TW202116981A - 液晶組成物、液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種向列液晶組成物、以及使用該組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線，其中所述向列液晶組成物於為了對於微波或毫米波的電磁波能夠進行更大的相位控制而具有大的介電各向異性Δε、大的折射率各向異性Δn的液晶材料中，向列液晶溫度範圍廣、於低溫下穩定、進而對於熱等外部刺激具有高的可靠性。具體而言，為一種液晶組成物、以及使用該組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線，所述液晶組成物具有通式（i）所表示的液晶化合物。

Description

液晶組成物、液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線

本發明是有關於一種液晶組成物及使用該組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線。

近年來，與自然界中並不存在的可顯現出特性的特異材料（metamaterial）技術相關的研究正在進行，並於以光學領域為首的各種技術領域中受到矚目。其中，就可藉由使用特異材料技術來進行電磁波的控制的觀點而言，可列舉將該特異材料技術應用於高頻裝置（device）、微波裝置或天線等技術領域中。通常，已知天線的大小依存於電磁波的波長。因此，因導入能夠進行經由天線的電波的收發的自動駕駛技術等，而對於使用特異材料技術的天線的小型化寄予很大的期待。作為此種特異材料技術中所使用的材料之一，可列舉液晶介質。

另外，為了藉由一個硬體來切換利用各種功能的系統、或者藉由軟體來程式性地切換利用各種功能的系統，需要開發可於高頻模擬態（analog stage）下使頻率波段或波段寬度等電子性地可變的裝置的技術。因此，例如，進行有如下技術的開發：可對電子調諧濾波器、電壓控制振盪器、可變特性放大器、相移器-衰減器等可變電路或裝置等的性能-功能進行可變控制的技術。

作為將液晶介質利用於可變功能裝置的高頻裝置，揭示有如下微波波段可變相位器：利用液晶層的介電常數藉由未施加驅動電壓與施加驅動電壓而發生變化的情況，能夠實現於微帶線路中傳遞的電磁波的相位的可變、或者該電磁波的相位的延遲（非專利文獻1）。

另外，作為利用液晶介質的可變功能裝置的液晶層，報告有使用高分子分散型液晶（參照專利文獻1）、雙頻驅動液晶（專利文獻2）的技術。 進而，專利文獻3中，提倡有使用液晶材料作為高頻裝置的構成成分。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2000-315902號公報 [專利文獻2]日本專利特開2001-237606號公報 [專利文獻3]日本專利特開2005-120280號公報 [非專利文獻]

[非專利文獻1]多爾菲（D. Dolfi），「電子快報（Electronics Letters）」，（英國），1993年，第29卷，10號，p.926-927

[發明所欲解決之課題]

但是，若對所述專利文獻1～專利文獻3中記載的液晶組成物的可使用的溫度範圍進行確認，則確認到：尤其是低溫保存穩定性低。因此，產生如下新問題：於液晶組成物的低溫輸送中或於寒冷地區中無法使用作為高頻裝置等的天線。另外，於高頻裝置領域中，亦要求介電各向異性Δε更大、驅動溫度範圍更寬、且於低溫下穩定的液晶材料。

因此，本發明的目的在於提供一種液晶組成物、以及使用該組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線，其中所述液晶組成物具有高的折射率各向異性Δn與廣的驅動溫度範圍，且於低溫下穩定。 [解決課題之手段]

本發明者等人進行了努力研究，結果發現，藉由含有一種或兩種以上的通式（i）所表示的化合物的液晶組成物，可解決所述課題，從而完成了本申請案發明。

本發明為一種液晶組成物，包含以下的通式（i）所表示的化合物。

[化1]

（所述通式（i）中， Rⁱ¹ 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， m1表示1或2的整數， Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可經取代為氟原子、氯原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 中的氫原子的至少一個經取代為氯原子， Zⁱ¹ 及Zⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-，此時，R^ia 及R^ib 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， 於m1為2時，存在多個的Aⁱ¹ 及Zⁱ¹ 分別可相同亦可不同）

本發明為一種包括具有所述液晶組成物的液晶層的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備或天線。 [發明的效果]

