TW202000865A - 液晶組成物及使用其的光轉換元件、混合物、高分子/液晶複合材料及雷射雷達 - Google Patents

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Abstract

使用向列液晶介質的轉換元件的響應時間長，因此每固定時間內的控制次數有限制。本發明提供一種能夠通過使用具有光學等向性相的液晶組成物進行高速偏振控制的元件。本發明提供一種包含所述液晶組成物以及聚合性單體的混合物，一種根據所述的混合物聚合而獲得的高分子/液晶複合材料，一種包含所述液晶組成物、或者所述的高分子/液晶複合材料的元件，以及一種包含所述的元件的雷射雷達。

Description

液晶組成物及使用其的光轉換元件、混合物、高分子/液晶複合材料及雷射雷達
本發明是有關於一種用於光轉換元件、例如雷射雷達（LIDAR；雷射成像探測及測距（Laser Imaging Detection and Ranging））中的顯示出光學等向性的液晶相的液晶介質（液晶組成物、高分子/液晶複合材料等）、聚合性單體等與液晶組成物的混合物、使用它們的元件。
光轉換元件是進行光路的切換或導通.斷開（onoff）的元件，且在方式上有機械型、電子型、全光型等。機械式是使棱鏡（prism）、反射鏡（mirror）或光纖機械性地移動的方式，電子型有利用電光效果、磁光效果、熱光效果或半導體門的類型。全光型使用非線性的折射率變化，利用顯示出等向性的液晶相的液晶介質的方式相當於全光型。光轉換元件較佳可對廣範圍的波長的光進行控制，更佳可對可見光線（0.38 μm～0.78 μm）、近紅外線（0.72 μm～2.5 μm）或公厘波（1 mm～10 mm）的光進行控制。
雷射雷達（LIDAR）是根據反射光來測定物件的距離或方向等的遙感技術的一種，使用近紅外線範圍（0.72 μm～2.5 μm）的波長的短鐳射光。關於偏振光控制，對微機電系統（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）等機械式的元件進行了研究，但多有難以進行導向角度的控制、可動部為機械式因此耐久性差等課題。
利用使用液晶介質的元件進行的偏振光控制是透過液晶介質的電光回應來進行。入射光被轉換為橢圓偏振光、直線偏振光、圓偏振光等。透過利用其中使用了液晶介質的元件，可作為廢除了機械式的驅動而僅進行電操作的光轉換元件來使用。
在偏振光控制用途的使用液晶介質的元件中，使用的是向列液晶介質而響應時間長，因此有每固定時間內的控制次數有限制的課題。作為與向列液晶介質同樣地可透過電光回應來進行偏振光控制的液晶介質，已知有作為光學等向性的液晶相之一的藍相液晶介質。迄今，提出了利用電場誘發雙折射的可調濾波器、波前控制（wavefront control）元件、液晶透鏡、像差修正元件、開口控制元件、光學頭裝置等（專利文獻1～專利文獻4）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-157109號 [專利文獻2]國際公開2005/80529號 [專利文獻3]日本專利特開2006-127707號 [專利文獻4]國際公開2018-003658號
[發明所欲解決之課題] 如上所述，在對偏振光控制用途進行了研究的機械式的元件中，有難以進行導向角度的控制、耐久性差等課題。另外，使用向列液晶介質的元件的響應時間長，因此每固定時間內的控制次數有限制。
[解決課題之手段] 發明者等人進行了努力研究，結果發現：使用顯示出光學等向性的液晶相的液晶介質、尤其是藍相液晶介質的元件可較佳地用於偏振光控制用途中，從而完成了本發明。
已知使用藍相液晶介質的元件的響應時間短（高速回應）。其原因在於：當不施加電場時，藍相液晶介質利用與施加電場時的施加電場的平方成比例的電光克爾效應而誘發雙折射，並表現出光學非等向性。
本發明中，為解決所述課題而採用藍相液晶介質來作為光轉換元件用途的液晶介質。藍相液晶介質可從光學等向性的狀態高速轉換成非等向性的狀態。即，可利用電操作來高速地進行偏振光控制。作為一例，藍相液晶介質具有利用電操作來誘發相對於入射光源的波長而為半波長（λ/2）的雙折射的特性，可使入射光的朝右或朝左的圓偏向的偏振光方向反向而轉換為朝左或朝右。關於所述轉換所花費的時間，如果為顯示出電光克爾效應的區域，則為次毫秒（sub-millisecond）級，且特長在於：在原理上也不會產生施加電場時與去除電場時的響應時間差。
本發明例如提供如下的液晶介質（液晶組成物、高分子/液晶複合材料等）、聚合性單體等與液晶組成物的混合物、含有液晶介質等的光轉換元件。
本案發明包含以下的項目。 1.一種液晶組成物，其含有非手性成分T，且具有顯示出光學等向性的液晶相，所述液晶組成物用於利用經電場誘發的雙折射來控制延遲的光轉換中。
2.根據項1所述的液晶組成物，其用於透過施加電壓來將延遲從0控制為λ/2為止的光轉換中。
3.根據項1所述的液晶組成物，其用以對右圓偏振光與左圓偏振光進行切換。
4.根據項1至項3中任一項所述的液晶組成物，其中非手性成分T含有至少一種式（1）所表示的化合物1。
Figure 02_image001
式中，R11 為氫、或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代；R12 為氫、鹵素、-C≡N、-N=C=O、-N=C=S、-CF3、-OCF3、或碳數1～3的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代，所述烷基中的至少一個-CH3 可經-C≡N取代；環A11 ～環A15 分別獨立地為5～8元環或碳數9以上的稠環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～5的烷基、或鹵化烷基取代。所述烷基或所述鹵化烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代；Z11 ～Z14 分別獨立地為單鍵或碳數1～8的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-N(O)=N-、-N=N(O)-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述伸烷基中的至少一個氫可經鹵素取代；n11 ～n13 分別獨立地為0或1。
5.根據項4所述的液晶組成物，其中式（1）中，n11 +n12 +n13 為2或3，A11 ～A14 選自由下述（A-1）～（A-10）所表示的基所組成的群組，A15 選自由（A-1）～（A-3）所表示的基所組成的群組，進而，A11 ～A15 中的鹵素數的合計為6以上。
Figure 02_image003
6.根據項1至項5中任一項所述的液晶組成物，其中非手性成分T含有至少一種式（2）所表示的化合物2。
Figure 02_image005
式（2）中，R2 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z1 ～Z3 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L1 ～L8 分別獨立地為氫或氟； n1 及n2 分別獨立地為0或1； X2 為氫、鹵素、-SF5或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
7.根據項1至項6中任一項所述的液晶組成物，其中非手性成分T含有至少一種式（3）所表示的化合物3。
Figure 02_image007
式（3）中，R3 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z31 ～Z34 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L31 ～L36 分別獨立地為氫或氟； X3 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； n31 及n32 分別獨立地為0或1。
8.根據項7所述的液晶組成物，其中相對於非手性成分T的總重量，含有合計為25重量%～90重量%的化合物2，且含有合計為5重量%～65重量%的化合物3。
9.根據項1至項8中任一項所述的液晶組成物，其含有手性劑。
10.根據項1至項9中任一項所述的液晶組成物，其包含一種以上的選自由抗氧化劑及紫外線吸收劑所組成的群組中的化合物。
11.一種混合物，其包含根據項1至項10中任一項所述的液晶組成物、以及聚合性單體。
12.一種高分子/液晶複合材料，其用於以顯示出光學等向性的液晶相驅動的元件中，且是使根據項11所述的混合物聚合而獲得。
13.根據項12所述的高分子/液晶複合材料，其使根據項11所述的混合物在顯示出非液晶等向性相或光學等向性相的液晶相的溫度範圍內聚合而獲得。
14.一種元件，其包含根據項1至項10中任一項所述的液晶組成物、根據項11所述的混合物、或者根據項12或項13所述的高分子/液晶複合材料。
15.根據項14所述的元件，其能夠相對於近紅外線範圍（0.72 μm～2.5 μm）的光來使用。
16.根據項14所述的元件，其能夠相對於公厘波範圍（1 mm～10 mm）的光來使用。
17.一種雷射雷達，其包含至少一種根據項14所述的元件。
[發明的效果] 本發明的較佳的液晶組成物及高分子/液晶複合材料含有式（1）的化合物，由此顯示出對與熱、光等的穩定性，光學等向性的液晶相的高上限溫度與低下限溫度，且具有大的介電常數非等向性、折射率非等向性。 本發明的較佳形態的高分子/液晶複合材料顯示出光學等向性的液晶相的高上限溫度、低下限溫度，使用光學等向性的液晶相的元件可較佳地用於偏振光控制用途。另外，本發明的較佳形態的使用光學等向性的液晶相的元件可在廣的溫度範圍內使用，且可進行高速的電光回應。
在本說明書中，所謂「液晶化合物」表示具有液晶原（mesogen）的化合物，並不限定於具有液晶相的化合物。具體來說，液晶化合物為具有向列相、層列相等液晶相的化合物及不具有液晶相但可用作液晶組成物的成分的化合物的總稱。 所謂「液晶介質」為液晶組成物及高分子/液晶複合體的總稱。 所謂「非手性成分」為非手性的液晶原化合物，且為不含光學活性化合物及具有聚合性官能基的化合物的成分。因此，「非手性成分」中不含手性劑、聚合性單體等、聚合引發劑、硬化劑、穩定劑。 「手性劑」為光學活性化合物，且是用以對液晶組成物賦予所需的經扭轉的分子排列而添加的成分。 所謂「元件」，是抽象地表示發揮所要求的功能的物體，與光的性質相關的元件被稱為光元件或光學元件。另外，基於所使用的材料，有時也將使用液晶介質的元件稱為液晶元件。 所謂「光元件」，是指利用電光效應而起到光調變或光轉換等功能的各種元件，例如可列舉：顯示元件（液晶顯示元件）、光通信系統、光資訊處理或各種感測器系統中所使用的光調變元件及光轉換元件。 另外，所謂「光轉換元件」是對光信號進行導通.斷開、或分發的元件，且不將光信號轉換為電信號而在光的狀態下對路徑進行切換。 對光學等向性的液晶介質施加電壓而引起的折射率的變化作為克爾效應而為人所知。所謂克爾效應，是指電致雙折射值Dn（E）與電場E的平方成比例的現象，在顯示出克爾效應的材料中，Dn（E）=KλE2成立（K：克爾係數（克爾常數），λ：波長）。此處，所謂電致雙折射值，是指當對等向性介質施加電場時所誘發的折射率非等向性值。 所謂「選擇反射」，是指平行地入射至手性向列液晶或膽甾醇型液晶的螺旋軸的光的左右圓偏振光成分中，其中一者被特異性地反射的情況。
有時將「液晶化合物」、「液晶組成物」分別簡稱為「化合物」、「組成物」。 另外，例如液晶相的上限溫度是液晶相-等向性相的相轉變溫度，而且有時簡稱為透明點或上限溫度。有時將液晶相的下限溫度簡稱為下限溫度。另外，光學等向性的液晶相、例如藍相的上限溫度為藍相-等向性相的相轉變溫度，藍相的下限溫度為藍相-結晶的相轉變溫度。 有時將式（1）所表示的化合物簡稱為化合物1。所述簡稱有時也應用於式（2）等所表示的化合物。式（2）～式（13）中，由六邊形包圍的A41 、A5 、A71 、A81 、A111 、A131 等記號分別與環A41 、環A5 、環A71 、環A81 、環A111 、環A131 等對應。以百分率表示的化合物的量為基於組成物的總重量的重量百分率（重量%）。在同一式或不同式中記載了環A5 、Z5 等多個相同的記號，但它們分別可相同，或者也可不同。
本說明書中，「烷基」的具體例可列舉-CH3 、-C2 H5 、-C3 H7 、-C4 H9 、-C5 H11 、-C6 H13 、-C7 H15 、-C8 H17 、-C9 H19 、-C10 H21 、-C11 H23 、-C12 H25 、-C13 H27 、-C14 H29 、及-C15 H31 ，較佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基，為了降低黏度，更佳為乙基、丙基、丁基、戊基、或庚基。
本說明書中，「至少一個氫經鹵素取代的烷基」的具體例可列舉-CH2 F、-CHF2 、-CF3、-(CH2 )2 -F、-CF2 CH2 F、-CF2 CHF2 、-CH2 CF3、-CF2 CF3、-(CH2 )3 -F、-(CF2 )3 -F、-CF2 CHFCF3、-CHFCF2 CF3、-(CH2 )4 -F、-(CF2 )4 -F、-(CH2 )5 -F、及-(CF2 )5 -F。
本說明書中，「烷氧基」的具體例可列舉-OCH3 、-OC2 H5 、-OC3 H7 、-OC4 H9 、-OC5 H11 、-OC6 H13 及-OC7 H15 、-OC8 H17 、-OC9 H19 、-OC10 H21 、-OC11 H23 、-OC12 H25 、-OC13 H27 、及-OC14 H29 ，較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基，為了降低黏度，更佳為甲氧基或乙氧基。
本說明書中，「至少一個氫經鹵素取代的烷氧基」的具體例可列舉-OCH2 F、-OCHF2 、-OCF3、-O-(CH2 )2 -F、-OCF2 CH2 F、-OCF2 CHF2 、-OCH2 CF3、-O-(CH2 )3 -F、-O-(CF2 )3 -F、-OCF2 CHFCF3、-OCHFCF2 CF3、-O(CH2 )4 -F、-O-(CF2 )4 -F、-O-(CH2 )5 -F、及-O-(CF2 )5 -F。
本說明書中，「烯基」的具體例可列舉-CH=CH2 、-CH=CHCH3 、-CH2 CH=CH2 、-CH=CHC2 H5 、-CH2 CH=CHCH3 、-(CH2 )2 -CH=CH2 、-CH=CHC3 H7 、-CH2 CH=CHC2 H5 、-(CH2 )2 -CH=CHCH3 、及-(CH2 )3 -CH=CH2 ，較佳為乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、或5-己烯基，為降低黏度，更佳為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。
