。
３３．項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【００３６】
本発明は、次の項も含む。１）ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、そしてネマチック相の下限温度が−２０℃以下である上記の組成物、２）光学活性な化合物をさらに含有する上記の組成物、３）上記の組成物を含有するＳＴＮ素子、４）上記の組成物を含有する透過型または反射型の素子、５）上記の組成物をネマチック相を有する組成物としての使用、６）上記の組成物に光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。
【００３７】
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、成分化合物の具体的な例を示す。第六に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。
【００３８】
第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａはその他の化合物をさらに含有してもよい。「その他の化合物」は、液晶性化合物、添加物、不純物などである。この液晶性化合物は化合物（１）〜化合物（１１）とは異なる。この液晶性化合物は、特性を調整する目的で組成物に混合される。この添加物は光学活性な化合物、色素、酸化防止剤などである。液晶のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性な化合物が組成物に混合される。ＧＨ（Guest host）モードの素子に適合させるために色素が組成物に混合される。空気中で加熱による比抵抗の低下を防止するために、酸化防止剤が組成物に混合される。酸化防止剤は、式（１４）で表される化合物などである。不純物は化合物の製造工程などにおいて混入した化合物などである。
【００３９】
組成物Ｂは、実質的に前記項１〜項３２のいずれかに記載した組成物の成分のみからなる。「実質的に」は、化合物（１）〜化合物（１１）以外の液晶性化合物を組成物が含有しないことを意味する。「実質的に」は、添加物、不純物などを組成物がさらに含有してもよいことも意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。組成物Ｂはコストの観点から組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって物性をさらに調整できるので、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。
【００４０】
化合物（１）〜化合物（１１）以外の液晶性化合物には、下記の式（１２−１）〜式（１２−５）のような部分構造を有する化合物も含まれる。これらの式において、Ｘ１およびＸ２は、独立して水素またはフッ素である。式（１２−１）〜式（１２−５）のような部分構造を有する化合物は、組成物の誘電率異方性の周波数依存性を大きくしてしまうことがあるので、本発明の組成物の成分としてこれらの化合物を混合しない方が好ましい。
【００４１】
【００４２】
光学活性な化合物の例は式（１３−１）〜式（１３−４）である。
【００４３】
本発明の組成物ＡまたはＢにおいて、成分である化合物の組み合わせは、２９１とおりである。これをタイプ１〜タイプ２９１に分類して、表２−１〜表２−５にまとめた。これらの表において、○印は該当する化合物が成分であることを意味する。空欄は該当する化合物が成分でないことを意味する。例えば、タイプ１は、化合物（１）、化合物（３）および化合物（４）が組成物の成分であることを意味する。これらタイプ１〜タイプ２９１の組成物には、上記の酸化防止剤および／または光学活性な化合物をさらに混合してよい。
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の目的に従って表３にまとめる。表３の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。０は誘電率異方性がほぼゼロである（または極めて小さい）ことを意味する。化合物の具体的な誘電率異方性の値は、一例を挙げると表４に示すとおりである。表４の化合物の名称は表５の表記法に基づいて表した。
【００５０】
【００５１】
【００５２】
成分化合物が組成物に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、電圧−透過率曲線を急峻にし、そして誘電率異方性の周波数依存性を小さくする。化合物（２）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を上げ、粘度を小さくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。化合物（３）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、粘度を小さくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。
【００５３】
化合物（４）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を特に大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（５）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を特に下げ、そして粘度を大きくする。化合物（６）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、そして電圧−透過率曲線を急峻にする。
【００５４】
化合物（７）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を下げ、粘度を大きくし、電圧−透過率曲線を急峻にし、そして誘電率異方性の周波数依存性を小さくする。化合物（８）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を特に大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。
【００５５】
化合物（９）は、組成物の上限温度を下げ、光学異方性を小さくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（１０）は、組成物の上限温度を上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。化合物（１１）は、組成物の上限温度を特に上げ、光学異方性を大きくし、しきい値電圧を上げ、そして粘度を小さくする。
【００５６】
第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。好ましい割合は組成物Ａおよび組成物Ｂにおいて同一である。第一成分の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために４０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして下限温度をより下げるために、第一成分のさらに好ましい割合は、５〜２５重量％である。
【００５７】
第二成分が、化合物（２）および／または化合物（３）から選択されるとき、化合物（２）および化合物（３）の合計の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物のしきい値電圧を下げるために８０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、化合物（２）および化合物（３）の合計のさらに好ましい割合は、３〜５５重量％である。
【００５８】
第二成分が、化合物（２）のみから選択されるとき、化合物（２）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の上限温度を上げるために３０重量％以下である。組成物の上限温度をより上げるために、化合物（２）のさらに好ましい割合は、３〜２０重量％である。
【００５９】
第二成分が、化合物（３）のみから選択されるとき、化合物（３）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために５０重量％以下である。組成物の粘度をより下げる、そして下限温度をより下げるために、化合物（３）のさらに好ましい割合は、５〜３５重量％である。
【００６０】
第二成分が、化合物（２）および化合物（３）の両方から選択されるとき、化合物（２）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の上限温度を上げるために３０重量％以下である。組成物の上限温度をより上げるために、化合物（２）のさらに好ましい割合は、３〜２０重量％である。化合物（３）の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために５０重量％以下である。組成物の粘度をより下げるために、そして下限温度をより下げるために、化合物（３）のさらに好ましい割合は、５〜３５重量％である。
【００６１】
第三成分の好ましい割合は、組成物の光学異方性を上げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために６５重量％である。組成物の光学異方性をより大きくするために、そして下限温度をより下げるために、第三成分のさらに好ましい割合は、１０〜５５重量％である。
【００６２】
化合物（５）を混合する場合、化合物（５）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために３０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして粘度をより下げるために、化合物（５）のさらに好ましい割合は５〜２５重量％である。