根據本發明，可提供一種具有高的折射率各向異性Δn與廣的驅動溫度範圍、且於低溫下穩定的液晶組成物。 根據本發明，可提供一種包括具有如下液晶組成物的液晶層的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線，所述液晶組成物具有高的折射率各向異性（Δn）與廣的驅動溫度範圍、且於低溫下穩定。 根據本發明，可提供一種液晶組成物、以及使用該組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備及天線，其中所述液晶組成物於為了對於微波或毫米波的電磁波能夠進行更大的相位控制而具有大的介電各向異性Δε、高的折射率各向異性Δn的液晶材料中，驅動溫度範圍廣、且於低溫下穩定。

以下，對本發明進行詳細說明。 本發明的液晶組成物含有通式（i）所表示的化合物作為第一成分。

[化2]

所述通式（i）中，Rⁱ¹ 為直鏈狀的基或分支狀的基，較佳為直鏈狀的基。另外，Rⁱ¹ 表示碳原子數1～40的烷基或鹵化烷基，較佳為表示碳原子數2～30的烷基或鹵化烷基，更佳為表示碳原子數2～19的烷基或鹵化烷基，進而佳為表示碳原子數2～10的烷基或鹵化烷基，特佳為表示碳原子數2～8的直鏈狀的烷基。

本說明書中的烷基並無特別限制，例如包含甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、異癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、及2-乙基己基等，較佳為直鏈狀的烷基。

本說明書中的鹵化烷基並無特別限制，例如包含2-氟乙基、2-氯乙基、3-氟丙基、3-氯丙基、4-氟丁基、4-氯丁基、5-氟戊基、5-氯戊基、6-氟己基、6-氯己基、7-氟庚基、7-氯庚基、三氯甲基、及三氟甲基等。

所述通式（i）的Rⁱ¹ 中，該Rⁱ¹ 中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的伸烷基或鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代。具體而言，Rⁱ¹ 較佳為碳原子數1～19、且直鏈狀的烷基、烯基、烷氧基或烯基氧基，更佳為碳原子數1～8、且直鏈狀的烷基、烯基、烷氧基、或烯基氧基。

本說明書中的烯基較佳為選自式（R1）至式（R5）的任一者所表示的基中。（各式中的黑點表示環結構中的碳原子）

[化3]

本說明書中的烯基氧基較佳為選自式（R6）至式（R10）的任一者所表示的基中。（各式中的黑點表示環結構中的碳原子）

[化4]

本說明書中的烷氧基並無特別限制，包含甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、及己氧基，較佳為直鏈狀的烷氧基。

於Rⁱ¹ 所鍵結的環結構為苯基（芳香族）的情況下，該Rⁱ¹ 較佳為直鏈狀的碳原子數1～5的烷基、直鏈狀的碳原子數1～4的烷氧基及碳原子數4～5的烯基。於Rⁱ¹ 所鍵結的環結構為環己烷、吡喃及二噁烷等飽和的環結構的情況下，較佳為直鏈狀的碳原子數1～5的烷基、直鏈狀的碳原子數1～4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2～5的烯基。為了使向列相穩定化，碳原子及視需要而存在的氧原子的合計較佳為5以下。另外，於Rⁱ¹ 所鍵結的環結構為任一者的情況下，均較佳為直鏈狀。

Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 分別獨立地表示可經取代為取代基（Sⁱ ）的二價環式基、具體而言為下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 且Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 中的氫原子的至少一個經取代為氯原子。因此，通式（i）所表示的化合物中的環式基的至少一個中存在氯原子。作為該環式基，為基（a）～基（c）的任一者，更佳為基（a）或基（b）。 於m1為2時，存在多個的Aⁱ¹ 分別可相同亦可不同。

作為該取代基（Sⁱ ），可列舉：氟原子、氯原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。

作為Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 的具體例，可列舉以下的（a1）～（a25）所表示的二價環式基。

[化5]

[化6]

[化7]