本說明書中，「至少一個氫經鹵素取代的烯基」的具體例可列舉-CH=CHF、-CH=CF2 、-CF=CHF、-CH=CHCH2 F、-CH=CHCF3、-(CH2 )2 -CH=CF2 、-CH2 CH=CHCF3、-CH=CHCF3、及-CH=CHCF2 CF3，為降低組成物的黏度，較佳為-CH=CF2 、及-(CH2 )2 -CH=CF2 。
本說明書中，烯基中的-CH=CH-的較佳的立體構型依存於雙鍵的位置。如-CH=CHCH3 、-CH=CHC2 H5 、-CH=CHC3 H7 、-CH=CHC4 H9 、-C2 H4 CH=CHCH3 、及-C2 H4 CH=CHC2 H5 般的在奇數位上具有雙鍵的烯基中，較佳為反式構型。如-CH2 CH=CHCH3 、-CH2 CH=CHC2 H5 、及-CH2 CH=CHC3 H7 般的在偶數位上具有雙鍵的烯基中，較佳順式構型。具有較佳的立體構型的烯基化合物具有高的上限溫度或液晶相的廣的溫度範圍。在《分子晶體與液晶（Mol. Cryst. Liq. Cryst.）》（1985，131，109）及《分子晶體與液晶（Mol. Cryst. Liq. Cryst.）》（1985，131，327）中有詳細說明。
本說明書中，「烷氧基烷基」的具體例可列舉-CH2 OCH3 、-CH2 OC2 H5 、-CH2 OC3 H7 、-(CH2 )2 -OCH3 、-(CH2 )2 -OC2 H5 、-(CH2 )2 -OC3 H7 、-(CH2 )3 -OCH3 、-(CH2 )4 -OCH3 、及-(CH2 )5 -OCH3 。
本說明書中，「烯氧基」的具體例為-OCH2 CH=CH2 、-OCH2 CH=CHCH3 、及-OCH2 CH=CHC2 H5 。
本說明書中，「炔基」的具體例為-C≡CH、-C≡CCH3 、-CH2 C≡CH、-C≡CC2 H5 、-CH2 C≡CCH3 、-(CH2 )2 -C≡CH、-C≡CC3 H7 、-CH2 C≡CC2 H5 、-(CH2 )2 -C≡CCH3 、及-C≡C(CH2 )5 。
本說明書中，作為「鹵素」的具體例，可列舉氟、氯、溴、或碘。
本發明的液晶組成物為包含非手性成分T以及手性劑，且表現出光學等向性的液晶相的組成物。本發明的液晶組成物不僅包含非手性成分T以及手性劑，而且還可含有溶媒、及後述的聚合性單體等（5-2-1項及5-2-2項）、聚合引發劑（5-2-3項）、硬化劑（5-2-4項）、穩定劑（抗氧化劑、紫外線吸收劑等；5-2-4項）等。
1. 非手性成分T 非手性成分T含有至少一種化合物1。較佳的非手性成分T含有至少一種包含於化合物1的化合物2及至少一種包含於化合物1的化合物3。 本發明的液晶組成物的形態為含有化合物2及化合物3、以及說明書中未特別示出成分名的其他成分的組成物。更佳的形態為含有化合物2、化合物3及後述的化合物4～化合物13、以及本說明書中未特別示出成分名的其他成分的組成物。
本發明的非手性成分T有時包含化合物1～化合物13中的一種化合物，有時包含化合物1～化合物13中的兩種以上的化合物。即，本發明的液晶組成物可包含式（1）所表示的彼此結構不同的多種化合物1來作為化合物1。該情況對化合物2～化合物13也相同。
1-1.液晶介質 1-1-1.化合物1 本發明的元件中所使用的液晶介質為表現出光學等向性的液晶相、例如藍相的液晶介質。本發明的元件中所使用的液晶介質包含至少一種或兩種以上的式（1）的化合物。
Figure 02_image001
式（1）中，R11 為氫、或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代； R12 為氫、鹵素、-C≡N、-N=C=O、-N=C=S、-CF3 、-OCF3 、或碳數1～3的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代，所述烷基中的至少一個-CH3 可經-C≡N取代； 環A11 ～環A15 分別獨立地為5～8元環或碳數9以上的稠環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～5的烷基、或鹵化烷基取代。所述烷基或所述鹵化烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代； Z11 ～Z14 分別獨立地為單鍵或碳數1～8的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-N(O)=N-、-N=N(O)-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述伸烷基中的至少一個氫可經鹵素取代； n11 ～n13 分別獨立地為0或1。
式（1）中，較佳的R11 為碳數1～7的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可被取代成鹵素。
較佳的環A11 ～環A14 分別為選自由下述（A-1）～（A-10）所組成的群組中的環，較佳的環A15為選自由下述（A-1）～（A-3）所組成的群組中的環。
Figure 02_image003
較佳的Z11 ～Z14 分別獨立地為單鍵、-COO-、或-CF2 O-。更佳為Z11 ～Z14 中的至少一者為-COO-或-CF2 O-。 較佳的n11 ～n13 的合計（n11 +n12 +n13 ）為2或3。 較佳的X1 為鹵素、-C≡N、-N=C=S、-CF3 、-OCF3 、或碳數1～3的烷基，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代。
另外，本發明的元件中所使用的液晶介質可包含相對於非手性成分T的總重量而為60重量%以上、較佳為80重量%以上的選自由下述式（1-2）及式（1-3）所表示的化合物所組成的群組中的至少一種或兩種以上的化合物。
Figure 02_image011
式（1-2）中，R1A 為碳數1～12的烷基、碳數2～12的烯基、或碳數1～11的烷氧基，Z12A 及Z13A 分別獨立地為單鍵、-COO-、或-CF2 O-，L11A 、L12A 及L13A 分別獨立地為氫或氟，X1A 為氟、氯、-CF3 、或-OCF3 。 另外，式（1-3）中，R1B 為碳數1～12的烷基或碳數1～11的烷氧基烷基，Z12B 及Z13B 分別獨立地為單鍵、-COO-、或-CF2 O-，L11B 、L12B 、L13B 及L14B 分別獨立地為氫或氟，X1B 為氟、氯、-CF3 、或-OCF3 。
1-1-2.化合物2 本發明的元件中所使用的液晶介質可包含至少一種或兩種以上的下述式（2）所表示的化合物2。
Figure 02_image005
式（2）中，R2 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z1 ～Z3 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L1 ～L8 分別獨立地為氫或氟； n1 及n2 分別獨立地為0或1； X2 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
當式（2）的R2 為氫或甲基、乙基時，與R2 為碳數3以上的烷基的化合物相比，大大有助於降低驅動電壓。另外，R2 為甲基的化合物與R2 為氫的化合物相比，透明點高。
當式（2）中的X2 為氟、氯、-SF5 、-CF3 、-OCF3 、或-CH=CH-CF3 時，介電常數非等向性大。當X2 為氟、-CF3 、或-OCF3 時，在化學上穩定。較佳的X2 的具體例為氟、氯、-CF3 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 。更佳的X2 的例子為氟、氯、-CF3 及-OCF3 。在X2 為氯、氟的情況下，熔點低，與其他液晶化合物的相容性尤其優異。在X2 為-CF3 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 的情況下，顯示出尤其大的介電常數非等向性。
作為化合物2，較佳為式（2-1）～式（2-9）所表示的化合物。
Figure 02_image013
Figure 02_image015
式（2-1）～式（2-9）中，R2A 為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基或至少一個氫可經氟取代的碳數2～12的烯基； R2B 為碳數1至5的伸烷基、碳數2至5的伸烯基 、或碳數2至5的伸炔基。
式（2-1）～式（2-9）的R2A 為氫或甲基、乙基，R2B 為碳數1或2的亞甲基或伸乙基的化合物大大有助於降低驅動電壓。 另外，R2A 為乙基、R2B 為亞甲基的化合物為驅動電壓降低效果高的化合物。
Z21A 及Z22A 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-，式（2-4）及式（2-5）中，Z21A 為-COO-或-CF2 O-； L22 、L24 ～L28 分別獨立地為氫或氟； X2A 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。
作為化合物2，較佳為式（2-1-1）、式（2-1-2）、式（2-2-1）～式（2-2-5）、式（2-3-1）、式（2-3-2）、式（2-4-1）、式（2-5-1）、式（2-5-2）、式（2-9-1）～式（2-9-6）所表示的化合物，更佳為式（2-2-1）～式（2-2-5）、式（2-9-2）～式（2-9-5）所表示的化合物。
Figure 02_image017
Figure 02_image019
Figure 02_image021
式（2-1-1）、式（2-1-2）、式（2-2-1）～式（2-2-5）、式（2-3-1）、式（2-3-2）、式（2-4-1）、式（2-5-1）、式（2-5-2）、式（2-9-1）～式（2-9-6）中，R2A 為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基或至少一個氫可經氟取代的碳數2～12的烯基； R2B 為碳數1至5的伸烷基、碳數2至5的伸烯基 、或碳數2至5的伸炔基， Z21A 及Z22A 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-，式（2-4-1）、式（2-5-1）及式（2-5-2）中，Z21A 為-COO-或-CF2 O-； L22 、L24 、L27 、L28 分別獨立地為氫或氟； X2A 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。
本發明的非手性成分T中，作為化合物2，既包括含有一種化合物的情況，又包括含有兩種以上的化合物的情況。在作為化合物2而含有式（2-1）～式（2-9）所表示的兩種以上的化合物的情況下，式（2-2-5）所表示的化合物中，較佳為Z21A 為單鍵、Z22A 為-CF2 O-、L22 、L24 、L27 及L28 為氟的化合物及Z21A 為-CF2 O-、Z22A 為單鍵、L22 、L27 及L28 為氟、L24 為氫的化合物的組合。
相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為25重量%～90重量%的化合物2，更佳含有35重量%～85重量%，特佳含有45重量%～80重量%。 化合物2在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，與其他化合物的相容性比較好。含有所述化合物的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，如果在液晶組成物中使用化合物2，則可擴大光學等向性的液晶相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。 另外，化合物2具有大的介電常數非等向性與比較大的折射率非等向性，因此可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的液晶組成物的驅動電壓的成分。
1-1-3.化合物3 本發明的元件中所使用的液晶介質可包含至少一種或兩種以上的下述式（3）所表示的化合物3。
Figure 02_image007
式（3）中，R3 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z31 ～Z34 分別獨立地為單鍵、-COO-或- CF2 O -，且至少一者為-COO-或- CF2 O -； L31 ～L36 分別獨立地為氫或氟； X3 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； n31 及n32 分別獨立地為0或1。
化合物3具有四個或五個苯環，且具有至少一個- CF2 O -連結基。化合物3在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，而且與其他液晶化合物的相容性好。含有所述化合物的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，在組成物中可擴大向列相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為顯示元件來使用。進而，所述化合物的介電常數非等向性與折射率非等向性大，因此可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的組成物的驅動電壓的成分。
透過適當選擇式（3）中的R3 、苯環上的基（L31 ～L36 及X3 ）、或鍵結基Z31 ～鍵結基Z34 ，能夠任意調整透明點、折射率非等向性、介電常數非等向性等物性。
式（3）中，Z31 ～Z34 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，較佳至少一者為-CF2 O-。當Z31 ～Z34 為單鍵、或- CF2 O-時，黏度小，當Z31 ～Z34 為-CF2 O-時，介電常數非等向性大。當式（3）中的Z31 ～Z34 為單鍵、-CF2 O-時，在化學上比較穩定，較不易發生劣化。
式（3）中，L31 ～L36 分別獨立地為氫或氟。當L31 ～L36 中的氟的數量多時，介電常數非等向性大。在L35 及L36 均為氟的情況下，介電常數非等向性尤其大。
式（3）中，X3 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代。
式（3）中，X3 較佳為氟、氯、-CF3 、-CHF2 、-OCF3 、及-OCHF2，更佳為氟、氯、-CF3 及-OCF3 。
當式（3）中的X3 為氟、氯、-SF5 、-CF3 、-CHF2 、-CH2 F、-OCF3 、-OCHF2 或-CCH2 F時，介電常數非等向性大。當X3 為氟、-OCF3 、或-CF3 時，在化學上穩定。
作為化合物3，較佳為式（3-1）～式（3-5）所表示的化合物。
Figure 02_image024
