JP4316052B2 - 液晶組成物および液晶光学素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，１，２−トリフルオロ−２−（トランス−４−置換シクロヘキシル）エチレン化合物を含有する液晶組成物、および該液晶組成物を用いた液晶光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶光学素子は、ＯＡ機器用表示装置をはじめ、家電製品用表示装置、自動車用計器、測定器、電卓およびカメラ等種々の用途に使用されており、広い動作温度範囲、低駆動電圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能要求がなされている。
【０００３】
液晶光学素子の性能は、素子の基板間に挟持される液晶の性質によるところが大きい。しかし、液晶光学素子としたときに、上記の要求性能のすべてを単独で満たす化合物はなく、液晶性化合物に、他の１種以上の液晶性化合物および／または非液晶性化合物を混合した液晶組成物として性能を満たしている。そこで液晶光学素子の用途に応じて上記の一つ以上の性能を向上させた液晶組成物の開発が望まれている。
【０００４】
特に最近は、電池駆動用途においては低駆動電圧と高速応答性、ＯＡ機器等においては高精細表示と高速応答性、自動車用計器においては広い動作温度範囲と低温での高速応答性というように、多くの用途で他の条件も向上または維持しながら、高速応答性、つまり液晶光学素子の応答速度を向上させることが要求されている。特に、液晶は低温で応答性が著しく低下する傾向にあるため、その改善は重要な課題である。
【０００５】
その対策として末端にハロゲン置換エチレン基を有する化合物が検討されている（特表平６−５００３４３）が、これに具体的に記載されている化合物では、まだ充分に低いしきい値電圧が得られない、粘性が充分に低くない等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
応答速度を向上させる方法の一つとして液晶組成物の低粘性化がある。すなわち、液晶組成物の粘性が低下すれば、一般に応答速度は向上し、低温での応答性も改善される。しかし、充分に低粘性であり有用な液晶組成物は得られていなかった。また、液晶組成物に用いる化合物は、該物性だけでなく、他の液晶化合物および非液晶化合物との相溶性に優れ、化学的にも安定な化合物であること、低いしきい値電圧を有すること等も重要である。
本発明は、充分に低粘性であり低いしきい値電圧を有する有用な新規液晶組成物、および、それを用いた高速応答性を示す液晶光学素子の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決する新規な液晶組成物として、下式１で表されるトリフルオロエチレン化合物の１種以上を含むことを特徴とする液晶組成物および、それを用いた液晶光学素子を提供する。
Ｙ−Ａ−Ｃｙa−ＣＦ＝ＣＦ2・・・式１
ただし、式１中の記号は、下記の意味を示す。
Ｙ：水素原子、ＲまたはＲＯ。
Ｒ：炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていてもよい炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素基。
Ａ：Ｃｙa、Ｃｙb、Ｃｙc、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、Ｐｈd、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基。
Ｃｙa：非置換のトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙb：１個以上のＣＨ2部分が酸素原子または硫黄原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｐｈa：非置換の１，４−フェニレン基。
Ｐｈb：水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈd：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換され、他の水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本明細書において、脂肪族炭化水素基とは、炭素原子と水素原子のみから構成される脂肪族の基であり、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を意味する。
【０００９】
式１中のＹは、水素原子、ＲまたはＲＯを示す。Ｒは炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていてもよい炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素基を示し、炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていない場合が好ましい。また、Ｒは炭素数１〜６が好ましく、直鎖の構造が好ましい。
【００１０】
Ｒの例としてはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシアルキル基、アルケニルオキシアルキル基、アルキニルオキシアルキル基、アルコキシアルケニル基等が好ましく挙げられ、ＲＯの例としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルケニルオキシアルコキシ基、アルキニルオキシアルコキシ基等が好ましく挙げられる。
ＲおよびＲＯの具体例としては、実施例中に記載したものが好ましく挙げられる。
【００１１】
式１中のＡはＣｙa、Ｃｙb、Ｃｙc、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、Ｐｈd、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基を示す。Ａとしては、Ｃｙa、Ｃｙb、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基が好ましく、特にＣｙa、Ｐｈa、Ｐｈbまたは１，４−シクロヘキセニレン基が好ましい。ＡがＣｙa、Ｐｈa、Ｐｈbまたは１，４−シクロヘキセニレン基である式１で表されるトリフルオロエチレン化合物は、低粘性であり低いしきい値電圧を有し、また合成が容易であることから好ましい。式１中のＡが１，４−シクロヘキセニレン基である場合、Ｙと結合する部位は１位でも４位でもよい。
【００１２】
ＡがＣｙbの場合、１個または２個のＣＨ2部分が酸素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、１，４−ジオキサン−２，５−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基または１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
【００１３】
ＡがＣｙcの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、ピペリジン−１，４−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがピペリジン−１，４−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は１位でも４位でもよい。
【００１４】
ＡがＰｈbの場合、置換基としてはハロゲン原子またはシアノ基が好ましい。ハロゲン原子の場合、フッ素原子または塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。置換基の数は１または２が好ましい。
【００１５】
ＡがＰｈcの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがピリジン−２，５−ジイル基またはピリミジン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
【００１６】
ＡがＰｈdの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換され、他の水素原子の１個がハロゲン原子またはメチル基に置換されたものが好ましい。具体例としては、４−クロルピリミジン−２，５−ジイル基または４−メチルピリミジン−２，５−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡが４−クロルピリミジン−２，５−ジイル基または４−メチルピリミジン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