（所述式中，*表示與碳原子或其他原子進行鍵結的鍵結鍵） 所述二價環式基中，較佳為（a1）～（a3）、（a5）～（a6）、（a9）～（a10）、（a12）～（a25），更佳為（a1）～（a3）、（a12）～（a25），進而佳為（a1）～（a3）、（a12）～（a18）。藉由將二價環式基設為較佳的條件，而對於熱等外部刺激具備高的可靠性。另外，藉由將二價環式基設為較佳的條件，可獲得大的折射率各向異性。

Zⁱ¹ 及Zⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-，此時，R^ia 及R^ib 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。 就維持液晶性、例如向列液晶性的觀點而言，Zⁱ¹ 及Zⁱ² 較佳為分別獨立地為單鍵、-C≡C-、或-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-（R^ia 及R^ib 表示氫原子、或碳原子數2、4、6或8的烷基或鹵化烷基），更佳為單鍵、-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-（R^ia 及R^ib 表示氫原子、或碳原子數2、4或6的烷基或鹵化烷基）、或-C≡C-。-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-中的R^ia 及R^ib 較佳為表示氫原子。若Zⁱ¹ 及Zⁱ² 為所述條件，則構成液晶原的環結構間的連結基容易確保直線性。 於m1為2時，存在多個的Zⁱ¹ 分別可相同亦可不同。

m1表示1或2，較佳為1。若m1為1或2，則通式（i）所表示的化合物相當於3環～4環的液晶化合物，顯示出高的相容性。

通式（i）所表示的化合物的介電各向異性（Δε）較佳為0～35，更佳為3～33，進而佳為4～30。若介電各向異性為4～30的範圍，則使用該化合物的組成物的Δε顯示出大的值，因此，可降低驅動電壓而較佳。

通式（i）所表示的化合物的折射率各向異性（Δn）較佳為0.1～0.7，更佳為0.12～0.65，進而佳為0.15～0.6。若折射率各向異性為0.15～0.6的範圍，則使用該化合物的組成物的Δn顯示出大的值，因此作為高頻用途的液晶而較佳。

本發明的液晶組成物具有廣的液晶相溫度範圍（液晶相下限溫度與液晶相上限溫度的差的絕對值），但液晶相溫度範圍較佳為100℃以上，更佳為130℃以上。另外，液晶相上限溫度較佳為80℃以上，更佳為100℃以上。進而，液晶相下限溫度較佳為-20℃以下，更佳為-30℃以下。 本發明的液晶組成物的向列相-各向同性液相轉變溫度（T_NI ）較佳為80℃～180℃，較佳為100℃～160℃，較佳為120℃～140℃。

關於本發明的液晶組成物，20℃下的黏度（η）為10 mPa·s至100 mPa·s，較佳為10 mPa·s至90 mPa·s，較佳為10 mPa·s至80 mPa·s，較佳為10 mPa·s至70 mPa·s，較佳為10 mPa·s至60 mPa·s，進而佳為10 mPa·s至50 mPa·s，較佳為10 mPa·s至40 mPa·s，特佳為10 mPa·s至30 mPa·s。 關於本發明的液晶組成物，589.0 nm下的Δn（折射率各向異性）較佳為0.2以上，較佳為0.30～0.40。可見光區域的Δn與數十GHz波段的Δε相關，Δn越高，越可增大GHz波段的介電常數的變化。因此，若液晶組成物的589.0 nm下的Δn為0.2以上，則可增大GHz波段的介電常數的變化，因此作為天線用的液晶組成物而適宜。 此處，於相位差Re、與液晶層的厚度d（單元間隙）、及Δn之間，式：Δn=Re/d的關係成立，於本說明書中，由相位差測定裝置求出Δn。更具體而言，於帶有聚醯亞胺配向膜的玻璃單元中注入本發明的液晶組成物的樣品，利用相位差膜-光學材料檢查裝置RETS-100（大塚電子股份有限公司製造）對測定溫度25℃、589 nm下的面內延遲（相位差Re）進行測定。再者，使用玻璃基板間的單元間隙為3.0 μm、聚醯亞胺配向膜的摩擦方向平行的玻璃單元。 另外，亦可利用阿貝（Abbe）折射計測定液晶組成物的ne、no，來算出Δn。