【００６３】
化合物（６）を混合する場合、化合物（６）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために２５重量％以下である。組成物の粘度をより下げるために、化合物（６）のさらに好ましい割合は３〜１５重量％である。
【００６４】
化合物（７）を混合する場合、化合物（７）の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために４０重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、そして粘度をより下げるために、化合物（７）のさらに好ましい割合は５〜３０重量％である。
【００６５】
化合物（６）および／または化合物（７）を混合する場合、化合物（６）および化合物（７）の合計の好ましい割合は、組成物のしきい値電圧を下げるために３重量％以上であり、組成物の粘度を下げるために６５重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げる、および粘度をより下げるために、化合物（６）および（７）の合計のさらに好ましい割合は３〜４５重量％である。
【００６６】
化合物（８）および／または化合物（９）を混合する場合、化合物（８）および化合物（９）の合計の好ましい割合は、組成物の粘度を下げるために３重量％以上であり、組成物のしきい値電圧を下げるに３５重量％以下である。組成物のしきい値電圧をより下げるために、化合物（８）および（９）の合計のさらに好ましい割合は３〜２５重量％である。
【００６７】
化合物（１０）を混合する場合、化合物（１０）の好ましい割合は、組成物の上限温度を上げるために２重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために３０重量％以下である。組成物の下限温度をさらに下げるために、化合物（１０）のさらに好ましい割合は２〜１５重量％である。
【００６８】
化合物（１１）を混合する場合、化合物（１１）の好ましい割合は、組成物の上限温度を上げるために３重量％以上であり、組成物の下限温度を下げるために２０重量％以下である。組成物の下限温度をさらに下げるために、化合物（１１）のさらに好ましい割合は３〜１０重量％である。
【００６９】
空気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、組成物に酸化防止剤を添加する方法がある。組成物に酸化防止剤を添加する場合、酸化防止剤の好ましい添加量は、効果を発揮させるために１ｐｐｍ以上が好ましく、初期における組成物の比抵抗を上げるために５００ｐｐｍ以下が好ましい。この添加量は、液晶性化合物の全重量に基づいた割合である。
【００７０】
上記の組成物Ａにおいて、成分の合計の好ましい割合は、良好な特性を得るために７０％以上である。さらに好ましい割合は９０重量％以上である。
【００７１】
第四に成分化合物の好ましい形態を説明する。成分化合物の化学式において、Ｒ１の記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、Ｒ１の意味は同一であってもよいし、または異なってもよい。例えば、化合物（１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がエチルであるケースがある。化合物（１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がプロピルであるケースもある。このルールは、Ｒ２、Ａ１、Ｚ１、Ｘ１などの記号についても適用される。
【００７２】
好ましいＲ１およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルである。好ましいＲ２は炭素数２〜１０のアルケニルまたは炭素数２〜１０のフッ素で置換されたアルケニルである。好ましいＲ４は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。好ましいＲ５は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数１〜１０のアルコキシである。好ましいＲ６は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルコキシメチルである。好ましいＲ７は炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００７３】
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、粘度などの観点からエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【００７４】
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、粘度などの観点からビニル、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。粘度などの観点から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。
【００７５】
好ましいフッ素で置換されたアルケニルは、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−ペンテニルである。粘度などの観点でさらに好ましくは、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。
【００７６】
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、粘度などの観点からメトキシまたはエトキシである。
【００７７】
好ましいアルコキシメチルは、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、またはペンチルオキシメチルである。さらに好ましいアルコキシメチルは、化合物の粘度などの観点からメトキシメチルである。
【００７８】
Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。組成物の粘度を下げる観点で好ましいＡ１は１，４−シクロヘキシレンである。組成物の光学異方性を上げる観点で好ましいＡ１は１，４−フェニレンである。記号中または構造式中の１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度の観点からシスよりもトランスが好ましい。Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２である。Ｘ１およびＸ２は独立して水素またはフッ素である。
【００７９】
第五に、成分化合物の具体的な例を示す。下記の好ましい化合物において、Ｒ１およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、Ｒ７は炭素数２〜１０のアルケニルである。さらに好ましいアルキルおよびアルケニルは、すでに記載したとおりである。これらの好ましい化合物において１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度の観点からシスよりもトランスが好ましい。
【００８０】
化合物（１）におけるＲ１は、下限温度および粘度などの観点からプロピルが好ましい。好ましい化合物（２）は、化合物（２−１）または化合物（２−２）である。化合物（２−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ７の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ７がビニル、Ｒ１がブチルでＲ７がビニル、Ｒ１がペンチルでＲ７がビニル、およびＲ１がプロピルでＲ７が１−プロペニルである。化合物（２−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、プロピルまたはペンチルが好ましい。
【００８１】
好ましい化合物（３）は、化合物（３−１）〜化合物（３−３）である。化合物（３−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７とＲ１の好ましい組み合わせは、Ｒ７がビニルでＲ１がメチル、およびＲ７が２−プロペニルでＲ１がメチルである。化合物（３−２）および化合物（３−３）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、それぞれメチルが好ましい。
【００８２】
好ましい化合物（４）は、化合物（４−１）または化合物（４−２）である。化合物（４−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がエチル、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がエチルでＲ３がブチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、およびＲ１がプロピルでＲ３がブチルである。化合物（４−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がプロピル、およびＲ１がプロピルでＲ３がブチルである。
【００８３】
好ましい化合物（５）は、化合物（５−１）または化合物（５−２）である。化合物（５−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルが好ましい。化合物（５−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７は、３−ペンテニルおよび３−ブテニルが好ましい。