Ａの具体例としては、実施例中に記載したものが好ましく挙げられる。
【００１７】
式１で表されるトリフルオロエチレン化合物（以下、「式１で表されるトリフルオロエチレン化合物」を「化合物（１）」とも記す）は、液晶化合物の中間原料として公知である（特開平８−１２６０４）。これに対し、本発明は化合物（１）を含有する液晶組成物および該液晶組成物を用いた液晶光学素子に関するものである。また、化合物（１）を含有する液晶組成物が非常に低粘性であり、該液晶組成物を用いた液晶光学素子の応答速度が著しく向上することを見いだしたものである。
化合物（１）は公知の方法により合成できる（特開平８−１２６０４、特開平８−４０９５２等）。
【００１８】
化合物（１）は、末端が高い電気陰性度を持つフッ素原子の多いトリフルオロビニル基であるために、特表平６−５００３４３に記載されるジフルオロビニル基等を有する化合物に比べて、液晶表示素子としたときのしきい値電圧を下げることができ、また高速応答性を示すため有用である。また、特表平６−５００３４３に記載される合成方法では、化合物（１）の合成は困難である。
【００１９】
化合物（１）を液晶組成物とする場合には、化合物（１）の一種以上を他の液晶化合物および／または非液晶化合物（以下、「他の液晶化合物および非液晶化合物」を総称して「他の化合物」とも記す。）に混合して液晶組成物とする。化合物（１）は化学的に安定であり、他の化合物との相溶性も優れる。したがって、他の化合物の構造は、用途や要求性能等によって適宜選択できる。液晶組成物中の化合物（１）の含有量は、用途、使用目的、他の化合物の種類等によって適宜選択できるが、液晶組成物の１００重量部中に０．５〜８０重量部程度が好ましく、２〜３０重量部が特に好ましい。
【００２０】
他の化合物の例としては、誘電異方性を向上させる化合物、高温で液晶性を示す化合物、他の低粘性化合物、屈折率異方性値を調整する化合物、コレステリック性を付与する化合物、二色性を示す化合物、導電性を付与する化合物等が挙げられる。
【００２１】
他の化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｃ≡Ｃ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＨ＝ＣＨ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＦ＝ＣＦ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＦ＝ＣＦ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＨ2ＣＨ2−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＨ2ＣＨ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｃ≡Ｃ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｘ3−Ｘ4−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＯＯ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−ＣＯＯ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−ＯＣＯ−Ｘ3−Ｒ2。
【００２２】
上式中の記号は、下記の意味を示す。
Ｒ1、Ｒ2：それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基を示す。
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4：それぞれ同一であっても異なっていてもよく、２価の環基を示し、１，４−フェニレン基またはトランス−１，４−シクロヘキシレン基が好ましい。
なお、上記の化合物は例示であり、所望の性能に合わせて種々の化合物を適宜選択すればよい。
【００２３】
本発明の液晶組成物は、液晶セルに注入する等の方法で、電極付の基板間に挟持され、液晶光学素子とする。上記液晶光学素子は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）方式、強誘電性液晶表示方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、二周波駆動方式等種々のモードで表示用途に使用できる。代表的なものとしてＴＮ型液晶光学素子が挙げられる。また、表示用途以外の調光窓、光シャッタ、偏光変換素子、可変焦点液晶レンズ、可変焦点回折光学素子等の用途にも使用できる。さらに電気ではなく熱により書き込みをする方式にも使用できる。
【００２４】
以下に、液晶光学素子の構成および製法の具体例を示す。
プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のアンダーコート層やカラーフィルタ層を形成し、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のオーバーコート層を形成し、配向処理する。これにシール材を印刷し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化して空セルを形成する。
【００２５】
この空セルに、化合物（１）を含有する液晶組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光板、光源、カラーフィルタ、半透過反射板、反射板、導光板、紫外線カットフィルタ等を積層し、文字、図形等を印刷、ノングレア加工等をして液晶光学素子とする。
【００２６】
なお、上述の説明は、液晶光学素子の基本的な構成および製法の説明であり、２層電極を用いた基板、２層の液晶層を形成した２層液晶セル、反射電極を用いた基板、ＴＦＴ、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）等の能動素子を形成したアクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、種々の構成でも使用できる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を合成例（例１、２、３、４）、実施例（例５、６、７）および比較例（例８）によって説明する。
【００２８】
［例１］
五塩化リン１１０ｇ（０．５３２モル）をクロロホルム１Ｌに添加し、−３０℃以下に冷却後、これにトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）をクロロホルム６００ｍＬに溶解した溶液を、撹拌しながら−３０℃以下で１時間で滴下し、さらに同温度で３０分間撹拌した。次いでこの反応液に５％炭酸カリウム水溶液を滴下し、室温で３０分間撹拌した後、有機層を分離した。さらに水層をクロロホルムで抽出後、クロロホルム層を有機層と合わせて水洗し、溶媒を留去した。得られた粗液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、トランス−１−クロロ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサン（以下、化合物Ｓと記す）３９．２ｇ（０．１６１モル）を得た。
【００２９】
４，４’−ジ−ｔ−ブチルビフェニル９０．１ｇ（０．３３８モル）を無水テトラヒドロフラン２４００ｍＬに溶解した後、０℃に冷却した。ここにアルゴンガス雰囲気下、リチウム金属８．９ｇ（１．３モル）および臭素０．１ｇを加え、同温度で３時間撹拌した。次いで、反応液を−７０℃に冷却し、化合物Ｓ３９．２ｇ（０．１６１モル）を無水テトラヒドロフラン１００ｍＬに溶解した溶液を、撹拌しながら−５０℃以下で３０分間で滴下し、さらに同温度で２時間撹拌した。次いでこの反応液に−５０℃以下でテトラフルオロエチレンガス１９ｇ（０．１９モル）を１５分間かけて吹き込んだ後、さらに同温度で３０分間撹拌した。その後室温まで昇温し、１０％希塩酸３００ｍＬを加え、ヘキサンで抽出し、水洗、乾燥後、溶媒を留去した。
【００３０】
得られた粗液を減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、溶媒留去後、エタノールで３回再結晶を行い、目的とする２−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式２：以下、化合物（２）とも記す）１１．６ｇ（０．０４０モル）を得た。