於本發明的液晶組成物中，通式（i）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可將兩種以上組合使用。可組合的化合物的種類並無特別限制，是根據介電各向異性、低溫下的溶解性、轉變溫度、雙折射率等所期望的性能來適宜組合使用。關於使用的液晶化合物的種類，例如，作為本發明的一個實施形態而為一種。或者，於本發明的另一實施形態中，為2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種以上。

相對於本發明的液晶組成物的總量的、式（i）所表示的化合物的較佳含量的下限值（質量%）為1%、2%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%、22%、25%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。另外，若含量多，則會引起析出等問題，因此較佳含量的上限值（質量%）為85%、75%、65%、55%、45%、35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。

本發明的通式（i）的較佳形態中，Rⁱ¹ 為碳原子數1～8、且直鏈狀的烷基、烯基、烷氧基、或烯基氧基，Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 分別獨立地為所述式（a1）～式（a3）或式（a9），Zⁱ¹ 及Zⁱ² 分別獨立地為單鍵、-C≡C-、或-CR^ia =CR^ib -（R^ia 及R^ib 分別獨立地表示氫原子、或碳原子數2、4、6或8的烷基或鹵化烷基），m1表示1。另外，關於通式（i）所表示的化合物的較佳含量，相對於液晶組成物整體（100質量%），較佳為10質量%～80質量%，更佳為15質量%～77質量%，特佳為20質量%～75質量%。

通式（i）所表示的化合物具有大的Δn與高的Tni，且具有良好的溶解性，並且可一邊維持廣的液晶溫度範圍或低溫穩定性等一邊對組成物賦予非常大的Δn。

作為本發明中的通式（i）的具體結構，較佳為選自由以下的通式（i-2-1）～通式（i-2-64）所表示的3環的液晶化合物、以及以下的通式（i-3-1）～通式（i-3-21）所表示的4環的液晶化合物所組成的群組中的一種或兩種以上。作為該通式（i-2-1）～通式（i-3-21）所表示的化合物，可單獨使用，或者亦可將兩種以上組合使用。 本發明的液晶組成物較佳為含有選自由通式（i-2-1）～通式（i-2-65）所表示的3環的液晶化合物所組成的群組中的一種或兩種以上的化合物。作為該通式（i-2-1）～通式（i-2-65）所表示的化合物，可單獨使用，或者亦可將兩種以上組合使用。 關於本發明的通式（i）所表示的化合物的較佳例，以下的通式（i-2-1）～通式（i-2-65）所表示的3環的液晶化合物為如下所述。

[化8]

[化9]

[化10]

[化11]

[化12]

[化13]

[化14]

[化15]

[化16]

（所述通式（i-2-1）～通式（i-2-65）中的Rⁱ¹ 與通式（i）中的Rⁱ¹ 相同） 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（i-2-1）～通式（i-2-65）的化合物的各自的含量可應用通式（i）的較佳含量。 所述3環的液晶化合物中，較佳為以下的式（i-2-7a）、式（i-2-34a）、式（i-2-41a）及式（i-2-55a）～式（i-2-58a）所表示的化合物。

[化17]

（所述式中，R³⁵ 表示碳原子數1～8的烷基、或碳原子數2～8的烯基，R³⁶ 表示碳原子數1～8的烷基、或碳原子數1～8的烷氧基、或碳原子數2～8的烯基） 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（i-2-7a）～通式（i-2-64a）的化合物的各自的含量可應用通式（i）的較佳含量。

作為所述通式（i-2-1）～通式（i-2-64）所表示的3環的液晶化合物的較佳形態的一例，可列舉以下的通式（i-2-1.1）～通式（i-2-64.10）。

[化18]

[化19]

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

[化24]

[化25]

[化26]

[化27]

[化28]

[化29]

[化30]

[化31]

[化32]

[化33]

[化34]

[化35]

[化36]

[化37]

[化38]

[化39]

[化40]

[化41]