式（3-1）～式（3-5）中，R3A 為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基或至少一個氫可經氟取代的碳數2～12的烯基； Z32A ～Z34A 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L31 ～L36 分別獨立地為氫或氟； X3A 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。
本發明的非手性成分T中，作為化合物3，既包括含有一種化合物的情況，又包括含有兩種以上的化合物的情況。 在作為化合物3而含有式（3）所表示的兩種以上的化合物的情況下，較佳為式（3-1）所表示的化合物中Z33A 為-CF2 O-、L35 及L36 為氟的化合物及式（3-2）所表示的化合物中Z32A 為-CF2O-、L35 及L36 為氟的化合物的組合。
相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為5重量%～65重量%的化合物3，更佳含有10重量%～60重量%，特佳含有15重量%～55重量%。 化合物3在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，與其他化合物的相容性比較好。含有所述化合物的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，如果在液晶組成物中使用化合物3，則可擴大光學等向性的液晶相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。 另外，化合物3具有比較大的介電常數非等向性與大的折射率非等向性，因此可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的液晶組成物的驅動電壓的成分。
1-1-4.化合物4 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（4）所表示的化合物4。
Figure 02_image026
式（4）中，R4 為氫或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R4 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； 環A41 ～環A45 分別獨立地為1,4-伸環己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-伸苯基、一個或兩個氫經氟取代的1,4-伸苯基、兩個氫分別經氟與氯取代的1,4-伸苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基； Z41 ～Z46 分別獨立地為單鍵或碳數1～4的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-或-CF2 O-取代； L41 ～L43 分別獨立地為氫或氟； n41 ～n45 分別獨立地為0或1，2≦n41 +n42 +n43 +n44 +n45 ≦3； X4 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。
化合物4具有氯苯環。化合物4在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，而且與其他液晶化合物的相容性好。進而不易表現出層列相。含有所述化合物的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，在組成物中可擴大向列相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。進而，所述化合物的介電常數非等向性與折射率非等向性大，因此可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的組成物的驅動電壓的成分。
透過適當選擇式（4）中的n42 ～n45 的組合、以及R4 、最右側的苯環上的基（L42 、L43 及X4 ）、或鍵結基Z42 ～鍵結基Z46 ，能夠任意調整透明點、折射率非等向性、介電常數非等向性等物性。
式（4）中的R4 較佳為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基、或至少一個氫經氟取代的碳數2～12的烯基。
就化合物的穩定性或介電常數非等向性的方面而言，式（4）中的環A41 ～環A45 分別較佳為1,4-伸苯基、一個或兩個氫經氟取代的1,4-伸苯基。當環A41 ～環A45 的取代基、L42 及L43 為氫時，熔點低，當所述基為氟時，介電常數非等向性大。
式（4）中的Z41 ～Z46 分別為單鍵或碳數1～4的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-或-CF2 O-取代。式（4）中的Z41 ～Z46 較佳均為單鍵或至少一者為-COO-或-CF2 O-，在重視與其他液晶化合物的相容性的情況下，較佳至少一者為-CF2 O-。
式（4）中的X4 為氟、氯、-CF3 、-CHF2 、-CH2 F、-OCF3 、-OCHF2 、-OCH2 F、-OCF2 CFHCF3 或-CH=CHCF3 ，較佳為氟、氯、-CF3 及-OCF3 。當X4 為氟、氯、-OCF3 時，與其他液晶化合物的低溫下的相容性優異，當X4 為-CF3 時，驅動電壓降低效果大。
式（4）中，n42 +n43 +n44 +n45 =2的化合物的透明點高，n42 +n43 +n44 +n45 =1的化合物的熔點低。 式（4）中的鍵結基Z41 ～鍵結基Z46 為單鍵、或-CF2 O-，因此在化學上比較穩定，較不易發生劣化。進而，當鍵結基為單鍵時，黏度小。另外，當鍵結基為-CF2 O-時，介電常數非等向性的大。
化合物4具有良好的相容性與大的介電常數非等向性以及大的折射率非等向性。 相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為0重量%～80重量%的化合物4，更佳含有0重量%～50重量%，特佳含有0重量%～20重量%。
1-1-5.化合物5 本發明的元件中所使用的液晶介質等可還包含至少一種或兩種以上的式（5）所表示的化合物5。
Figure 02_image028
式（5）中，R5 為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基、或至少一個氫經氟取代的碳數2～12的烯基； 環A5 分別獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、3,5-二氯-1,4-伸苯基或嘧啶-2,5-二基； Z5 分別獨立地為單鍵、伸乙基、-COO-、-OCO-、-CF2 O-或-OCF2 -； L51 及L52 分別獨立地為氫或氟； n5 為1、2、3或4，在n5 表示2、3或4的情況下，存在多個的環A5 及Z5 分別可相同，也可不同； X5 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。
化合物5在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，而且與其他液晶化合物的相容性好。含有所述化合物的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，在組成物中可擴大向列相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。進而，所述化合物的介電常數非等向性與折射率非等向性大，因此可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的組成物的驅動電壓的成分。
式（5）中的R5 為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基、或至少一個氫經氟取代的碳數2～12的烯基。為了提高相對於紫外線的穩定性，或為了提高相對於熱的穩定性，式（5）中的較佳的R5 為碳數1～12的烷基。就降低黏度的方面而言，式（5）中的R5 較佳為碳數2～12的烯基，就提高相對於紫外線的穩定性的方面或提高相對於熱的穩定性的方面而言，較佳為碳數1～12的烷基。
式（5）中的R5 中的烷基不包含環狀烷基。烷氧基不包含環狀烷氧基。烯基不包含環狀烯基。至少一個氫經氟取代的烯基不包含至少一個氫經氟取代的環狀烯基。
式（5）中的環A5 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、3,5-二氯-1,4-伸苯基、或嘧啶-2,5-二基，當n5 為2以上時，其中的至少兩個環A5 可相同，也可不同。為了提高光學非等向性，式（5）中的環A5 為1,4-伸苯基或3-氟-1,4-伸苯基，為了降低黏度，較佳為1,4-伸環己基。
式（5）中的Z5 獨立地為單鍵、伸乙基、-COO-、-OCO-、-CF2 O-或-OCF2 -，其中，在n5 為3或4的情況下，一個Z5 為-CF2 O-。當n5 為2以上時，其中的至少兩個Z5 可相同，也可不同。為了降低黏度，式（5）中的Z5 較佳為單鍵。為了提高介電常數非等向性且為了使相容性良好，式（5）中的Z5 較佳為-CF2 O-。
式（5）中的L51 及L52 獨立地為氫、或氟，為了提高介電常數非等向性，L51 及L52 均較佳為氟，為了提高透明點，L51 及L52 均較佳為氫。
式（5）中的X5 為氟、氯、-CF3 或-OCF3 。為了提高介電常數非等向性，較佳為-CF3 ，為了使相容性良好，較佳為氟、-OCF3 ，為了提高折射率非等向性，較佳為氯。
化合物5適合於具有大的介電常數非等向性或低溫下的相容性的組成物的製備。相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為0重量%～80重量%的化合物5，更佳含有0重量%～50重量%，特佳含有0重量%～20重量%。
1-1-6.化合物6 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（6）所表示的化合物6。
Figure 02_image030
式（6）中，R6 為氫或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R6 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； L61 ～L66 分別獨立地為氫或氟； X6 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X6 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
化合物6具有二噁烷環與三個苯環。化合物6在元件的通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，而且儘管透明點高，但與其他液晶化合物的相容性比較好。含有化合物6的組成物在元件的通常使用條件下穩定。因此，在包含化合物6的組成物中，可擴大光學等向性的液晶相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。另外，化合物6可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的組成物的驅動電壓的成分。如果在包含手性劑及化合物6的較佳形態的組成物中表現出藍相，則成為不會與N*相或等向性相共存的均勻的藍相。如此，包含化合物6的較佳形態的組成物容易表現出均勻的藍相。
式（6）中的X6 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、- CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X6 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。 。
作為式（6）中的X6的具體例，可列舉氟、氯、-CF3 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 ，較佳為氟、氯、-CF3 及-OCF3 。在式（6）中的X6 為氯、氟的情況下，熔點比較低，與其他液晶化合物的相容性尤其優異。在式（6）中的X6 為-CF3 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 的情況下，顯示出比較大的介電常數各向異性。當式（6）中的X6 為氟、氯、-SF5 、-CF3 、-OCF3 、或-CH=CH-CF3 時，介電常數各向異性比較大，當X6 為氟、-CF3 、或- OCF3 時，在化學上比較穩定。
化合物6適合於具有大的介電常數非等向性的組成物的製備。化合物6具有容易表現出藍相、且提高透明點的效果。 為了提高透明點，相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為約1.0重量%以上的化合物6。另外，為了降低液晶相的下限溫度，相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為0重量%～80重量%的化合物6，更佳含有0重量%～50重量%，特佳含有0重量%～20重量%。
1-1-7.化合物7 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（7）所表示的化合物7。
Figure 02_image032
式（7）中，R71 及R72 分別獨立地為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基、或至少一個氫經氟取代的碳數2～12的烯基； 環A71 及環A72 分別獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基； Z7 分別獨立地為單鍵、伸乙基、-COO-、或-OCO-； n7 為1、2或3，在n7 表示2或3的情況下，存在多個的環A71 及Z7 分別可相同，也可不同。
化合物7的介電常數非等向性值的絕對值小，為接近中性的化合物。式（7）中，n7 為1的化合物主要有黏度調整或折射率非等向性值的調整的效果，另外，式（7）中，n7 為2或3的化合物具有提高透明點等擴大光學等向性的液晶相的溫度範圍的效果、或者調整折射率非等向性值的效果。
式（7）中的R71 及R72 分別獨立地為碳數1～12的烷基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯基、或至少一個氫經氟取代的碳數2～12的烯基。為了降低黏度，化合物7的式（7）中的R71 及R72 較佳為碳數2～12的烯基。為了提高相對於紫外線的穩定性，或為了提高相對於熱的穩定性，式（7）中的R71 及R72 較佳為碳數1～12的烷基。
式（7）中的環A71 及環A72 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基，當n7 為2以上時，其中的至少兩個環A71 可相同，也可不同。為了提高化合物7的光學非等向性，環A71 及環A72 較佳為1,4-伸苯基或3-氟-1,4-伸苯基。為了降低化合物7的黏度，環A71 及環A72 為1,4-伸環己基。