【００３１】
【表１】
【００３２】
［例２］
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）の代わりにトランス−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７９．３ｇ（０．３３３モル）を用いて例１と同様に反応させて、２−［トランス−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式３：以下、化合物（３）とも記す）１１．６ｇ（０．０３８モル）を得た。
【表２】
［例３］
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）の代わりにトランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキサノール８４．１ｇ（０．３３３モル）を用いて例１と同様に反応させて、２−［トランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式４：以下、化合物（４）とも記す）２１．８ｇ（０．０６９モル）を得た。
【表３】
［例４］
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノールの代わりに対応する４−置換シクロヘキサノールを用いて例１と同様に反応させて、以下の各化合物を得ることができる。
２−［トランス−４−（トランス−４−シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−メチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘキシルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ノニルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−デシルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３３】
２−［トランス−４−（トランス−４−メトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−プロポキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ブトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ペンチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘキシルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘプチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−オクチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３４】
２−［トランス−４−（トランス−４−ビニルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−プロペニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ブテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３５】
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−プロペニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（３−ブテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（４−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（５−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−５−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３６】
２−［トランス−４−（トランス−４−ビニルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−プロペニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ブテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ペンテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−プロペニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（３−ブテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（４−ペンテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−４−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（５−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−４−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（６−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３７】
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−プロピニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ブチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ペンチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ヘキシニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ヘプチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３８】
２−［トランス−４−（トランス−４−メトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−プロポキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ブトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−メトキシエトキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３９】
２−（トランス−４−フェニルシクロヘキシル）−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−メチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロピルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ペンチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘキシルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘプチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−オクチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ノニルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−デシルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４０】