再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（i-2-1.1）～通式（i-2-64.10）的化合物的各自的含量可應用通式（i）的較佳含量。 本發明的液晶組成物較佳為含有選自由通式（i-3-1）～通式（i-3-21）所表示的4環的液晶化合物所組成的群組中的一種或兩種以上的化合物。作為該通式（i-3-1）～通式（i-3-21）所表示的化合物，可單獨使用，或者亦可將兩種以上組合使用。 關於本發明的通式（i）所表示的化合物的較佳例，以下的通式（i-3-1）～通式（i-3-21）所表示的4環的液晶化合物為如下所述。

[化42]

[化43]

[化44]

[化45]

再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（i-2-1）～通式（i-3-21）的化合物的各自的含量可應用通式（i）的較佳含量。

本發明的液晶組成物亦可進而含有一種或兩種以上的選自由通式（ii）所表示的化合物及通式（iii）所表示的化合物所組成的群組中的化合物。 所述通式（ii）所表示的化合物的較佳形態為如下所述。

[化46]

所述通式（ii）中，Rⁱⁱ¹ 較佳為表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代。Rⁱⁱ¹ 更佳為表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯基。 所述通式（ii）中，Aⁱⁱ¹ 及Aⁱⁱ² 較佳為分別獨立地表示下述的基（a）或基（b）的任一種。 （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）， 所述基（a）或基（b）中的氫原子可分別經取代為氰基、鹵素原子（較佳為氯原子）、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。Aⁱⁱ¹ 及Aⁱⁱ² 更佳為分別獨立地為所述（a1）、（a3）及（a19）。 所述通式（ii）中，Xⁱⁱ¹¹ ～Xⁱⁱ¹³ 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。Xⁱⁱ¹¹ ～Xⁱⁱ¹³ 更佳為分別獨立地為氫原子或氟原子。 所述通式（ii）中，Yⁱⁱ¹ 較佳為表示氟原子、氯原子、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、或二氟甲氧基。Yⁱⁱ¹ 更佳為氟原子、三氟甲氧基、三氟甲基，進而佳為氟原子。 所述通式（ii）中，Zⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱ² 較佳為分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-。Zⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱ² 更佳為分別獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -或-CF₂ O-。所述通式（ii）中，n較佳為表示0至2的整數，更佳為1或2。另外，所述通式（ii）中，於n為2時，存在多個的Aⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱ¹ 分別可相同亦可不同。

相對於本發明的液晶組成物的總量的、式（ii）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為0.9%、1.3%、2.7%、4%、5%、8%、10%、11%、13%、16%、19%、21%、23%。若本發明的液晶組成物中的通式（ii）的化合物的含量（質量%）多，則會引起析出等問題，因此較佳含量的上限值為23%、20%、18%、14%、13%、10%、8%、5%。

於本發明的液晶組成物中，相對於該組成物整體（100質量%）的通式（ii）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的範圍為2%～50%，更佳為5%～40%，特佳為10%～30%。

所述通式（iii）所表示的化合物的較佳形態為如下所述。

[化47]

所述通式（iii）中，Rⁱⁱⁱ¹ 較佳為表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代。Rⁱⁱⁱ¹ 更佳為表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯基。 所述通式（iii）中，Aⁱⁱⁱ¹ ～Aⁱⁱⁱ³ 較佳為分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種。 （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可分別經取代為氰基、鹵素原子（較佳為氯原子）、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。Aⁱⁱⁱ¹ 及Aⁱⁱⁱ² 更佳為分別獨立地為所述（a1）、（a3）、（a5）、（a10）、（a19）及（a24）。

所述通式（iii）中，Zⁱⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱⁱ² 較佳為分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-，更佳為表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -或-CF₂ O-。 所述通式（iii）中，l較佳為表示0至2的整數，更佳為表示1或2的整數。於l為2以上時，存在多個的Aⁱⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱⁱ¹ 分別可相同亦可不同。

相對於本發明的液晶組成物的總量的、通式（iii）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為0.7%、1%、2%、5%、8%、10%、11%、13%、16%。若本發明的液晶組成物中的通式（iii）的化合物的含量（質量%）多，則會引起析出等問題，因此較佳含量的上限值為23%、20%、18%、14%、13%、10%、8%、5%。