式（7）中的Z7 分別獨立地為單鍵、伸乙基、或-COO-、-OCO-，當n7 為2以上時，其中的至少兩個Z7 可相同，也可不同。為了降低黏度，較佳的Z7 為單鍵。
如果增加式（7）所表示的化合物的含量，則液晶組成物的驅動電壓變高，黏度變低，因此，只要滿足液晶組成物的黏度的要求值，則就驅動電壓的觀點而言，理想的是含量較少。相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為0重量%～80重量%的化合物7，進而較佳含有0重量%～50重量%，特佳含有0重量%～20重量%。
1-1-8.化合物8 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（8）所表示的化合物8。
Figure 02_image034
式（8）中，R8 為碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-取代，所述烷基中的至少一個-(CH2 )2 -可經-CH=CH-取代； 環A81 ～環A86 分別獨立地為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，所述1,4-伸環己基中的至少一個-CH2 -可經-O-取代，所述1,4-伸環己基中的至少一個-(CH2 )2 -可經-CH=CH-取代，所述1,4-伸苯基中的至少一個-CH=可經-N=取代，所述1,4-伸苯基中的至少一個氫可經鹵素取代； Z81 ～Z87 分別獨立地為單鍵、-(CH2 )2 -、-COO-、-OCO-、-CF2 O-、-OCF2 -、或-CH=CH-； L81 及L82 分別獨立地為氫或氟； n81 ～n87 分別獨立地為0或1；n81 ～n87 的和為1、2、3、或4； X8 為氟、-CF3 、或-OCF3 。
1-1-9.化合物9 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（9）所表示的化合物9。
Figure 02_image036
式（9）中，R9 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R9 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z91 ～Z93 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L91 ～L98 分別獨立地為氫或氟； n91 及n92 分別獨立地為0或1； X9 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X91 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
1-1-10.化合物10 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（10）所表示的化合物10。
Figure 02_image038
式（10）中，R10 為氫或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中及烷基中的任意的-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經鹵素或碳數1～3的烷基取代； Y101 及Y102 分別獨立地為-O-或-CH2 -； Z101 為-CF2 O-或-COO-，Z102 為單鍵或-CH2 CH2 -，且一個CH2 可經氧原子取代，Z103 為單鍵、-CH2 CH2 -、-CF2 O-或-COO-； L101 ～L106 分別獨立地為氫或氟； X10 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X10 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
1-1-11.化合物11 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（11）所表示的化合物11。
Figure 02_image040
式（11）中，R11 為碳數1～12的烷基、碳數2～12的烯基、碳數1～11的烷氧基； 環A111 及環A112 分別獨立地由下述式表示；
Figure 02_image042
Z111 ～Z113 分別獨立地為單鍵、-(CH2 )2 -、-COO-、-CF2 O-、或-CH=CH-； L111 ～L114 分別獨立地為氫或鹵素； n111 為0、1或2，在n111 表示2的情況下，存在多個的Z111 及環A111 分別可相同，也可不同； X11 為氫、鹵素、-CF3 、-OCF3 、-C≡N。
1-1-12.化合物12 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（12）所表示的化合物12。
Figure 02_image044
式（12）中，R12 為碳數3～20的分支烷基或分支烯基，所述分支烷基或分支烯基中的至少一個-CH2 -可經-O-取代，所述分支烷基或分支烯基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述分支烷基或分支烯基中的至少一個氫可經氟取代； 環A121 ～環A125 分別獨立地為1,4-伸苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、四氫吡喃-3,6-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、或萘-2,6-二基，所述環中的至少一個氫可經氟或氯取代； Z121 ～Z124 分別獨立地為單鍵或碳數1～4的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2-可經-O-、-COO-、-OCO-、或-CF2 O-取代，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述伸烷基中的至少一個氫可經鹵素取代； n121 ～n123 分別獨立地為0或1，1≦n121 +n122 +n123 ≦3； X12 為氟、氯、-SF5 、-C≡N、-N=C=S、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1～3的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、或-C≡C-取代。
1-1-13.化合物13 本發明的元件中所使用的液晶介質可還包含至少一種或兩種以上的式（13）所表示的化合物13。
Figure 02_image046
式（13）中，R13 為氫或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中及所述烷基中的-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經鹵素或碳數1～3的烷基取代； 環A131 ～環A134 分別獨立地為苯環、萘環、噻吩環、呱啶環、環己烯環、雙環辛烷環、四氫萘環或環己烷環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～3的烷基或碳數1～3的鹵化烷基取代，所述環中的至少一個或兩個-CH2 -可經-O-或-S-取代，但氧原子不鄰接，-CH=可經-N=取代； W為CH或N； Z131 ～Z135 分別獨立地為單鍵或碳數1～4的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2-可經-O-、-COO-或-CF2 O-取代； L131 ～L134 分別獨立地為氫或鹵素； n131 ～n134 分別獨立地為0或1，0≦n131 +n132 +n133 +n134 ≦2； X13 為氫、鹵素、-SF5 、-C≡N、-N=C=S或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中及所述烷基中的-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中及所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X13 中，-O-與-CH=CH-不鄰接，-CO-與-CH=CH-不鄰接。
1-1-14.化合物8～化合物13的性質 化合物8～化合物13在通常使用條件下，在物理上及化學上極為穩定，而且儘管透明點高，但與其他液晶化合物的相容性比較好。含有化合物8～化合物13的組成物在元件的通常使用條件下比較穩定。因此，在包含化合物8～化合物13的組成物中，可擴大光學等向性的液晶相的溫度範圍，可在廣的溫度範圍內作為元件來使用。進而，化合物8～化合物13可用作用以降低以光學等向性的液晶相驅動的組成物的驅動電壓的成分。另外，在包含化合物8～化合物13及手性劑的組成物中，如果表現出藍相，則成為不會與N*相或等向性相共存的均勻的藍相。即，化合物8～化合物13為容易表現出均勻的藍相的化合物。另外，表現出極大的介電常數非等向性。
式（8）～式（13）中的X8 、X9 、X10 、X11 、X12 、X13 分別較佳為氟、氯、-CF3 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 ，更佳為氟、氯、-CF3 及-OCF3 。 在式（8）～式（13）中的X8 、X9 、X10 、X11 、X12 、X13 為氯、氟的情況下，化合物（8）～化合物（13）的熔點比較低，與其他液晶化合物的相容性尤其優異。在式（8）～式（13）的X8 、X9 、X10 、X11 、X12 、X13 為-CF3 、-SF5 、-CHF2 、-OCF3 及-OCHF2 的情況下，化合物8～化合物13顯示出比較大的介電常數非等向性。 當X8 、X9 、X10 、X11 、X12 、X13 為氟、-CF3 、或-OCF3 時，在化學上穩定。
化合物8～化合物13適合於具有大的介電常數非等向性的組成物的製備，從而可使本發明的元件中的驅動電壓降低。相對於非手性成分T的總重量，較佳含有合計為0重量%～80重量%的化合物8～化合物13的任一種或兩種以上，更佳含有0重量%～50重量%，特佳含有0重量%～20重量%。
1-1-15.化合物1～化合物13的合成 化合物1及化合物2～化合物13可透過將有機合成化學中的方法適當組合而合成。在起始物質中導入目標末端基、環及鍵結基的方法在《有機合成（Organic Syntheses）》（約翰威利父子公司（John Wiley & Sons, Inc））、《有機反應（Organic Reactions）》（約翰威利父子公司（John Wiley & Sons, Inc））、《綜合有機化學（Comprehensive Organic Synthesis）》（培格曼出版社（Pergamon Press））、《新實驗化學講座》（丸善）等中有記載。
例如，依據日本專利第2959526號公報的方法也可合成化合物1及化合物2～化合物13。
2.手性劑 光學等向性的液晶組成物所含有的手性劑為光學活性化合物，且較佳包含選自不具有自由基聚合性基的化合物中的化合物。 作為本發明的組成物中所使用的手性劑，較佳為扭力（螺旋扭轉力（Helical Twisting Power））大的化合物。扭力大的化合物可減少為了獲得所期望的節距而需要的添加量，因此可抑制驅動電壓的上升，實用上有利。具體來說，較佳式（K1）～式（K7）所表示的化合物。所述化合物中，作為液晶組成物中所添加的手性劑，較佳包含於式（K2）中的式（K2-1）～式（K2-8）、包含於式（K4）中的式（K4-1）～式（K4-6）、包含於式（K5）中的式（K5-1）～式（K5-3）及式（K6），更佳式（K4-1）～式（K4-6）、式（K5-1）～式（K5-3）及式（K6）。再者，化合物（K4）～化合物（K7）中，聯萘基、八氫萘基為光學活性部位，且手性劑的掌性並無限制。
Figure 02_image048
式（K1）～式（K7）中，RK 獨立地為氫、鹵素、-C≡N、-N=C=O、-N=C=S或碳數1～12的烷基，所述RK 中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述RK 中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述RK 中的至少一個氫可經氟或氯取代； AK 分別獨立地為芳香族性的6～8元環、非芳香族性的3～8元環、或碳數9以上的稠環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～3的烷基或鹵化烷基取代，所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代； YK 獨立地為氫、鹵素、碳數1～3的烷基、碳數1～3的鹵化烷基、芳香族性的6～8元環、非芳香族性的3～8元環、或碳數9以上的稠環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～3的烷基或鹵化烷基取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-或-NH-取代，所述烷基中的至少一個-CH=可經-N=取代； ZK 獨立地為單鍵、碳數1～8的伸烷基，所述ZK 中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N=N-、-CH=N-或-N=CH-取代，所述ZK 中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述ZK 中的至少一個氫可經鹵素取代； XK 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、或-CH2 CH2 -； mK獨立地為1～3的整數。
Figure 02_image050
Figure 02_image052
Figure 02_image054
Figure 02_image056
式（K2-1）～式（K2-8）、式（K4-1）～式（K4-6）及式（K5-1）～式（K5-3）中，RK 獨立地為碳數3～10的烷基或碳數3～10的烷氧基，所述烷基中或烷氧基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-取代。
根據液晶組成物所要求的性質，可使用扭力相對不大的手性劑。對於扭力相對不大的手性劑，要求相對於液晶組成物的高溶解性，作為它們的例子，可列舉以下的式（Op-1）～式（Op-13）所表示的化合物。
Figure 02_image058
作為液晶組成物中所含有的手性劑，可使用一種化合物，也可使用兩種以上的化合物。
為了容易表現出光學等向性的液晶相，相對於本發明的液晶組成物的總重量，較佳含有0.5重量%～40重量%的手性劑，更佳含有1重量%～25重量%，特佳含有2重量%～15重量%。