２−［トランス−４−（４−メトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロポキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ペンチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘキシルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘプチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−オクチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４１】
２−［トランス−４−（４−ビニルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−プロペニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ブテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−プロペニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（３−ブテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（４−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（５−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−５−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４２】
２−［トランス−４−（４−ビニルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−プロペニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ブテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ペンテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−プロペニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（３−ブテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（４−ペンテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−４−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（５−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−４−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（６−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４３】
２−［トランス−４−（４−（１−プロピニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ブチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ペンチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ヘキシニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ヘプチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４４】
２−［トランス−４−（４−メトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロポキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−メトキシエトキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４５】
さらに同様にして、下式で示される１，１，２−トリフルオロ−２−（トランス−４−置換シクロヘキシル）エチレン化合物を得ることができる。下式中のＣ3Ｈ7はｎ−プロピル基を、Ｃ5Ｈ11はｎ−ペンチル基を、示す。
【００４６】
【化１】
【００４７】
【化２】
【００４８】
【化３】
【００４９】
【化４】
【００５０】
［例５］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（２）を２０重量部添加し、組成物Ａとした。組成物Ａは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
【００５１】
得られた組成物Ａについて動粘度（０℃および２５℃：単位ｃＳｔ）、透明点（Ｎ−Ｉ転移温度：単位℃）、屈折率異方性値（Δｎ、５８９ｎｍ、２５℃：無単位）を測定した。結果を表４に示す。動粘度の値が小さいほど、その組成物の粘性が低いことを示す。
【００５２】
また、組成物Ａを用いた液晶光学素子について、以下の方法で、応答時間（τ：単位ｍｓ）およびしきい値電圧（単位Ｖ）を測定した。結果を表４に示す。
【００５３】
［応答時間およびしきい値電圧］
ＩＴＯ電極付き基板上にＳｉＯ2のオーバーコート層を形成し、ラビング処理した基板間に組成物Ａを挟持して、基板間隔８μｍのＴＮ型液晶セルを作成した。この液晶セルを用いて、従来より知られる電圧平均化法による１／３デューティ、１／３バイアス波形での時分割駆動を行い、応答時間（τ）およびしきい値電圧を測定した（測定温度２５℃）。応答時間（τ）の値が小さいほど応答速度が速いことを示す。
【００５４】
［例６］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（３）を２０重量部添加し、組成物Ｂとした。組成物Ｂは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５５】
［例７］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（４）を２０重量部添加し、組成物Ｃとした。組成物Ｃは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５６】
［例８］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５のみを、組成物Ｄとした。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５７】
【表４】
【００５８】
化合物（２）、化合物（３）、化合物（４）を加えた液晶組成物は０℃および２５℃において、ともに大幅に粘性が低下し、液晶光学素子としたときの応答速度も著しく向上した。また、しきい値電圧の低下も確認された。
【００５９】
【発明の効果】
化合物（１）の１種以上を含むことにより、その液晶組成物は非常に低粘性を示し、該液晶組成物を用いた液晶光学素子の応答速度は著しく向上する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，１，２−トリフルオロ−２−（トランス−４−置換シクロヘキシル）エチレン化合物を含有する液晶組成物、および該液晶組成物を用いた液晶光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶光学素子は、ＯＡ機器用表示装置をはじめ、家電製品用表示装置、自動車用計器、測定器、電卓およびカメラ等種々の用途に使用されており、広い動作温度範囲、低駆動電圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能要求がなされている。
【０００３】
液晶光学素子の性能は、素子の基板間に挟持される液晶の性質によるところが大きい。しかし、液晶光学素子としたときに、上記の要求性能のすべてを単独で満たす化合物はなく、液晶性化合物に、他の１種以上の液晶性化合物および／または非液晶性化合物を混合した液晶組成物として性能を満たしている。そこで液晶光学素子の用途に応じて上記の一つ以上の性能を向上させた液晶組成物の開発が望まれている。
【０００４】
特に最近は、電池駆動用途においては低駆動電圧と高速応答性、ＯＡ機器等においては高精細表示と高速応答性、自動車用計器においては広い動作温度範囲と低温での高速応答性というように、多くの用途で他の条件も向上または維持しながら、高速応答性、つまり液晶光学素子の応答速度を向上させることが要求されている。特に、液晶は低温で応答性が著しく低下する傾向にあるため、その改善は重要な課題である。