【００８４】
好ましい化合物（６）は、化合物（６−１）または化合物（６−２）である。化合物（６−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、エチル、プロピル、またはペンチルが好ましい。化合物（６−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ７は、３−ペンテニルおよび３−ブテニルが好ましい。
【００８５】
化合物（７）におけるＲ１は、下限温度および粘度などの観点からエチルまたはプロピルが好ましい。好ましい化合物（８）は、化合物（８−１）または化合物（８−２）である。化合物（８−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がエチルでＲ３がプロピル、およびＲ１がメチルでＲ３がプロピルである。化合物（８−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、Ｒ１がブチルでＲ３がメチル、Ｒ１がブチルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がメチルである。
【００８６】
好ましい化合物（９）は、化合物（９−１）または化合物（９−２）である。化合物（９−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がブチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がペンチル、Ｒ１がエチルでＲ３がペンチル、およびＲ１がエチルでＲ３がプロピルである。化合物（９−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がプロピルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がエチルである。
【００８７】
化合物（１０）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がエチルでＲ３がメチル、Ｒ１がプロピルでＲ３がメチル、およびＲ１がプロピルでＲ３がプロピルである。
【００８８】
好ましい化合物（１１）は、化合物（１１−１）または化合物（１１−２）である。化合物（１１−１）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１は、プロピル、ブチルまたはペンチルが好ましい。化合物（１１−２）において、下限温度および粘度などの観点からＲ１とＲ３の好ましい組み合わせは、Ｒ１がペンチルでＲ３がエチル、およびＲ１がペンチルでＲ３がプロピルである。
【００８９】
【００９０】
【００９１】
第六に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。例えば、化合物（１）は、特許第２６４９３３９号公報に記載された方法で合成する。合成法を記載しなかった化合物は、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）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させる。
【００９２】
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、−２０℃以下の下限温度、７０℃以上の上限温度を有する。この組成物はＳＴＮ素子に適する。この組成物は透過型、反射型、半透過型のＳＴＮ素子に特に適する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、０．０７〜０．１８の光学異方性を有する組成物、さらには０．０６〜０．２０の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
【００９３】
本発明の組成物は、さらにＡＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどのモードを有する素子への使用も可能である。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
【実施例】
【００９４】
実施例により本発明を詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。比較例および実施例における化合物は、下記の表５の定義に基づいて記号により表した。
表５において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。−ＣＨ＝ＣＨ−の結合基に関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は好ましい化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。最後に、組成物の特性値をまとめた。
【００９５】
【００９６】
組成物は、液晶性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。しかし、組成物をガスクロマト分析することによって成分の割合を正確に算出するのは容易でない。補正係数が液晶性化合物の種類に依存するからである。幸いなことに補正係数はほぼ１である。さらに、成分化合物における１重量％の差異が組成物の特性に与える影響は小さい。したがって、本発明においてはガスクロマトグラフにおける成分ピークの面積比を成分化合物の重量％と見なすことができる。つまり、ガスクロマト分析の結果（ピークの面積比）は、補正することなしに液晶性化合物の重量％と等価であると考えてよいのである。
【００９７】
試料が組成物のときはそのまま測定し、得られた値を記載した。試料が化合物のときは、１５重量％の化合物および８５重量％の母液晶を混合することによって試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法よって化合物の特性値を算出した。外挿値＝（試料の測定値−０．８５×母液晶の測定値）／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。
母液晶の組成は下記のとおりである。
【００９８】
特性値の測定は下記の方法にしたがった。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。
【００９９】
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。
【０１００】
ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、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、ＴＣを≦−２０℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１０１】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型粘度計を用いた。
【０１０２】
光学異方性（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。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。
【０１０３】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に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。
【０１０４】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍ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ＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、３２Ｈｚ）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が９０％になったときの電圧である。
【０１０５】
急峻性（γ；２５℃で測定）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、７０Ｈｚ）は０Ｖから５Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。急峻性は、透過率が２０％になったときの電圧を透過率が８０％になったときの電圧で割った値である。
【０１０６】
コントラスト最大値時の電圧（Ｖ−ｍａｘ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（波形は1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのそれぞれON波形とOFF波形、周波数は70Hz）は５Ｖから３０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線（ON波形とOFF波形の２つ）を作成した。ON波形とOFF波形の透過率の差が最大になったときの電圧をＶ−ｍａｘとした。
【０１０７】
コントラストの最大値（Ｃｏ−ｍａｘ；２５℃で測定）：コントラスト最大値の電圧測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（波形は1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのそれぞれON波形とOFF波形、周波数は70Hz）は５Ｖから３０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線（ON波形とOFF波形の２つ）を作成した。ON波形とOFF波形の透過率の差が最大になったときの電圧Ｖ−ｍａｘを求めた。Ｖ−ｍａｘ電圧のとき、ON波形の透過率とOFF波形の透過率の比をコントラストの最大値とした。