為了設定所期望的節距長，可使用具有聚合性基的手性劑、或進行光異構化的手性劑。
3.光學等向性的液晶相 所謂液晶組成物具有光學等向性，是指在宏觀上液晶分子排列為等向性的，因此顯示出光學等向性，但在微觀上存在液晶秩序。「基於液晶組成物在微觀上所具有的液晶秩序的節距（以下有時稱為節距）」較佳為700 nm以下，更佳為500 nm以下，最較佳為350 nm以下。
此處，「非液晶等向性相」為一般定義的等向性相，即，為無秩序相，且為即便形成了局部的秩序參數不為零的區域，但所述區域的形成原因為搖動的等向性相。例如，在向列相的高溫側表現出的等向性相在本說明書中相當於非液晶等向性相。關於本說明書中的手性的液晶，設為也適用同樣的定義。 在本說明書中，所謂「光學等向性的液晶相」，表示並非表現出搖動而是表現出光學等向性的液晶相的相，例如表現出小板（platelet）組織的相（狹義的藍相）為其一例。
在本發明的光學等向性的液晶組成物中，雖為光學等向性的液晶相，但在偏光顯微鏡觀察下，有時在藍相中觀測不到典型的小板組織。因此，在本說明書中，將表現出小板組織的相稱為藍相，將包含藍相的光學等向性的液晶相稱為光學等向性的液晶相。即，藍相包含於光學等向性的液晶相中。
一般來說，藍相被分類為藍相I、藍相II、藍相III三種，所述三種藍相全部為光學活性，且為等向性。在藍相I或藍相II的藍相中，可觀測到由來自不同晶格面的布拉格反射（Bragg reflection）所引起的兩種以上的衍射光。一般可在非液晶等向性相與手性向列相之間的溫度區域中觀測到藍相。
所謂光學等向性的液晶相不顯示出二色以上的衍射光的狀態，是指未觀測到在藍相I、藍相II中可觀測到的小板組織而大致為一面單色。在不顯示出二色以上的衍射光的光學等向性的液晶相中，不需要顏色的明暗在面內為均勻的。
不顯示出二色以上的衍射光的光學等向性的液晶相具有由布拉格反射引起的反射光強度得到抑制、或者移位至低波長側的優點。 另外，在將可見光的光反射的液晶介質中，在用作顯示元件的情況下色感有時會成為問題，但在不顯示出二色以上的衍射光的液晶中，反射波長進行低波長移位，因此可在比狹義的藍相（表現出小板組織的相）長的節距中使可見光的反射消失。
本發明的光學等向性的液晶組成物也可透過向具有手性向列相且不具有光學等向性的液晶相的組成物中添加手性劑而獲得。再者，具有手性向列相且不具有光學等向性的液晶的組成物包含化合物1、光學活性化合物及視需要的其他成分。此時，因不表現出光學等向性的液晶相，故較佳以使節距成為700 nm以上的濃度添加手性劑。
本發明的較佳形態的液晶組成物表現出光學等向性的液晶相的溫度範圍可透過如下方式來擴大：在向列相或手性向列相與等向性相的共存溫度範圍廣的液晶組成物中添加手性劑，從而表現出光學等向性的液晶相。例如，將透明點高的液晶化合物與透明點低的液晶化合物混合，在廣的溫度範圍內製備向列相與等向性相的共存溫度範圍廣的液晶組成物，並在其中添加手性劑，由此可製備在廣的溫度範圍內表現出光學等向性的液晶相的組成物。
作為向列相或手性向列相與等向性相的共存溫度範圍廣的液晶組成物，較佳手性向列相與非液晶等向性相共存的上限溫度與下限溫度的差為3℃～150℃的液晶組成物，更佳的差為5℃～150℃的液晶組成物。另外，較佳向列相與非液晶等向性相共存的上限溫度與下限溫度的差為3℃～150℃的液晶組成物。
如果在光學等向性的液晶相中對本發明的液晶介質施加電場，則會產生電致雙折射，但未必為克爾效應。 節距越長，則光學等向性的液晶相中的電致雙折射越大，因此，只要滿足其他光學特性（透過率、衍射波長等）的要求，則可透過對手性劑的種類與含量進行調整而設定為長的節距，由此增大電致雙折射。
4.其他成分 本發明的光學等向性的液晶組成物可在不對所述組成物的特性帶來大的影響的範圍內進一步包含溶媒、高分子物質、二色性色素、光致變色化合物等。 另外，作為本發明的液晶組成物中所使用的二色性色素的例子，可列舉部花青系、苯乙烯基系、偶氮系、甲亞胺系、氧偶氮基系、喹酞酮系、蒽醌系、四嗪系等。
5.光學等向性的高分子/液晶複合材料 本發明的光學等向性的高分子/液晶複合材料也可透過將光學等向性的液晶組成物與預先聚合而獲得的高分子混合來製造，但較佳在製造作為高分子材料的低分子量單體、巨單體、寡聚物等（以下總稱為「聚合性單體」）與液晶組成物的混合物後，在所述混合物中進行聚合反應，由此來製造。 5-1.高分子/液晶複合材料 本發明的高分子/液晶複合材料為包含液晶組成物以及高分子的複合材料，且顯示出光學等向性，可用於以光學等向性的液晶相驅動的光轉換元件。本發明的高分子/液晶複合材料中所含的液晶組成物為本發明的液晶組成物。
本說明書中，所謂「高分子/液晶複合材料」只要是包含液晶組成物與高分子的化合物兩者的複合材料，則並無特別限定，在高分子的一部分或全部未溶解於液晶組成物的狀態下，高分子與液晶組成物也可呈相分離的狀態。再者，在本說明書中，如果未特別提及，則向列相是指不包含手性向列相的狹義的向列相。
本發明的較佳形態的光學等向性的高分子/液晶複合材料可在廣的溫度範圍內表現出光學等向性的液晶相。另外，本發明的較佳形態的高分子/液晶複合材料的回應速度極其快速。另外，本發明的較佳形態的高分子/液晶複合材料基於所述效果而可較佳地用於光轉換元件。
5-2.聚合性單體等 在本案說明書中，將包含聚合性單體以及液晶組成物的混合物稱為「聚合性單體/液晶混合物」。「聚合性單體/液晶混合物」中，視需要可在無損本發明的效果的範圍內包含後述的聚合引發劑（5-2-3項）、硬化劑（5-2-4項）、硬化促進劑（5-2-4項）、穩定劑（5-2-4項）、二色性色素、或光致變色化合物等。例如，本發明的聚合性單體/液晶混合物中，視需要可含有相對於聚合性單體100重量份而為0.1重量份～20重量份的聚合引發劑。「聚合性單體/液晶混合物」在以表現出藍相的溫度聚合的情況下必須為液晶介質，但在以成為等向性相的溫度聚合的情況下未必為液晶介質。
聚合溫度較佳為高分子/液晶複合材料顯示出高透明性與等向性的溫度。更佳在聚合性單體等與液晶組成物的混合物表現出等向性相或藍相的溫度下，且在成為等向性相或光學等向性的液晶相的溫度下結束聚合。即，較佳設為在聚合後，高分子/液晶複合材料實質上不會使比可見光線長的波長側的光散射、且表現出光學等向性的狀態的溫度。
作為構成本發明的複合材料的高分子的原料，例如可使用低分子量的單體、巨單體、寡聚物，在本說明書中，所謂高分子的原料單體，是以包含低分子量的單體、巨單體、寡聚物等的含義來使用。另外，較佳所獲得的高分子具有三維交聯結構，因此較佳使用具有兩個以上聚合性官能基的多官能性單體來作為高分子的原料單體。聚合性的官能基並無特別限定，可列舉丙烯酸基、甲基丙烯酸基、縮水甘油基、環氧基、氧雜環丁基、乙烯基等，就聚合速度的觀點而言，較佳為丙烯酸基及甲基丙烯酸基。高分子的原料單體中，如果使單體中含有10重量%以上的包含兩個以上具有聚合性的官能基的單體，則在本發明的複合材料中容易表現出高度的透明性與等向性，因此較佳。 另外，為了獲得較佳的複合材料，高分子較佳具有液晶原部位，作為高分子的原料單體，可在其一部分、或者全部中使用具有液晶原部位的原料單體。 為了獲得更佳的複合材料，可並用具有液晶原部位的單官能性、或多官能性單體、及不具有液晶原部位的包含具有聚合性的官能基的單體。另外，視需要可使用除具有液晶原部位的單官能性、或多官能性單體、及不具有液晶原部位的包含具有聚合性的官能基的單體以外的聚合性化合物。
5-2-1.具有液晶原部位的單官能性、或多官能性單體 具有液晶原部位的單官能性、或二官能性單體在結構上並無特別限定，例如可列舉下述的式（M1）或式（M2）所表示的化合物。
Ra -Y-(AM -ZM )m1 -AM -Y-Rb （M1） Rb -Y-(AM -ZM )m1 -AM -Y-Rb （M2）
Figure 02_image060
式（M1）中，Ra 為氫、鹵素、-C≡N、-N=C=O、-N=C=S、或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經鹵素或-C≡N取代。Rb獨立地為式（M3-1）～式（M3-7）的聚合性基。
較佳的Ra 為氫、鹵素、-C≡N、-CF3 、-CF2 H、-CFH2 、-OCF3 、-OCF2 H、碳數1～20的烷基、碳數1～19的烷氧基、碳數2～21的烯基、及碳數2～21的炔基。特佳的Ra為-C≡N、碳數1～20的烷基及碳數1～19的烷氧基。
式（M2）中，Rb 獨立地為式（M3-1）～式（M3-7）的聚合性基。
此處，式（M3-1）～式（M3-7）中，Rd獨立地為氫、鹵素或碳數1～5的烷基，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代。較佳的Rd 為氫、鹵素及甲基。特佳的Rd 為氫、氟及甲基。 另外，式（M3-2）、式（M3-3）、式（M3-4）、式（M3-7）較佳利用自由基聚合來進行聚合。式（M3-1）、式（M3-5）、式（M3-6）較佳利用陽離子聚合來進行聚合。由於所述聚合均為活性聚合，故只要少量的自由基或陽離子活性種在反應系統內產生，則聚合開始。可出於加快活性種的產生的目的來使用聚合引發劑。產生活性種時可使用例如光或熱。
式（M1）及式（M2）中，AM 獨立地為芳香族性或非芳香族性的5元環、6元環或碳數9以上的稠環，且所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-NH-、或-NCH3 -取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代，所述環中的至少一個氫原子可經鹵素、及碳數1～5的烷基、或鹵化烷基取代。較佳的AM 的具體例為：1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、四氫萘-2,6-二基、芴-2,7-二基、或雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基，所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～5的烷基或碳數1～5的鹵化烷基取代。 考慮到化合物的穩定性，相較於氧與氧鄰接的-CH2 -O-O-CH2 -，氧與氧不鄰接的-CH2 -O-CH2 -O-更佳。在硫中也同樣。
所述具體例中，特佳的AM為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,5-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、2-甲基-1,4-伸苯基、2-三氟甲基-1,4-伸苯基、2,3-雙(三氟甲基)-1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、四氫萘-2,6-二基、芴-2,7-二基、9-甲基芴-2,7-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、及嘧啶-2,5-二基。再者，所述1,4-伸環己基及1,3-二噁烷-2,5-二基的立體構型是反式構型優於順式構型。 由於2-氟-1,4-伸苯基與3-氟-1,4-伸苯基在結構上相同，故未例示後者。所述規則也適用於2,5-二氟-1,4-伸苯基與3,6-二氟-1,4-伸苯基的關係等。
式（M1）及式（M2）中，Y獨立地為單鍵或碳數1～20的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-取代，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、或-OCO-取代。較佳的Y為單鍵、-(CH2 )m2 -、-O(CH2 )m2 -、及-(CH2 )m2 O-（所述式中，m2為1～20的整數）。特佳的Y為單鍵、-(CH2 )m2 -、-O(CH2 )m2 -、及-(CH2 )m2 O-（所述式中，m2為1～10的整數）。考慮到化合物的穩定性，-Y-Ra 及-Y-Rb 較佳在所述基中不具有-O-O-、-O-S-、-S-O-、或-S-S-。
式（M1）及式（M2）中，ZM 獨立地為單鍵、-(CH2 )m3 -、-O(CH2 )m3 -、-(CH2 )m3 O-、-O(CH2 )m3 O-、-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-、-OCF2 -(CH2 )2 -、-(CH2 )2 -CF2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-（所述式中，m3為1～20的整數）。
較佳的ZM 為單鍵、-(CH2 )m3 -、-O(CH2 )m3 -、-(CH2 )m3 O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-(CH2 )2 -COO-、-OCO-(CH2 )2 -、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCF2 -、及-CF2 O-。
式（M1）及式（M2）中，m1為1～6的整數。較佳的m1為1～3的整數。當m1為1時，為具有兩個6元環等環的二環化合物。當m1為2或3時，分別為三環及四環的化合物。例如當m1為1時，兩個AM 可相同，或者也可不同。另外，例如當m1為2時，三個AM （或兩個ZM ）可相同，或者也可不同。當m1為3～6時也同樣。關於Ra 、Rb 、Rd 、ZM 、AM 及Y也同樣。
式（M1）所表示的化合物（M1）及式（M2）所表示的化合物（M2）即便包含較天然存在比的量更多的2 H（氘）、13 C等同位素，也具有同樣的特性，因此可較佳地使用。
化合物（M1）及化合物（M2）的更佳的例子為式（M1-1）～式（M1-41）及式（M2-1）～式（M2-27）所表示的化合物（M1-1）～化合物（M1-41）及化合物（M2-1）～化合物（M2-27）。該些化合物中，Ra 、Rb 、Rd 、ZM 、AM 、Y及p的定義與本發明的形態中記載的式（M1）及式（M2）的定義相同。
對化合物（M1-1）～化合物（M1-41）及化合物（M2-1）～化合物（M2-27）中的下述部分結構進行說明。部分結構（a1）表示至少一個氫經氟取代的1,4-伸苯基。部分結構（a2）表示至少一個氫可經氟取代的1,4-伸苯基。部分結構（a3）表示至少一個氫可經氟或甲基的任一者取代的1,4-伸苯基。部分結構（a4）表示9位的氫可經甲基取代的芴。
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可出於使本發明的高分子/液晶複合材料的光學等向性最優化的目的而使用具有液晶原部位且具有三個以上的聚合性官能基的單體。作為具有液晶原部位且具有三個以上的聚合性官能基的單體，可較佳地使用公知的化合物，例如為（M4-1）～（M4-3），作為更具體的例子，可列舉日本專利特開2000-327623號、日本專利特開2004-182949號、日本專利特開2004-59772號中記載的化合物。其中，（M4-1）～（M4-3）中，Rb 、Y、及（F）為與前述相同的定義。Za為與前述ZM 相同的定義。
Figure 02_image084