【０００５】
その対策として末端にハロゲン置換エチレン基を有する化合物が検討されている（特表平６−５００３４３）が、これに具体的に記載されている化合物では、まだ充分に低いしきい値電圧が得られない、粘性が充分に低くない等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
応答速度を向上させる方法の一つとして液晶組成物の低粘性化がある。すなわち、液晶組成物の粘性が低下すれば、一般に応答速度は向上し、低温での応答性も改善される。しかし、充分に低粘性であり有用な液晶組成物は得られていなかった。また、液晶組成物に用いる化合物は、該物性だけでなく、他の液晶化合物および非液晶化合物との相溶性に優れ、化学的にも安定な化合物であること、低いしきい値電圧を有すること等も重要である。
本発明は、充分に低粘性であり低いしきい値電圧を有する有用な新規液晶組成物、および、それを用いた高速応答性を示す液晶光学素子の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決する新規な液晶組成物として、下式１で表されるトリフルオロエチレン化合物の１種以上を含むことを特徴とする液晶組成物および、それを用いた液晶光学素子を提供する。
Ｙ−Ａ−Ｃｙa−ＣＦ＝ＣＦ2・・・式１
ただし、式１中の記号は、下記の意味を示す。
Ｙ：水素原子、ＲまたはＲＯ。
Ｒ：炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていてもよい炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素基。
Ａ：Ｃｙa、Ｃｙb、Ｃｙc、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、Ｐｈd、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基。
Ｃｙa：非置換のトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙb：１個以上のＣＨ2部分が酸素原子または硫黄原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｐｈa：非置換の１，４−フェニレン基。
Ｐｈb：水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈd：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換され、他の水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本明細書において、脂肪族炭化水素基とは、炭素原子と水素原子のみから構成される脂肪族の基であり、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を意味する。
【０００９】
式１中のＹは、水素原子、ＲまたはＲＯを示す。Ｒは炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていてもよい炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素基を示し、炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていない場合が好ましい。また、Ｒは炭素数１〜６が好ましく、直鎖の構造が好ましい。
【００１０】
Ｒの例としてはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシアルキル基、アルケニルオキシアルキル基、アルキニルオキシアルキル基、アルコキシアルケニル基等が好ましく挙げられ、ＲＯの例としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルケニルオキシアルコキシ基、アルキニルオキシアルコキシ基等が好ましく挙げられる。
ＲおよびＲＯの具体例としては、実施例中に記載したものが好ましく挙げられる。
【００１１】
式１中のＡはＣｙa、Ｃｙb、Ｃｙc、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、Ｐｈd、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基を示す。Ａとしては、Ｃｙa、Ｃｙb、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基が好ましく、特にＣｙa、Ｐｈa、Ｐｈbまたは１，４−シクロヘキセニレン基が好ましい。ＡがＣｙa、Ｐｈa、Ｐｈbまたは１，４−シクロヘキセニレン基である式１で表されるトリフルオロエチレン化合物は、低粘性であり低いしきい値電圧を有し、また合成が容易であることから好ましい。式１中のＡが１，４−シクロヘキセニレン基である場合、Ｙと結合する部位は１位でも４位でもよい。
【００１２】
ＡがＣｙbの場合、１個または２個のＣＨ2部分が酸素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、１，４−ジオキサン−２，５−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基または１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
【００１３】
ＡがＣｙcの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、ピペリジン−１，４−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがピペリジン−１，４−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は１位でも４位でもよい。
【００１４】
ＡがＰｈbの場合、置換基としてはハロゲン原子またはシアノ基が好ましい。ハロゲン原子の場合、フッ素原子または塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。置換基の数は１または２が好ましい。
【００１５】
ＡがＰｈcの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換されたものが好ましく、具体例としては、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡがピリジン−２，５−ジイル基またはピリミジン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
【００１６】
ＡがＰｈdの場合、１個または２個のＣＨ部分が窒素原子に置換され、他の水素原子の１個がハロゲン原子またはメチル基に置換されたものが好ましい。具体例としては、４−クロルピリミジン−２，５−ジイル基または４−メチルピリミジン−２，５−ジイル基が好ましく挙げられる。式１中のＡが４−クロルピリミジン−２，５−ジイル基または４−メチルピリミジン−２，５−ジイル基である場合、Ｙと結合する部位は２位でも５位でもよい。
Ａの具体例としては、実施例中に記載したものが好ましく挙げられる。
【００１７】
式１で表されるトリフルオロエチレン化合物（以下、「式１で表されるトリフルオロエチレン化合物」を「化合物（１）」とも記す）は、液晶化合物の中間原料として公知である（特開平８−１２６０４）。これに対し、本発明は化合物（１）を含有する液晶組成物および該液晶組成物を用いた液晶光学素子に関するものである。また、化合物（１）を含有する液晶組成物が非常に低粘性であり、該液晶組成物を用いた液晶光学素子の応答速度が著しく向上することを見いだしたものである。
化合物（１）は公知の方法により合成できる（特開平８−１２６０４、特開平８−４０９５２等）。
【００１８】
化合物（１）は、末端が高い電気陰性度を持つフッ素原子の多いトリフルオロビニル基であるために、特表平６−５００３４３に記載されるジフルオロビニル基等を有する化合物に比べて、液晶表示素子としたときのしきい値電圧を下げることができ、また高速応答性を示すため有用である。また、特表平６−５００３４３に記載される合成方法では、化合物（１）の合成は困難である。
【００１９】
化合物（１）を液晶組成物とする場合には、化合物（１）の一種以上を他の液晶化合物および／または非液晶化合物（以下、「他の液晶化合物および非液晶化合物」を総称して「他の化合物」とも記す。）に混合して液晶組成物とする。化合物（１）は化学的に安定であり、他の化合物との相溶性も優れる。したがって、他の化合物の構造は、用途や要求性能等によって適宜選択できる。液晶組成物中の化合物（１）の含有量は、用途、使用目的、他の化合物の種類等によって適宜選択できるが、液晶組成物の１００重量部中に０．５〜８０重量部程度が好ましく、２〜３０重量部が特に好ましい。