於本發明的液晶組成物中，相對於該液晶組成物整體（100質量%）的通式（iii）所表示的化合物的較佳含量的範圍為2%～30%，更佳為4%～25%，特佳為6%～20%。

於本發明中，以下說明通式（ii）及通式（iii）所表示的化合物的具體結構。通式（ii）所表示的化合物較佳為由以下的通式（ii.1）～通式（ii.33）表示。

[化48]

[化49]

[化50]

[化51]

較佳為（所述式（ii.1）～式（ii.33）中，R³⁶ 表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯基，Y³⁵ 表示氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基）所表示的結構。

於本發明中，通式（iii）所表示的化合物較佳為由以下的通式（iii.1）～通式（iii.9）表示。

[化52]

較佳為（所述式（iii.1）中，R³⁵ 表示碳原子數1～8的烷基、或碳原子數1～8的烷氧基、或碳原子數2～8的烯基）所表示的結構。 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（ii.1）～通式（ii.33）及通式（iii.1）～通式（iii.9）的化合物的各自的含量可應用通式（iii）的較佳含量。

本發明的液晶組成物較佳為進而含有選自由通式（iv）所表示的化合物所組成的群組中的一種或兩種以上的化合物。

[化53]

所述通式（iv）中，R^iv1 較佳為表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代。

所述通式（iv）中，A^iv1 ～A^iv3 較佳為分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種。 （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可經取代為氟原子、氯原子或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或氟化烷基。 所述通式（iv）中，A^iv1 ～A^iv3 較佳為分別獨立地為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。

所述通式（iv）中，Z^iv1 及Z^iv2 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^iva )=N-N=C(R^ivb )-，此時，Z^iv2 及存在零個以上且兩個以下的Z^iv1 中的至少一個表示-C≡C-，R^iva 及R^ivb 較佳為分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基。 所述通式（iv）中，Z^iv1 及Z^iv2 較佳為分別獨立地為單鍵或-C≡C-。另外，較佳為通式（iv）所表示的化合物1分子中具有至少一個-C≡C-。

所述通式（iv）中，m2較佳為表示0、1或2的整數。於m2為2時，存在多個的A^iv1 及Z^iv1 分別可相同亦可不同。於本發明的液晶組成物中，作為任意成分的通式（iv）中的記號的說明為如上所述。其中，於本發明的液晶組成物中，將通式（iv）所表示的化合物中的、通式（i）所表示的化合物去除。即，於本發明的液晶組成物中，通式（iv）所表示的化合物與通式（i）所表示的化合物重覆的化合物屬於通式（i）。

相對於本發明的液晶組成物的總量的、式（iv）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為1.7%、2%、4%、4.3%、5%、5.7%、6%。若本發明的液晶組成物中的通式（iv）的化合物的含量（質量%）多，則會引起析出等問題，因此較佳含量的上限值為23%、20%、18%、14%、13%、10%、8%、5%。於本發明的液晶組成物中，通式（iv）所表示的化合物的較佳含量（質量%）為2%～20%，更佳為4%～15%，特佳為6%～12%。

作為所述通式（iv）的具體結構，可列舉以下的通式（iv.1）～通式（iv.18）所表示的化合物。

[化54]

[化55]

較佳為（所述通式（iv.1）～通式（iv.18）中，R³⁵ 表示碳原子數1～8的烷基、或碳原子數1～8的烷氧基、或碳原子數2～8的烯基，R³⁶ 表示碳原子數1～8的烷基、或碳原子數2～8的烯基）所表示的結構。 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（iv.1）～通式（iv.18）的化合物的各自的含量可應用通式（iv）的較佳含量。

本發明的液晶組成物較佳為進而含有一種或兩種以上的選自通式（v）中的化合物。

[化56]

（所述通式（v）中， R³¹ 表示碳原子數1～10的烷基或碳原子數2～10的烯基，該些基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-，另外，該些基中所存在的1個或2個以上的氫原子可經取代為氟原子或氯原子， M³¹ 及M³² 分別獨立地表示下述的基（a）、基（b）、或基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、3-氟-1,4-伸苯基、或3,5-二氟-1,4-伸苯基、以及 （c）1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、或十氫萘-2,6-二基， 所述基（a）、基（b）或基（c）中所含的氫原子可分別經氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基或三氟甲氧基取代， L³¹ 及L³² 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-， p表示0、1或2， 於M³² 及/或L³¹ 分別存在多個的情況下，該些可相同亦可不同， X³¹ 及X³² 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Y³¹ 表示氟原子、氯原子、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、或二氟甲氧基） 關於本發明中的通式（v）所表示的化合物，具體而言較佳為由以下的通式（v-a）表示。