【０１０８】
応答時間（τ；２５℃で測定；ミリ秒）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は１００Ｈｚに設定した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ：ｄ）と組成物の光学異方性（Δｎ）の積（Δｎ×ｄ）が０．８５μｍとなるようなｄを選択し、ツイスト角が２４０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＳＴＮ素子に試料を入れた。この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのOFF波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。次に、この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのON波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。次に、この素子に1/32 duty-1/6 bias、1/64 duty-1/8 bias、1/100 duty-1/11 bias、1/160 duty-1/13 biasまたは1/240 duty-1/16 biasのOFF波形（７０Ｈｚ、Ｖ−ｍａｘ、１秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である。立ち上がり時間（τｒ：rise time）は、透過率が９０％から１０％に変化するのに要した時間である。立下がり時間（τｆ：fall time）は透過率１０％から９０％に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立上がり時間と立下り時間との和である。
【０１０９】
しきい値電圧の温度依存性（Ｖｔｈ；−２０、０、２０、４０、６０、８０℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍ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ＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（矩形波、７０Ｈｚ）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧の温度依存性は、各温度における透過率が９０％になったときの電圧で評価した。
【０１１０】
ピッチ（Ｐ；２５℃で測定；μｍ）：２枚のガラス基板が有する角度が分かっているくさびセルに、試料を入れて測定した。
【０１１１】
誘電率異方性の周波数依存性（−２０と２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。−２０℃では、この素子にサイン波（電圧が１０Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、５秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（電圧が０．５Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、５秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。２５℃では、この素子にサイン波（電圧が１０Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（電圧が０．５Ｖ、周波数が１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚまたは５０ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。各温度、および各周波数における誘電率異方性（Δε）をε‖−ε⊥の式から計算した。
【０１１２】
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍｌ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、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；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μｌを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、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を示した。
【０１１３】
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。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）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。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。成分化合物の重量％は各ピークの面積比と完全には同一ではない。しかし、本発明においては、これらのキャピラリカラムを用いるときは、成分化合物の重量％は各ピークの面積比と同一であると見なしてよい。成分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。
【０１１４】
実施例１
以下の組成物１を調製した。
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １８％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） １６％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） ６％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ９％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
【０１１５】
この組成物の特性は、次のとおりであった。ＮＩ＝９７．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６８；η＝２４．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ。この組成物の誘電率異方性の周波数依存性は、表６に示すとおりであった。この組成物のしきい値電圧の温度依存性は、表７に示すとおりであった。
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
組成物１に酸化防止剤を添加し、組成物２を調製した。酸化防止剤は化合物（１４）であり、その添加量は１００ｐｐｍであった。組成物２の特性は、次のとおりであった。ＮＩ＝９７．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６８；η＝２４．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ。
【０１１９】
組成物１に前記の光学活性な化合物（１３−２）を添加して、組成物３を調製した。添加量は、組成物１の全重量に基づいて１．０２重量％であった。この組成物３をｄが５．１μｍのＳＴＮ素子に注入した。この素子を１００℃で、１時間加熱した（アニール処理）。素子を２５℃に冷却した後、ストライプドメインおよび低次元ツイストドメインの有無をチェックした。これらのドメインは発生していなかった。組成物３の特性は、ピッチＰが１０．１μｍ、急峻性γが１．０５１であった。その他の特性は、表８のとおりであった。
【０１２０】
【０１２１】
組成物１は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、低いしきい値電圧を有した。表６から分かるように、同一温度で周波数を変動させても誘電率異方性は、ほぼ同じ値である。この結果から、この組成物は誘電率異方性の小さな周波数依存性を有していることが分かる。表７において、各温度におけるしきい値電圧Ｖｔｈは、ほとんど同じであったことから、この組成物はしきい値電圧の小さな温度依存性を有していることが分かる。急峻性γが小さいので、この組成物は急峻性に優れていることが分かる。表８より、各印加波形において応答時間τは短いので、この組成物は応答時間が短いことが分かる。
【０１２２】
以下に、その他の組成物の例を挙げる。以下の総ての組成物は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、低いしきい値電圧、誘電率異方性の小さな周波数依存性、しきい値電圧の小さな温度依存性、優れた急峻性、短い応答時間を有していた。
【０１２３】
実施例２
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １７％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） ４％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） ２３％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ８％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ５％