5-2-2.不具有液晶原部位的包含具有聚合性的官能基的單體 作為不具有液晶原部位的包含具有聚合性的官能基的單體，例如為碳數1～30的直鏈丙烯酸酯或分支丙烯酸酯、碳數1～30的直鏈二丙烯酸酯或分支二丙烯酸酯，作為具有三個以上聚合性官能基的單體，可列舉甘油.丙氧基化物（1PO/OH）三丙烯酸酯、季戊四醇.丙氧基化物.三丙烯酸酯、季戊四醇.三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷.乙氧基化物.三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷.丙氧基化物.三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷.三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇.四丙烯酸酯、二(季戊四醇)五丙烯酸酯、二(季戊四醇)六丙烯酸酯、三羥甲基丙烷.三丙烯酸酯等，但並不限定於該些單體。
5-2-3.聚合引發劑 構成本發明的複合材料的高分子的製造中的聚合反應並無特別限定，例如進行光自由基聚合、熱自由基聚合、光陽離子聚合等。
光自由基聚合中可使用的光自由基聚合引發劑的例子為：德牢固（DAROCUR）1173及4265（均為商品名，日本巴斯夫（BASF Japan）（股）），豔佳固（IRGACURE）184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850、及2959（均為商品名，日本巴斯夫（股））等。
熱自由基聚合中可使用的利用熱的自由基聚合的較佳聚合引發劑的例子為：過氧化苯甲醯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化三甲基乙酸叔丁酯、過氧化二異丁酸叔丁酯、過氧化月桂醯、2,2'-偶氮雙異丁酸二甲酯（2,2'-Azobisisobutyric acid dimethyl，MAIB）、過氧化二-叔丁酯（di-t-butyl peroxide，DTBPO）、偶氮雙異丁腈（Azodiisobutyronitrile，AIBN）、偶氮雙環己烷甲腈（Azobis Cyclohexane carbonitrile，ACN）等。
作為光陽離子聚合中可使用的光陽離子聚合引發劑，可列舉二芳基碘鎓鹽（diaryliodonium salt，以下稱為「DAS」）、三芳基鋶鹽（triaryl sulfonium salt，以下稱為「TAS」）等。
作為DAS，可列舉：二苯基碘四氟硼酸鹽、二苯基碘六氟膦酸鹽、二苯基碘六氟砷酸鹽、二苯基碘三氟甲磺酸鹽、二苯基碘三氟乙酸鹽、二苯基碘-對甲苯磺酸鹽、二苯基碘四(五氟苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘四氟硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘六氟膦酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘六氟砷酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘三氟甲磺酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘三氟乙酸鹽、4-甲氧基苯基苯基碘-對甲苯磺酸鹽等。
也可以透過向DAS中添加硫雜蒽酮、吩噻嗪、氯硫雜蒽酮、氧雜蒽酮、蒽、二苯基蒽、紅熒烯等光增感劑來加以高感度化。
作為TAS，可列舉：三苯基鋶四氟硼酸鹽、三苯基鋶六氟膦酸鹽、三苯基鋶六氟砷酸鹽、三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶三氟乙酸鹽、三苯基鋶-對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶四(五氟苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶四氟硼酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶六氟膦酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶六氟砷酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶三氟甲磺酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶三氟乙酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶-對甲苯磺酸鹽等。
光陽離子聚合引發劑的具體的商品名的例子為希拉克爾（Cyracure）UVI-6990、希拉克爾UVI-6974、希拉克爾UVI-6992（分別為商品名，UCC（股）），艾迪科奧普托瑪（Adeka Optomer）SP-150、SP-152、SP-170、SP-172（分別為商品名，艾迪科（ADEKA）（股）），羅朵希爾光引發劑（Rhodorsil Photoinitiator）2074（商品名，日本羅地亞（Rhodia Japan）（股）），豔佳固（IRGACURE）250（商品名，日本巴斯夫（股））、UV-9380C（商品名，GE東芝矽酮（GE Toshiba Silicone）（股））等。
5-2-4.硬化劑等 構成本發明的複合材料的高分子的製造中，除了所述聚合性單體等及聚合引發劑以外，也可進而加入一種或兩種以上的其他較佳的成分，例如可加入硬化劑、硬化促進劑、穩定劑等。
作為硬化劑，可使用通常用作環氧樹脂的硬化劑的現有公知的潛在性硬化劑。潛在性環氧樹脂用硬化劑可列舉：胺系硬化劑、酚醛清漆樹脂系硬化劑、咪唑系硬化劑、酸酐系硬化劑等。作為胺系硬化劑的例子，可列舉：二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、間二甲苯二胺、三甲基六亞甲基二胺、2-甲基五亞甲基二胺、二乙基氨基丙基胺等脂肪族多胺；異佛爾酮二胺、1,3-雙氨基甲基環己烷、雙(4-氨基環己基)甲烷、降冰片烯二胺、1,2-二氨基環己烷、拉羅敏（Laromin）等脂環式多胺；二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基乙烷、間伸苯基二胺等芳香族多胺等。
作為酚醛清漆樹脂系硬化劑的例子，可列舉酚醛清漆樹脂、聯苯酚酚醛清漆樹脂等。作為咪唑系硬化劑，可列舉：2-甲基咪唑、2-乙基己基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽等。
作為酸酐系硬化劑的例子，可列舉：四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基環己烯四羧酸二酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐等。
另外，進而可使用用以促進具有縮水甘油基、環氧基、氧雜環丁基的聚合性化合物與硬化劑的硬化反應的硬化促進劑。作為硬化促進劑，例如可列舉：苄基二甲基胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚、二甲基環己基胺等三級胺類，1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑類，三苯基膦等有機磷系化合物，四苯基溴化磷等四級磷鹽類，1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7等或其有機酸鹽等二氮雜雙環烯烴類，四乙基溴化銨、四丁基溴化銨等四級銨鹽類，三氟化硼、硼酸三苯酯等硼化合物等。所述硬化促進劑可單獨使用或混合使用兩種以上。
另外，例如為了防止存儲中的不期望的聚合，較佳添加穩定劑。作為穩定劑，可使用本領域技術人員所熟知的所有化合物。作為穩定劑的代表例，可列舉：4-乙氧基苯酚、對苯二酚、丁基化羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）等。
5-3.高分子/液晶複合材料的組成 本發明的高分子/液晶複合材料中的液晶組成物的含有率只要是複合材料可表現出光學等向性的液晶相的範圍，則較佳為盡可能高的含有率。其原因在於：液晶組成物的含有率越高，本發明的複合材料的電致雙折射值越大。
在本發明的高分子/液晶複合材料中，相對於複合材料，液晶組成物的含有率較佳為60重量%～99重量%，更佳為60重量%～98重量%，特佳為80重量%～97重量%。另外，在本發明的高分子/液晶複合材料中，相對於複合材料，高分子的含有率較佳為1重量%～40重量%，更佳為2重量%～40重量%，特佳為3重量%～20重量%。
6.光轉換元件 在後述的實施例中將進行詳細說明，作為相對於電極面沿垂直方向進行電壓施加的元件，將其夾持於未實施取向處理的兩塊帶電極的玻璃基板之間，將所獲得的單元加熱至藍相。在所述狀態下，照射紫外光而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料（PSBP-A1）即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。將夾持有所述高分子/液晶複合材料的單元用作光轉換元件。
另外，作為相對於電極面沿水準方向進行電壓施加的元件，將液晶組成物夾持於未實施取向處理的梳型電極基板與相向玻璃基板（未賦予電極）之間，將所獲得的單元加熱至藍相。在所述狀態下，照射紫外光而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。將夾持有所述高分子/液晶複合材料的單元用作光轉換元件。 [實施例]
以下，透過實施例來對本發明進一步進行詳細說明，但本發明不受這些實施例的限制。再者，只要無特別說明，則「%」是指「重量%」。
關於所獲得的化合物，利用由氫譜核磁共振（1 H-nuclear magnetic resonance，1 H-NMR）分析而得的核磁共振頻譜、由氣相色譜（gas chromatography，GC）分析而得的氣相色譜等進行鑒別，因此，首先對分析方法進行說明。
1 H-NMR分析： 測定裝置是使用DRX-500（布魯克-拜厄斯賓（Bruker BioSpin）（股）公司製造）。使實施例等中製造的樣品溶解於CDCl3等樣品可溶的氘化溶媒中，在室溫下，以500 MHz、累計次數24次的條件來進行測定。再者，在所獲得的核磁共振頻譜的說明中，s是指單峰（singlet），d是指雙重峰（doublet），t是指三重峰（triplet），q是指四重峰（quartet），m是指多重峰（multiplet）。再者，作為化學位移δ值的零點的基準物質，使用四甲基矽烷（tetramethyl silane，TMS）。
GC分析： 測定裝置是使用島津製作所製造的GC-14B型氣相色譜儀。管柱使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M25-025（長度為25 m，內徑為0.22 mm，膜厚為0.25 μm；固定液相為二甲基聚矽氧烷；無極性）。作為載體氣體，使用氦氣，流量調整為1 ml/min。將試樣氣化室的溫度設定為300℃，將檢測器（火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，FID））部分的溫度設定為300℃。
將試樣溶解於甲苯中，以成為1重量%的溶液的方式進行製備，將1 μl的所得的溶液注入試樣氣化室中。作為記錄計，使用島津製作所製造的C-R6A型色譜儀元件（Chromatopac）、或其同等品。所獲得的氣相色譜中顯示出對應於成分化合物的峰值的保持時間及峰值的面積值。
再者，作為試樣的稀釋溶媒，例如可使用氯仿、己烷。另外，作為管柱，也可使用安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）製造的毛細管柱DB-1（長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm）、安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）製造的HP-1（長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm），瑞斯泰克公司（Restek Corporation）製造的Rtx-1（長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm），SGE國際公司（SGE International Pty. Ltd）製造的BP-1（長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm）等。
氣相色譜中的峰值的面積比相當於成分化合物的比例。一般來說，分析樣品的成分化合物的重量%與分析樣品的各峰值的面積%並不完全相同，但在本發明中使用所述管柱的情況下，實際的校正係數為1，因此，分析樣品中的成分化合物的重量%與分析樣品中的各峰值的面積%大致對應。其原因在於：成分的液晶化合物中的校正係數並無大的差異。為了利用氣相色譜更準確地求出液晶組成物中的液晶化合物的組成比，使用利用氣相色譜的內部標準法。對準確地秤量了固定量的各液晶化合物成分（被檢測成分）與作為基準的液晶化合物（基準物質）同時進行氣相色譜測定，預先算出所獲得的被檢測成分的峰值與基準物質的峰值的面積比的相對強度。如果使用相對於基準物質的各成分的峰值面積的相對強度來進行校正，則可根據氣相色譜分析更準確地求出液晶組成物中的液晶化合物的組成比。
液晶化合物等的物性值的測定試樣： 作為測定液晶化合物的物性值的試樣，有將化合物自身設為試樣的情況、將化合物與母液晶混合而設為試樣的情況兩種。
在使用將化合物與母液晶混合而成的試樣的後者的情況下，利用以下方法進行測定。首先，將所獲得的15重量%的液晶化合物與85重量%的母液晶混合而製作試樣。然後，根據所獲得的試樣的測定值，依照基於下述計算式的外推法來計算外推值。將所述外推值設為所述化合物的物性值。 ＜外推值＞=（100×＜試樣的測定值＞-＜母液晶的重量%＞×＜母液晶的測定值＞）/＜液晶化合物的重量%＞
在即便液晶化合物與母液晶的比例為所述比例也在25℃下析出層列相或結晶的情況下，將液晶化合物與母液晶的比例依次變更為10重量%：90重量%、5重量%：95重量%、1重量%：99重量%，以在25℃下不析出層列相或結晶的比例來測定試樣的物性值，並依照所述式來求出外推值，將所述外推值設為液晶化合物的物性值。
測定中使用的母液晶存在多個種類，例如，母液晶A的組成（重量%）如下。 母液晶A：
Figure 02_image086
液晶化合物等的物性值的測定方法： 物性值的測定是利用後述的方法來進行。所述測定方法的大部分是日本電子機械工業標準（Standard of Electronic Industries Association of Japan）EIAJ.ED-2521A中記載的方法、或將其加以修飾而成的方法。另外，在測定中使用的扭轉向列（Twisted Nematic，TN）元件上，未安裝薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT）。