【００２０】
他の化合物の例としては、誘電異方性を向上させる化合物、高温で液晶性を示す化合物、他の低粘性化合物、屈折率異方性値を調整する化合物、コレステリック性を付与する化合物、二色性を示す化合物、導電性を付与する化合物等が挙げられる。
【００２１】
他の化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｃ≡Ｃ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＨ＝ＣＨ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＦ＝ＣＦ−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＦ＝ＣＦ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＨ2ＣＨ2−Ｘ2−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＨ2ＣＨ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｃ≡Ｃ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−Ｘ3−Ｘ4−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−Ｘ2−ＣＯＯ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−ＣＯＯ−Ｘ3−Ｒ2、
Ｒ1−Ｘ1−ＣＯＯ−Ｘ2−ＯＣＯ−Ｘ3−Ｒ2。
【００２２】
上式中の記号は、下記の意味を示す。
Ｒ1、Ｒ2：それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基を示す。
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4：それぞれ同一であっても異なっていてもよく、２価の環基を示し、１，４−フェニレン基またはトランス−１，４−シクロヘキシレン基が好ましい。
なお、上記の化合物は例示であり、所望の性能に合わせて種々の化合物を適宜選択すればよい。
【００２３】
本発明の液晶組成物は、液晶セルに注入する等の方法で、電極付の基板間に挟持され、液晶光学素子とする。上記液晶光学素子は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）方式、強誘電性液晶表示方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、二周波駆動方式等種々のモードで表示用途に使用できる。代表的なものとしてＴＮ型液晶光学素子が挙げられる。また、表示用途以外の調光窓、光シャッタ、偏光変換素子、可変焦点液晶レンズ、可変焦点回折光学素子等の用途にも使用できる。さらに電気ではなく熱により書き込みをする方式にも使用できる。
【００２４】
以下に、液晶光学素子の構成および製法の具体例を示す。
プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のアンダーコート層やカラーフィルタ層を形成し、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のオーバーコート層を形成し、配向処理する。これにシール材を印刷し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化して空セルを形成する。
【００２５】
この空セルに、化合物（１）を含有する液晶組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光板、光源、カラーフィルタ、半透過反射板、反射板、導光板、紫外線カットフィルタ等を積層し、文字、図形等を印刷、ノングレア加工等をして液晶光学素子とする。
【００２６】
なお、上述の説明は、液晶光学素子の基本的な構成および製法の説明であり、２層電極を用いた基板、２層の液晶層を形成した２層液晶セル、反射電極を用いた基板、ＴＦＴ、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）等の能動素子を形成したアクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、種々の構成でも使用できる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を合成例（例１、２、３、４）、実施例（例５、６、７）および比較例（例８）によって説明する。
【００２８】
［例１］
五塩化リン１１０ｇ（０．５３２モル）をクロロホルム１Ｌに添加し、−３０℃以下に冷却後、これにトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）をクロロホルム６００ｍＬに溶解した溶液を、撹拌しながら−３０℃以下で１時間で滴下し、さらに同温度で３０分間撹拌した。次いでこの反応液に５％炭酸カリウム水溶液を滴下し、室温で３０分間撹拌した後、有機層を分離した。さらに水層をクロロホルムで抽出後、クロロホルム層を有機層と合わせて水洗し、溶媒を留去した。得られた粗液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、トランス−１−クロロ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサン（以下、化合物Ｓと記す）３９．２ｇ（０．１６１モル）を得た。
【００２９】
４，４’−ジ−ｔ−ブチルビフェニル９０．１ｇ（０．３３８モル）を無水テトラヒドロフラン２４００ｍＬに溶解した後、０℃に冷却した。ここにアルゴンガス雰囲気下、リチウム金属８．９ｇ（１．３モル）および臭素０．１ｇを加え、同温度で３時間撹拌した。次いで、反応液を−７０℃に冷却し、化合物Ｓ３９．２ｇ（０．１６１モル）を無水テトラヒドロフラン１００ｍＬに溶解した溶液を、撹拌しながら−５０℃以下で３０分間で滴下し、さらに同温度で２時間撹拌した。次いでこの反応液に−５０℃以下でテトラフルオロエチレンガス１９ｇ（０．１９モル）を１５分間かけて吹き込んだ後、さらに同温度で３０分間撹拌した。その後室温まで昇温し、１０％希塩酸３００ｍＬを加え、ヘキサンで抽出し、水洗、乾燥後、溶媒を留去した。
【００３０】
得られた粗液を減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、溶媒留去後、エタノールで３回再結晶を行い、目的とする２−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式２：以下、化合物（２）とも記す）１１．６ｇ（０．０４０モル）を得た。
【００３１】
【表１】
［例２］
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）の代わりにトランス−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７９．３ｇ（０．３３３モル）を用いて例１と同様に反応させて、２−［トランス−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式３：以下、化合物（３）とも記す）１１．６ｇ（０．０３８モル）を得た。
【表２】
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノール７４．６ｇ（０．３３３モル）の代わりにトランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキサノール８４．１ｇ（０．３３３モル）を用いて例１と同様に反応させて、２−［トランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン（式４：以下、化合物（４）とも記す）２１．８ｇ（０．０６９モル）を得た。
【表３】
例１のトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノールの代わりに対応する４−置換シクロヘキサノールを用いて例１と同様に反応させて、以下の各化合物を得ることができる。