[化57]

（所述通式（v-1）中，R^31a 表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯基，L^31a 及L^32a 分別獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、或-CF₂ O-，M^31a 及M^32a 分別獨立地表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或萘-2,6-二基，X^32a 表示氫原子或氟原子，p^a 表示0或1，Y^31a 表示氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基，M^31a 及M^32a 中所含的氫原子可分別經氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基或三氟甲氧基取代）

相對於本發明的液晶組成物的總量的、式（v）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為1.7%、2%、4%、4.3%、5%、5.7%、6%。若本發明的液晶組成物中的通式（v）的化合物的含量（質量%）多，則會引起析出等問題，因此較佳含量的上限值為33%、30%、27%、23%、20%、18%、14%、13%、10%、8%、5%。於本發明的液晶組成物中，通式（v）所表示的化合物的較佳含量的範圍為2%～30%，更佳為4%～25%，特佳為6%～20%。 作為本發明中的通式（v）所表示的化合物的具體結構，例如可列舉以下的化合物。

[化58]

[化59]

[化60]

較佳為（所述通式中，R³⁶ 表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯基，Y³⁵ 表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基）所表示的結構。 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（v.1）～通式（v.20）的化合物的各自的含量可應用通式（v）的較佳含量。

另外，本發明的液晶組成物亦可含有以下的通式（1a）、通式（1b）所表示的化合物作為介電各向異性（Δε）為2以上的液晶化合物。

[化61]

（所述通式（1a）～通式（1b）中， R¹¹ 及R¹² 分別獨立地表示碳原子數1～10的烷基或碳原子數2～10的烯基，該些基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-，另外，該些基中所存在的1個或2個以上的氫原子可經取代為氟原子或氯原子， M¹¹ 、M¹² 、M¹³ 、M¹⁴ 、M¹⁵ 、及M¹⁶ 分別獨立地表示下述的基（d）、基（i）、或基（j）的任一種， （d）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （i）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、3-氟-1,4-伸苯基、或3,5-二氟-1,4-伸苯基、以及 （j）1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、或十氫萘-2,6-二基， 所述基（d）、基（i）或基（j）中所含的氫原子可分別經氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基或三氟甲氧基取代， L¹¹ 、L¹² 、L¹³ 、L¹⁴ 、L¹⁵ 、及L¹⁶ 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-， p、q、r、s及t分別獨立地表示0、1或2，q+r及s+t為2以下， 於M¹² 、M¹³ 、M¹⁵ 、M¹⁶ 、L¹¹ 、L¹³ 、L¹⁴ 及/或L¹⁶ 分別存在多個的情況下，該些可相同亦可不同， X¹¹ 、X¹² 、X¹³ 、X¹⁴ 、及X¹⁵ 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Y¹¹ 、及Y¹² 分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、或二氟甲氧基；其中，所述通式（1a）及通式（1b）所表示的化合物中，將所述通式（ii）所表示的化合物去除） 較佳為含有至少一種選自由通式（1a）及通式（1b）所表示的化合物所組成的群組中的化合物，特佳為含有2種～8種，由通式（1a）及通式（1b）所表示的化合物所組成的群組的含有率的下限值較佳為0質量%，更佳為5質量%，較佳為16質量%，上限值較佳為70質量%，較佳為66質量%，較佳為58質量%，進而佳為49質量%。