測定值中，在將液晶化合物自身設為試樣的情況下，將所獲得的值記載為實驗資料。在將液晶化合物與母液晶的混合物用作試樣的情況下，將利用外推法而獲得的值記載為實驗資料。
相結構及相轉變溫度（℃）： 利用以下（1）、及（2）的方法進行測定。 （1）在具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板（梅特勒（Mettler）公司的FP-52型熱平臺（hot stage））上放置化合物，一邊以3℃/min的速度加熱一邊利用偏光顯微鏡來觀察相狀態及其變化，確定液晶相的種類。 （2）使用珀金埃爾默（Perkin Elmer）公司製造的掃描熱量計DSC-7系統、或鑽石（Diamond）差示掃描量熱（Differential scanning calorimetry，DSC）系統，以3℃/min的速度進行升降溫，透過外推來求出伴隨著試樣的相變化的吸熱峰、或發熱峰的起始點（起始（on set）），確定相轉變溫度。
以下，將結晶表示為K，進而，在對結晶加以區分的情況下，分別表示為K1 或K2 。另外，層列相表示為Sm，向列相表示為N，手性向列相表示為N*。液體（等向性）表示為I。層列相中，在對層列B相、或層列A相加以區分的情況下，分別表示為SmB、或SmA。BP表示藍相或光學等向性的液晶相。兩相的共存狀態有時以（N*+I）、（N*+BP）的形式來表述。具體來說，（N*+I）分別表示非液晶等向性相與手性向列相共存的相，（N*+BP）表示BP相或光學等向性的液晶相與手性向列相共存的相。Un表示並非光學等向性的未確認的相。作為相轉變溫度的表述，例如所謂「K 50.0 N 100.0 I」表示自結晶至向列相的相轉變溫度（KN）為50.0℃，自向列相至液體的相轉變溫度（NI）為100.0℃。另外，所謂「BP - I」表示無法判斷自藍相或光學等向性的液晶相至液體（等向性）的相轉變溫度，所謂「N 83.0-83.4 I」表示自向列相至液體（等向性）的相轉變溫度為83.0℃至83.4℃的範圍。其他表述也同樣。
向列相的上限溫度（TNI；℃）： 在具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板（梅特勒（Mettler）公司的FP-52型熱平臺（hot stage））上放置試樣（液晶化合物與母液晶的混合物），一邊以1℃/min的速度加熱一邊利用偏光顯微鏡來觀察。將試樣的一部分自向列相變化為等向性液體時的溫度設為向列相的上限溫度。以下，有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。
低溫相容性： 製作將母液晶與液晶化合物以液晶化合物的比例成為20重量%、15重量%、10重量%、5重量%、3重量%、及1重量%的量的方式混合而成的試樣，將試樣放入到玻璃瓶中。將所述玻璃瓶在-10℃或-20℃的冷藏庫（freezer）中保管一定期間後，觀察結晶或層列相是否析出。
黏度（η；在20℃下測定；mPa·s）： 使用E型黏度計對液晶化合物與母液晶的混合物進行測定。
折射率非等向性（Δn）： 在25℃的溫度下，使用波長589 nm的光，利用在目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。對主棱鏡的表面朝一個方向進行摩擦後，將試樣（液晶化合物與母液晶的混合物）滴加到主棱鏡上。折射率（n∥ ）是在偏振光的方向與摩擦的方向平行時測定。折射率（n⊥）是在偏振光的方向與摩擦的方向垂直時測定。折射率非等向性（Δn）的值是根據Δn=n∥ -n⊥的式子來計算。
介電常數非等向性（Δε；在25℃下測定）： 在兩塊玻璃基板的間隔（間距）為約9 μm、扭轉角為80度的液晶單元中放入試樣（液晶化合物與母液晶的混合物）。對所述單元施加20伏特電壓，測定液晶分子的長軸方向上的介電常數（ε∥ ）。對所述單元施加0.5伏特電壓，測定液晶分子的短軸方向上的介電常數（ε⊥）。介電常數非等向性的值是根據Δε=ε∥ -ε⊥的式子來計算。
節距（P；在25℃下測定；nm）： 節距長是利用選擇反射來測定（液晶便覽第196頁 2000年發行，丸善）。關於選擇反射波長λ，關係式＜n＞p/λ=1成立。此處，＜n＞表示平均折射率，是由下式獲得。＜n＞={（n∥ 2 +n⊥2 ）/2}1/2 。選擇反射波長是利用顯微分光光度計（日本電子（股），商品名MSV-350）來測定。透過所獲得的反射波長除以平均折射率來求出節距。在較可見光更長的波長區域具有反射波長的膽甾醇型液晶的節距在光學活性化合物濃度低的區域中，與光學活性化合物的濃度的倒數成比例，因此測定幾點在可見光區域具有選擇反射波長的液晶的節距長，並利用直線外推法來求出。「光學活性化合物」相當於本發明中的手性劑。
在本發明中，可依照下述方法來進行液晶組成物的特性值的測定。所述方法的大部分是日本電子機械工業標準（Standard of Electronic Industries Association of Japan）EIAJ.ED-2521A中記載的方法、或將其加以修飾而成的方法。在測定中使用的TN元件上未安裝TFT。
向列相的上限溫度（NI；℃）： 在具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，以1℃/min的速度進行加熱。對試樣的一部分自向列相變化為等向性液體時的溫度進行測定。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。
向列相的下限溫度（TC ；℃）： 將具有向列相的試樣在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、及-40℃的冷藏庫中保管10天后，觀察液晶相。例如，當試樣在-20℃下保持向列相、且在-30℃下變化為結晶（或層列相）時，將TC 記載為≦-20℃。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。
光學等向性的液晶相的轉變溫度： 在具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，在正交尼科耳（crossed nicols）的狀態下，首先升溫至試樣成為非液晶等向性相的溫度，然後以1℃/min的速度進行降溫，使得完全表現出手性向列相或光學等向性的液晶相。測定所述降溫過程中的相轉變溫度，繼而以1℃/min的速度升熱，測定所述升溫過程中的相轉變溫度。在本發明中，只要無特別說明，則將升溫過程中的相轉變溫度設為相轉變溫度。在光學等向性的液晶相中，在正交尼科耳下以暗視野難以判別相轉變溫度的情況下，將偏光板自正交尼科耳的狀態偏移1°～10°來測定相轉變溫度。
黏度（η；在20℃下測定；mPa·s）： 測定時使用E型黏度計。
旋轉黏度（γ1；在25℃下測定；mPa·s）： 1）介電常數非等向性為正的試樣：測定是依照M.今井（M. Imai）等人的《分子晶體與液晶（Molecular Crystals and Liquid Crystals）》（Vol. 259，37（1995））中記載的方法。在扭轉角為0°，而且兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為5 μm的TN元件中放入試樣。對TN元件在16伏特～19.5伏特的範圍內以0.5伏特為單位階段性地施加電壓。0.2秒未施加後，以僅一個矩形波（矩形脈衝；0.2秒）及未施加（2秒）的條件反復施加。對因所述施加而產生的暫態電流（transient current）的峰值電流（peak current）及峰值時間（peak time）進行測定。根據所述測定值及M.今井等人的論文第40頁的計算式（8）而獲得旋轉黏度的值。所述計算中所需的介電常數非等向性的值是利用所述旋轉黏度的測定中所使用的元件，透過下述介電常數非等向性的測定方法來求出。
2）介電常數非等向性為負的試樣：測定是依照M.今井（M. Imai）等人的《分子晶體與液晶（Molecular Crystals and Liquid Crystals）》（Vol. 259，37（1995））中記載的方法。在兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為20 μm的垂直取向（vertical alignment，VA）元件中放入試樣。對所述元件在30伏特～50伏特的範圍內以1伏特為單位階段性地施加電壓。0.2秒未施加後，以僅一個矩形波（矩形脈衝；0.2秒）及未施加（2秒）的條件反復施加。對因所述施加而產生的暫態電流（transient current）的峰值電流（peak current）及峰值時間（peak time）進行測定。根據所述測定值及M.今井等人的論文第40頁的計算式（8）而獲得旋轉黏度的值。所述計算所必需的介電常數非等向性是使用下述介電常數非等向性中測定的值。
折射率非等向性（Δn；在25℃下測定）： 使用波長589 nm的光，利用在目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。對主棱鏡的表面朝一個方向進行摩擦（rubbing）後，將試樣滴加到主棱鏡上。折射率（n∥ ）是在偏振光的方向與摩擦的方向平行時測定。折射率（n⊥）是在偏振光的方向與摩擦的方向垂直時測定。折射率非等向性的值是根據Δn=n∥ -n⊥的式子來計算。當試樣為組成物時，利用所述方法來測定折射率非等向性。
介電常數非等向性（Δε；在25℃下測定）： 1）介電常數非等向性為正的組成物：在兩塊玻璃基板的間隔（間隙）為約9 μm、扭轉角為80度的液晶單元中放入試樣。對所述單元施加20伏特電壓，測定液晶分子的長軸方向上的介電常數（ε∥ ）。對所述單元施加0.5伏特電壓，測定液晶分子的短軸方向上的介電常數（ε⊥）。介電常數非等向性的值是根據Δε=ε∥ -ε⊥的式子來計算。
2）介電常數非等向性為負的組成物：在處理成垂直（homeotropic）取向的液晶單元中放入試樣，施加0.5伏特電壓來測定介電常數（ε∥ ）。在處理成水準（homogeneous）取向的液晶單元中放入試樣，施加0.5伏特電壓來測定介電常數（ε⊥）。介電常數非等向性的值是根據Δε=ε∥ -ε⊥的式子來計算。
臨限電壓（Vth；在25℃下測定；V）： 1）介電常數非等向性為正的組成物：在兩塊玻璃基板的間隔（間隙）為（0.5/Δn）（μm）、扭轉角為80度的正常顯白模式（normally white mode）的液晶顯示元件中放入試樣。Δn為利用所述方法測定的折射率非等向性的值。對所述元件施加頻率為32 Hz的矩形波。使矩形波的電壓上升，測定透過元件的光的透過率成為90%時的電壓的值。
2）介電常數非等向性為負的組成物：在兩塊玻璃基板的間隔（間隙）為約9 μm、處理成垂直取向的正常顯黑模式（normally black mode）的液晶顯示元件中放入試樣。對所述元件施加頻率為32 Hz的矩形波。使矩形波的電壓上升，測定透過元件的光的透過率成為10%時的電壓的值。
電壓保持率（VHR；在25℃下測定；%）： 測定時所使用的TN元件具有聚醯亞胺取向膜，而且兩塊玻璃基板的間隔（間隙）為6 μm。所述元件在放入試樣後利用透過紫外線而聚合的黏合劑進行密封。對所述TN元件施加脈衝電壓（5 V、60微秒）來充電。利用高速電壓計在16.7毫秒的期間內測定衰減的電壓，求出單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為未衰減時的面積。電壓保持率為面積A相對於面積B的百分率。
螺旋節距（在20℃下測定；μm）： 螺旋節距的測定時使用喀諾的（Cano）楔型單元法。在喀諾的楔型單元中注入試樣，測定自單元觀察到的向錯線（disclination line）的間隔（a；單位為μm）。螺旋節距（P）是根據式P=2×a×tanθ來算出。θ為楔型單元中的兩塊玻璃板間的角度。
選擇反射波長（λ；在25℃下測定；nm）： 選擇反射波長是利用顯微分光光度計（日本電子（股），商品名MSV-350）來測定。 在較可見光更長的波長區域或更短的波長區域具有反射波長的膽甾醇型液晶、及測定困難的膽甾醇型液晶的節距是透過如下方式求出：以在可見光區域具有選擇反射波長般的濃度（濃度C'）添加手性化合物而測定選擇反射波長（λ'），並根據原本的手性濃度（C），利用直線外推法（λ=λ'×C'/C）而算出原本的選擇反射波長（λ）。 透過所獲得的反射波長除以平均折射率來求出節距長。（《液晶便覽》第196頁 2000年發行，丸善）。關於選擇反射波長λ，關係式＜n＞p/λ=1成立。此處，＜n＞表示平均折射率，是由下式獲得。＜n＞={（n∥ 2 +n⊥2 ）/2}1/2 。
螺旋扭轉功率（HTP；在25℃下測定；μm-1）： 使用利用所述方法而求出的平均折射率＜n＞、及節距的值，由下式來獲得HTP。HTP=＜n＞/（λ×C）。λ表示選擇反射波長（nm），C表示手性濃度（wt%）。
成分或液晶化合物的比例（百分率）為基於液晶化合物的總重量的重量百分率（重量%）。組成物可透過在對液晶化合物等成分的重量進行測定後加以混合來製備，因此，容易算出成分的重量%。
手性劑（8H）BN-H5的HTP的決定 在100℃下，將以下所示的手性劑（8H）BN-H5（2.00重量%）加熱溶解於向列液晶組成物NLC-Z（98.00重量%），獲得手性向列液晶組成物CLC-Z。液晶組成物CLC-Z的選擇反射波長（λ）為525（nm），根據所述值而計算的化合物手性劑（8H）BN-H5的HTP為148.3（μm-1）。
手性劑（8H）BN-H5的化學結構式如下。
Figure 02_image088
向列液晶組成物NLC-Z
Figure 02_image090
Figure 02_image092
Figure 02_image094
Figure 02_image096
所述向列液晶組成物NLC-Z的相轉變溫度（℃）為N 77.6 I。
（實施例1） 將下圖所示的液晶化合物以下述的比例混合，由此製備向列液晶組成物NLC-A。 向列液晶組成物NLC-A
Figure 02_image098
Figure 02_image100
Figure 02_image102
所述向列液晶組成物NLC-A的相轉變溫度（℃）為N 87.8 I。
接著獲得包含向列液晶組成物NLC-A（95.2重量%）、與手性劑（8H）BN-H5（4.8重量%）的手性向列液晶組成物CLC-A1。 所述手性向列液晶組成物CLC-A1的相轉變溫度（℃）為N* 79.0 BP - I。
聚合性單體與手性向列液晶組成物的混合物（MLC-A1）的製備 作為手性向列液晶組成物與聚合性單體的混合物，製備將88.8重量%的手性向列液晶組成物CLC-A1、6.0重量%的正十六烷基丙烯酸酯、4.8重量%的苯-1,2,4-三基三(4-(12-(丙烯醯基氧基)十二烷基氧基)苯甲醯基氧基)苯甲酸酯（LCA-1）、0.4重量%的作為光聚合引發劑的2,2'-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的混合物MLC-A1。所述混合物MLC-A1的相轉變溫度（℃）為N* 50.9 BP 54.3 I。 LCA-1的化學結構式如下。
Figure 02_image104