ＮＩ＝１０７．０℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６７；η＝２４．９ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７７Ｖ．
【０１２４】
実施例３
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １３％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １０％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） １０％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２２％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ２％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １２％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ６％
ＮＩ＝９１．１℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４１；η＝２２．９ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４３Ｖ．
【０１２５】
実施例４
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ９％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １９％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ２％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ６％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ５％
３−ＨＢ−Ｏ２ （９−２） ４％
ＮＩ＝９２．４℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４７；η＝２０．４ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７０Ｖ．
【０１２６】
実施例５
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １３％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ３％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） １０％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ８％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ２％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １２％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ８％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ４％
ＮＩ＝８９．３℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１８０；η＝３０．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４３Ｖ．
【０１２７】
実施例６
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ２０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ４％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ４％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ８％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ５％
３−ＨＨＢ−３ （１０） ８％
ＮＩ＝８７．７℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４０；η＝２４．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．４０Ｖ．
【０１２８】
実施例７
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） １５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９２．０℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１４９；η＝３５．８ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．１７Ｖ．
【０１２９】
実施例８
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ９％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） １２％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ８％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） １２％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ９％
１−ＢＴＢ−３ （８−１） ９％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ （８−２） ４％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１１−２） ３％
ＮＩ＝８９．９℃；Ｔｃ≦−４０℃；Δｎ＝０．１９９；η＝２４．１ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７９Ｖ．
【０１３０】
実施例９
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ９％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １８％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ３％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１） ５％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） ３％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ８％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ３％
ＮＩ＝９６．６℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１６９；η＝２３．８ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６５Ｖ．
【０１３１】
実施例１０
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １５％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １９％
２−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
２−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ８％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ７％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−２） １０％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝１０１．３℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１７０；η＝２３．０ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．７３Ｖ．
【０１３２】
実施例１１
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） ８％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １３％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ （４−１） ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） １０％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ８％
３−ＨＢ−Ｏ２ （９−２） ９％
ＮＩ＝９２．３℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１４７；η＝１５．７ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝２．２６Ｖ．
【０１３３】
実施例１２