２−［トランス−４−（トランス−４−シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−メチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘキシルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ノニルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−デシルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３３】
２−［トランス−４−（トランス−４−メトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−プロポキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ブトキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ペンチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘキシルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ヘプチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−オクチルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３４】
２−［トランス−４−（トランス−４−ビニルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−プロペニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ブテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３５】
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−プロペニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（３−ブテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（４−ペンテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（５−ヘキセニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−３−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−５−ヘプテニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３６】
２−［トランス−４−（トランス−４−ビニルオキシシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−１−プロペニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ブテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ペンテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−２−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−プロペニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（３−ブテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（４−ペンテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−４−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（５−ヘキセニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（トランス−４−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（６−ヘプテニルオキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３７】
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−プロピニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ブチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ペンチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ヘキシニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（１−ヘプチニル）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３８】
２−［トランス−４−（トランス−４−メトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−エトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−プロポキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−ブトキシメチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（トランス−４−（２−メトキシエトキシ）シクロヘキシル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００３９】
２−（トランス−４−フェニルシクロヘキシル）−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−メチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロピルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ペンチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘキシルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘプチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−オクチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ノニルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−デシルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４０】
２−［トランス−４−（４−メトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロポキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブトキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ペンチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘキシルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ヘプチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−オクチルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４１】