高分子/液晶複合材料（PSBP-A1）的製備 將混合物MLC-A1夾持於未實施取向處理的兩塊帶電極的玻璃基板之間（單元厚度15 μm），將所獲得的單元加熱至51.1℃的藍相。在所述狀態下，照射紫外光（紫外光強度為2.0 mWcm-2 （365 nm））7分鐘而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料（PSBP-A1）即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。
將夾持有高分子/液晶複合材料PSBP-A1的單元設置於圖1所示的光學系統中，測定電光學特性。作為光源而使用偏光顯微鏡（尼康（Nikon）製造 日蝕（Eclipse） LV100POL）的白色光源，以使朝向單元的入射角度相對於單元面而傾斜45度的方式設置。透過在室溫下進行電壓施加而觀察到光學變化，從而確認到可進行偏振光控制。
（實施例2） 獲得包含向列液晶組成物NLC-A（96.5重量%）、與手性劑（8H）BN-H5（3.5重量%）的手性向列液晶組成物CLC-A2。 所述手性向列液晶組成物CLC-A2的相轉變溫度（℃）為N* 79.8 BP - I。
聚合性單體與手性向列液晶組成物的混合物（MLC-A2）的製備 作為手性向列液晶組成物與聚合性單體的混合物，製備將88.8重量%的手性向列液晶組成物CLC-A2、6.0重量%的正十六烷基丙烯酸酯、4.8重量%的苯-1,2,4-三基三(4-(12-(丙烯醯基氧基)十二烷基氧基)苯甲醯基氧基)苯甲酸酯（LCA-1）、0.4重量%的作為光聚合引發劑的2,2'-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的混合物MLC-A2。所述混合物MLC-A2的相轉變溫度（℃）為N* 52.5 BP - I。
高分子/液晶複合材料（PSBP-A3）的製備 將混合物MLC-A2夾持於未實施取向處理的兩塊帶電極的玻璃基板之間（單元厚度15 μm），將所獲得的單元加熱至52.7℃的藍相。在所述狀態下，照射紫外光（紫外光強度為2.0 mWcm-2 （365 nm））7分鐘而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料（PSBP-A3）即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。
將夾持有高分子/液晶複合材料PSBP-A3的單元設置於圖1所示的光學系統中，測定電光學特性。作為光源而使用偏光顯微鏡（尼康（Nikon）製造 日蝕（Eclipse） LV100POL）的白色光源，以使朝向單元的入射角度相對於單元面而傾斜45度的方式設置。透過在室溫下進行電壓施加而觀察到光學變化，從而確認到可進行偏振光控制。
（實施例3） 將下圖所示的液晶化合物以下述的比例混合，由此製備向列液晶組成物NLC-B。 向列液晶組成物NLC-B
Figure 02_image106
Figure 02_image108
所述向列液晶組成物NLC-B的相轉變溫度（℃）為N 97.1 I。
接著獲得包含向列液晶組成物NLC-B（96.5重量%）、與手性劑（8H）BN-H5（3.5重量%）的手性向列液晶組成物CLC-B。 所述手性向列液晶組成物CLC-B的相轉變溫度（℃）為N* 90.4 BP - I。
聚合性單體與手性向列液晶組成物的混合物（MLC-B）的製備 作為手性向列液晶組成物與聚合性單體的混合物，製備將88.8重量%的手性向列液晶組成物CLC-B、6.0重量%的正十二烷基丙烯酸酯、4.8重量%的苯-1,2,4-三基三(4-(12-(丙烯醯基氧基)十二烷基氧基)苯甲醯基氧基)苯甲酸酯（LCA-1）、0.4重量%的作為光聚合引發劑的2,2'-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的混合物MLC-B。所述混合物MLC-B的相轉變溫度（℃）為N* 56.5 BP - I。
高分子/液晶複合材料（PSBP-B1）的製備 將混合物MLC-B夾持於未實施取向處理的兩塊帶電極的玻璃基板之間（單元厚度15 μm），將所獲得的單元加熱至56.7℃的藍相。在所述狀態下，照射紫外光（紫外光強度為2.0 mWcm-2 （365 nm））7分鐘而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料（PSBP-B1）即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。
將夾持有高分子/液晶複合材料PSBP-B1的單元設置於圖1所示的光學系統中，測定電光學特性。作為光源而使用偏光顯微鏡（尼康（Nikon）製造 日蝕（Eclipse） LV100POL）的白色光源，以使朝向單元的入射角度相對於單元面而傾斜45度的方式設置。透過在室溫下進行電壓施加而觀察到光學變化，從而確認到可進行偏振光控制。
（實施例4） 將表1所示的液晶化合物以下述的比例混合，由此製備向列液晶組成物NLC-C～向列液晶組成物NLC-I。表1中的數值為組成比（重量%），N→I為各向列液晶組成物的相轉變溫度（℃）。表1中的「化合物」相當於作為手性成分T的化合物1，更詳細來說，相當於「式」的編號所表示的化合物。 表1
Figure 108120088-A0304-0001
接著，將各向列液晶組成物、與手性劑（8H）BN-H5以下表的比例混合，由此製備手性向列液晶組成物CLC-C～手性向列液晶組成物CLC-I。表2中的數值為組成比（重量%），N*→N*+BP、N*+BP→BP、及BP→I為各手性向列液晶組成物的相轉變溫度（℃）。 表2
Figure 108120088-A0304-0002
單體與液晶組成物的混合物的製備 作為液晶組成物與聚合性單體的混合物，透過將手性向列液晶組成物、正十二烷基丙烯酸酯、苯-1,2,4-三基三(4-(12-(丙烯醯基氧基)十二烷基氧基)苯甲醯基氧基)苯甲酸酯（LCA-1）或1,4-二(4-(6-(丙烯醯基氧基)十二烷基氧基)苯甲醯基氧基)-2-甲基苯（LCA-2）、光聚合引發劑2,2'-二甲氧基苯基苯乙酮以下述比例混合，製備液晶組成物MLC-C～液晶組成物MLC-I。表3中的數值為組成比（重量%），N*→N*+BP、N*+BP→BP、及BP→I為各手性向列液晶組成物的相轉變溫度（℃）。 再者，LCA-2的化學結構式如下。
Figure 02_image164
表3
Figure 108120088-A0304-0003
高分子/液晶複合材料的製備 將液晶組成物MLC-C～液晶組成物MLC-I分別夾持於未實施取向處理的兩塊帶電極的玻璃基板之間（單元厚度15 μm），將所獲得的單元加熱至顯示出藍相的溫度。在所述狀態下，照射紫外光（紫外光強度為2.0 mWcm-2 （365 nm））7分鐘而進行聚合反應。以所述方式而獲得的高分子/液晶複合材料即便冷卻至室溫，也維持光學等向性的液晶相。
將夾持有高分子/液晶複合材料PSBP-C～高分子/液晶複合材料PSBP-I的單元設置於圖1所示的光學系統中，測定電光學特性。作為光源而使用偏光顯微鏡（尼康（Nikon）製造 日蝕（Eclipse） LV100POL）的白色光源，以使朝向單元的入射角度相對於單元面而傾斜45度的方式設置。透過在室溫下進行電壓施加而觀察到光學變化，從而確認到可進行偏振光控制。
可知本申請的顯示出光學等向性的液晶相的液晶介質可較佳地用於尤其是使用藍相液晶介質的對延遲進行控制的元件、或進行偏振光控制（對右圓偏振光與左圓偏振光進行切換）的元件。 [產業上的可利用性]
本發明的液晶組成物可用於使用如下的高分子/液晶複合材料的光轉換元件、例如雷射雷達（LIDAR）等光轉換元件中：所述高分子/液晶複合材料具有顯示出光學等向性的液晶相，例如藍相。
3‧‧‧光源 4 ‧‧‧偏光元件 5‧‧‧梳型電極 6‧‧‧檢偏器 7‧‧‧光接收器
圖1是表示實施例中使用的光學系統。
Figure 108120088-A0101-11-0002-1
3‧‧‧光源
4‧‧‧偏光元件
5‧‧‧梳型電極
6‧‧‧檢偏器
7‧‧‧光接收器

Claims (17)

  1. 一種液晶組成物，其含有非手性成分T，且具有顯示出光學等向性的液晶相，所述液晶組成物用於利用經電場誘發的雙折射來控制延遲的光轉換中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其用於透過施加電壓來將延遲從0控制為λ/2為止的光轉換中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其用以對右圓偏振光與左圓偏振光進行切換。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的液晶組成物，其中所述非手性成分T含有至少一種式（1）所表示的化合物1，
    Figure 03_image001
    式中，R11 為氫、或碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代；R12 為氫、鹵素、-C≡N、-N=C=O、-N=C=S、-CF3、-OCF3、或碳數1～3的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經鹵素取代，所述烷基中的至少一個-CH3 可經-C≡N取代；環A11 ～環A15 分別獨立地為5～8元環或碳數9以上的稠環，所述環中的至少一個氫可經鹵素、碳數1～5的烷基、或鹵化烷基取代；所述烷基或所述鹵化烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、或-NH-取代，所述環中的至少一個-CH=可經-N=取代；Z11 ～Z14 分別獨立地為單鍵或碳數1～8的伸烷基，所述伸烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-N(O)=N-、-N=N(O)-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-取代，所述伸烷基中的至少一個氫可經鹵素取代；n11 ～n13 分別獨立地為0或1。
  5. 如申請專利範圍第4所述的液晶組成物，其中在式（1）中，n11 +n12 +n13 為2或3，A11 ～A14 選自由下述（A-1）～（A-10）所表示的基所組成的群組，A15 選自由（A-1）～（A-3）所表示的基所組成的群組，進而，A11 ～A15 中的鹵素數的合計為6以上，
    Figure 03_image003
    。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的液晶組成物，其中所述非手性成分T含有至少一種式（2）所表示的化合物2，
    Figure 03_image005
    式（2）中，R2 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z1 ～Z3 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L1 ～L8 分別獨立地為氫或氟； n1 及n2 分別獨立地為0或1； X2 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-、或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X2 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的液晶組成物，其中所述非手性成分T含有至少一種式（3）所表示的化合物3，
    Figure 03_image007
    式（3）中，R3 為氫、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數2至20的炔基、碳數1至19的烷氧基、或碳數的合計為1至20的烷氧基烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在R3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； Z31 ～Z34 分別獨立地為單鍵、-COO-或-CF2 O-，且至少一者為-COO-或-CF2 O-； L31 ～L36 分別獨立地為氫或氟； X3 為氫、鹵素、-SF5 或碳數1～10的烷基，所述烷基中的至少一個-CH2 -可經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，所述烷基中，所述烷基中的至少一個-CH2 -經-O-、-S-、-COO-或-OCO-取代的基中、或者所述烷基中的至少一個-CH2 -CH2-經-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代的基中的至少一個氫可經氟或氯取代，其中，在X3 中，-O-與-CH=CH-及-CO-與-CH=CH-不鄰接； n31 及n32 分別獨立地為0或1。
  8. 如申請專利範圍第7項中所述的液晶組成物，其中相對於所述非手性成分T的總重量，含有合計為25重量%～90重量%的化合物2，且含有合計為5重量%～65重量%的化合物3。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的液晶組成物，其包括手性劑。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的液晶組成物，其包括一種以上的選自由抗氧化劑及紫外線吸收劑所組成的群組中的化合物。
  11. 一種混合物，其包括如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的液晶組成物、以及聚合性單體。
  12. 一種高分子/液晶複合材料，其用於以顯示出光學等向性的液晶相驅動的元件中，且所述高分子/液晶複合材料是使如申請專利範圍第11項所述的混合物聚合而獲得。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的高分子/液晶複合材料，其是使所述的混合物在顯示出非液晶等向性相或光學等向性相的液晶相的溫度範圍內聚合而獲得。
  14. 一種元件，其包括如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的液晶組成物、或者如申請專利範圍第11項所述的混合物、或者如申請專利範圍第12項或第13項所述的高分子/液晶複合材料。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的元件，其能夠相對於近紅外線範圍為0.72 μm～2.5 μm的光來使用。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的元件，其能夠相對於公厘波範圍為1 mm～10 mm的光來使用。
  17. 一種雷射雷達，其包括至少一種如申請專利範圍第14項所述的元件。
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