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） １５％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） ２０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２６％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９１．６℃；Ｔｃ≦−４０℃；Δｎ＝０．１２０；η＝２０．２ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６９Ｖ．
【０１３４】
実施例１３
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （２−２） ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ （３−２） ６％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ （３−３） １７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ７％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ６％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２６％
２−ＢＴＢ−１ （８−１） ９％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝９１．０℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１５０；η＝２３．３ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．６８Ｖ．
【０１３５】
実施例１４
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （１） １０％
５−ＨＨ−Ｖ （２−１） ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１） １９％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ （３−１） ８％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ （４−１） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ （４−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ （４−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４ （４−２） ５％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ （６−２） ５％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ （７） ２２％
３−ＨＨＢ−１ （１０） ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ （１１−１） ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （１１−１） ４％
ＮＩ＝１０５．４℃；Ｔｃ≦−３０℃；Δｎ＝０．１３９；η＝２２．１ｍＰａ・ｓ；Ｖｔｈ＝１．８６Ｖ．
【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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【請求項２】
第一成分が３〜４０重量％の範囲であり、第三成分が３〜６５重量％の範囲である、請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
第二成分が３〜８０重量％の範囲である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
第二成分が、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つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項５】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】
第二成分が、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つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項７】
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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
第二成分が、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、および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項９】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲であり、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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
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１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項１１】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１０または１１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【請求項１３】
式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜６５重量％の範囲である、請求項１２に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
式（８）および式（９）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１０〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【請求項１５】
式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、請求項１４に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
式（１０）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１０〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は独立してアルキルである。
【請求項１７】
式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、請求項１６に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
式（１１）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１０〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項１９】
式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、請求項１８に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物
ここで、Ｒ１はアルキルである。
【請求項２１】
式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜４０重量％の範囲である、請求項２０に記載の液晶組成物。
【請求項２２】
式（６）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２０または２１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【請求項２３】
式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２５重量％の範囲である、請求項２２に記載の液晶組成物。
【請求項２４】
式（８）および式（９）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２０〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【請求項２５】
式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、請求項２４に記載の液晶組成物。
【請求項２６】
式（１０）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２０〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はおよびＲ３は独立してアルキルである。
【請求項２７】
式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、請求項２６に記載の液晶組成物。
【請求項２８】