２−［トランス−４−（４−ビニルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−プロペニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ブテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−プロペニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（３−ブテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（４−ペンテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（５−ヘキセニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−３−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−５−ヘプテニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４２】
２−［トランス−４−（４−ビニルオキシフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−１−プロペニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ブテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ペンテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−２−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−プロペニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（３−ブテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（４−ペンテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−４−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（５−ヘキセニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（トランス−４−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（６−ヘプテニルオキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４３】
２−［トランス−４−（４−（１−プロピニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ブチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ペンチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ヘキシニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（１−ヘプチニル）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４４】
２−［トランス−４−（４−メトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−エトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−プロポキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−ブトキシメチルフェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン、
２−［トランス−４−（４−（２−メトキシエトキシ）フェニル）シクロヘキシル］−１，１，２−トリフルオロエチレン。
【００４５】
さらに同様にして、下式で示される１，１，２−トリフルオロ−２−（トランス−４−置換シクロヘキシル）エチレン化合物を得ることができる。下式中のＣ3Ｈ7はｎ−プロピル基を、Ｃ5Ｈ11はｎ−ペンチル基を、示す。
【００４６】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
［例５］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（２）を２０重量部添加し、組成物Ａとした。組成物Ａは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
【００５１】
得られた組成物Ａについて動粘度（０℃および２５℃：単位ｃＳｔ）、透明点（Ｎ−Ｉ転移温度：単位℃）、屈折率異方性値（Δｎ、５８９ｎｍ、２５℃：無単位）を測定した。結果を表４に示す。動粘度の値が小さいほど、その組成物の粘性が低いことを示す。
【００５２】
また、組成物Ａを用いた液晶光学素子について、以下の方法で、応答時間（τ：単位ｍｓ）およびしきい値電圧（単位Ｖ）を測定した。結果を表４に示す。
【００５３】
［応答時間およびしきい値電圧］
ＩＴＯ電極付き基板上にＳｉＯ2のオーバーコート層を形成し、ラビング処理した基板間に組成物Ａを挟持して、基板間隔８μｍのＴＮ型液晶セルを作成した。この液晶セルを用いて、従来より知られる電圧平均化法による１／３デューティ、１／３バイアス波形での時分割駆動を行い、応答時間（τ）およびしきい値電圧を測定した（測定温度２５℃）。応答時間（τ）の値が小さいほど応答速度が速いことを示す。
【００５４】
［例６］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（３）を２０重量部添加し、組成物Ｂとした。組成物Ｂは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５５】
［例７］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の８０重量部に、化合物（４）を２０重量部添加し、組成物Ｃとした。組成物Ｃは、０℃で１０日間放置しても、結晶の析出は認められなかった。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５６】
［例８］
メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５のみを、組成物Ｄとした。
例５と同様にして測定を行った。結果を表４に示す。
【００５７】
【表４】
化合物（２）、化合物（３）、化合物（４）を加えた液晶組成物は０℃および２５℃において、ともに大幅に粘性が低下し、液晶光学素子としたときの応答速度も著しく向上した。また、しきい値電圧の低下も確認された。
【００５９】
【発明の効果】
化合物（１）の１種以上を含むことにより、その液晶組成物は非常に低粘性を示し、該液晶組成物を用いた液晶光学素子の応答速度は著しく向上する。
Claims (3)
- 下式１で表されるトリフルオロエチレン化合物の１種以上を含むことを特徴とする液晶組成物。
Ｙ−Ａ−Ｃｙa−ＣＦ＝ＣＦ2・・・式１
ただし、式１中の記号は、下記の意味を示す。
Ｙ：水素原子、ＲまたはＲＯ。
Ｒ：炭素−炭素単結合間にエーテル性の酸素原子が挿入されていてもよい炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素基。
Ａ：Ｃｙa、Ｃｙb、Ｃｙc、Ｐｈa、Ｐｈb、Ｐｈc、Ｐｈd、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基または１，３−シクロブチレン基。
Ｃｙa：非置換のトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙb：１個以上のＣＨ2部分が酸素原子または硫黄原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｃｙc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換されたトランス−１，４−シクロヘキシレン基。
Ｐｈa：非置換の１，４−フェニレン基。
Ｐｈb：水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈc：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換された１，４−フェニレン基。
Ｐｈd：１個以上のＣＨ部分が窒素原子に置換され、他の水素原子の１個以上がハロゲン原子、メチル基またはシアノ基に置換された１，４−フェニレン基。 - ＡがＣｙa、Ｐｈa、Ｐｈbまたは１，４−シクロヘキセニレン基である請求項１に記載の液晶組成物。
- 請求項１または２に記載の液晶組成物を用いた液晶光学素子。
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