式（１１）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２０〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項２９】
式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、請求項２８に記載の液晶組成物。
【請求項３０】
酸化防止剤をさらに含有する、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３１】
酸化防止剤が式（１４）で表される化合物である、請求項３０に記載の液晶組成物。
【請求項３２】
化合物の全重量に基づいて、酸化防止剤が１０〜５００ｐｐｍの範囲である、請求項３１に記載の液晶組成物。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【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つの化合物を含有し、第二成分として式（２）および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、第三成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は、独立してアルキルであり；Ｒ２はアルケニルまたはフッ素で置換されたアルケニルであり；Ｚ１は単結合または−（ＣＨ２）２−であり；そして、Ｘ１は水素またはフッ素である。
【請求項２】
第一成分が３〜４０重量％の範囲であり、第三成分が３〜６５重量％の範囲である、請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
第二成分が３〜８０重量％の範囲である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
第二成分が、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つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項５】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】
第二成分が、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つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項７】
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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
第二成分が、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、および式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項９】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲であり、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つの化合物が３〜５０重量％の範囲である、請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
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１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項１１】
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つの化合物が３〜３０重量％の範囲である、請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１０または１１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【請求項１３】
式（６）および式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜６５重量％の範囲である、請求項１２に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
式（８）および式（９）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１０〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【請求項１５】
式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、請求項１４に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
式（１０）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１０〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１およびＲ３は独立してアルキルである。
【請求項１７】
式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、請求項１６に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
式（１１）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１０〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項１９】
式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、請求項１８に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物
ここで、Ｒ１はアルキルである。
【請求項２１】
式（７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜４０重量％の範囲である、請求項２０に記載の液晶組成物。
【請求項２２】
式（６）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２０または２１に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ４はアルキルまたはアルケニルである。
【請求項２３】
式（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２５重量％の範囲である、請求項２２に記載の液晶組成物。
【請求項２４】
式（８）および式（９）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２０〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；そして、Ｒ５はアルキルまたはアルコキシであり；そしてＡ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
【請求項２５】
式（８）および式（９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜３５重量％の範囲である、請求項２４に記載の液晶組成物。
【請求項２６】
式（１０）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２０〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はおよびＲ３は独立してアルキルである。
【請求項２７】
式（１０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が２〜３０重量％の範囲である、請求項２６に記載の液晶組成物。
【請求項２８】
式（１１）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２０〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ここで、Ｒ１はアルキルであり；Ｒ６はアルキルまたはアルコキシメチルであり；Ａ１は１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；そしてＸ１は水素またはフッ素である。
【請求項２９】
式（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物が３〜２０重量％の範囲である、請求項２８に記載の液晶組成物。
【請求項３０】
酸化防止剤をさらに含有する、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３１】
酸化防止剤が式（１４）で表される化合物である、請求項３０に記載の液晶組成物。
【請求項３２】
化合物の全重量に基づいて、酸化防止剤が１０〜５００ｐｐｍの範囲である、請求項３１に記載の液晶組成物。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【公開番号】特開２００６−１１１７２３（Ｐ２００６−１１１７２３Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３００４８８（Ｐ２００４−３００４８８）
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
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