於所述通式（i）～通式（v）中，由選擇項的組合形成的結構中，-CH=CH-CH=CH-、-C≡C-C≡C-及-CH=CH-C≡C-因化學穩定性而欠佳。另外，該些結構中的氫原子經取代為氟原子而成者亦同樣欠佳。另外，成為氧彼此進行鍵結的結構、硫原子彼此進行鍵結的結構及硫原子與氧原子進行鍵結的結構的情況亦同樣欠佳。另外，氮原子彼此進行鍵結的結構、氮原子與氧原子進行鍵結的結構及氮原子與硫原子進行鍵結的結構亦同樣欠佳。 於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，通式（i）～通式（ii）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為90%～30%，較佳為80%～35%，較佳為70%～40%。 於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，通式（i）～通式（iii）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為95%～30%，較佳為85%～35%，較佳為80%～40%。 於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，通式（i）～通式（iv）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為95%～30%，較佳為85%～35%，較佳為80%～40%。 於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，通式（i）～通式（v）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為100%～40%，較佳為95%～45%，較佳為90%～50%。

本發明的液晶組成物亦可包含以下的通式（L）。以下示出該通式（L）所表示的化合物。通式（L）所表示的液晶化合物於介電性方面而言相當於大致中性的化合物（介電各向異性Δε的值為-2～2）。

[化62]

（所述通式（L）中，R²¹ 及R²² 彼此獨立地表示碳原子數1至10的烷基或碳原子數2至10的烯基，該些基中所存在的1個亞甲基或並不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-，另外，該些基中所存在的1個或2個以上的氫原子可經取代為氟原子或氯原子， M²¹ 、M²² 及M²³ 彼此獨立地表示選自由 （a）反式-1,4-伸環己基（該基中所存在的1個亞甲基或並不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（該基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為氮原子）、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基及 （c）1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基所組成的群組中的基，所述基（a）、基（b）及基（c）可分別獨立地經氰基、氟原子或氯原子取代， o表示0、1或2， L²¹ 及L²² 彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C≡C-，於L²² 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，於M²³ 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同） 另外，作為本發明中的通式（L）所表示的化合物，較佳為具有兩個以上的芳香族環的化合物。

於通式（L）所表示的化合物中，R²¹ 及R²² 較佳為彼此獨立地為碳原子數1至10的烷基或碳原子數2至10的烯基（亦包含該些基中所存在的1個亞甲基或並不鄰接的2個以上的亞甲基經取代為-O-或-S-而成者、以及該些基中所存在的1個或2個以上的氫原子經取代為氟原子或氯原子而成者），更佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數3至6的烯基氧基，特佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數1至5的烷氧基。

於重視可靠性的情況下，R²¹ 及R²² 較佳為一同為烷基，於重視降低化合物的揮發性的情況下，較佳為烷氧基，於重視黏性的降低的情況下，較佳為至少一者為烯基。

分子內所存在的鹵素原子較佳為0個、1個、2個或3個，較佳為0個或1個，於重視與其他液晶分子的相容性的情況下，較佳為1。

關於R²¹ 及R²² ，於其所鍵結的環結構為苯基（芳香族）的情況下，較佳為直鏈狀的碳原子數1～5的烷基、直鏈狀的碳原子數1～4的烷氧基及碳原子數4～5的烯基，於其所鍵結的環結構為環己烷、吡喃及二噁烷等飽和的環結構的情況下，較佳為直鏈狀的碳原子數1～5的烷基、直鏈狀的碳原子數1～4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2～5的烯基。為了使向列相穩定化，碳原子及存在時的氧原子的合計較佳為5以下，較佳為直鏈狀。

M²¹ 、M²² 及M²³ 較佳為彼此獨立地為反式-1,4-伸環己基（包含該基中所存在的1個CH₂ 基或並不鄰接的2個CH₂ 基經取代為氧原子者）、1,4-伸苯基（包含該基中所存在的1個或2個以上的CH基經取代為氮原子者）、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，更佳為反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或1,4-雙環[2.2.2]伸辛基，特佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。關於M²¹ 、M²² 及M²³ ，於要求增大Δn的情況下，較佳為芳香族，為了改善響應速度，較佳為脂肪族，較佳為分別獨立地表示反式-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、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，更佳為表示下述結構，

[化63]

更佳為表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。

o較佳為0、1或2，更佳為0或1。

L²¹ 及L²² 較佳為彼此獨立地為單鍵、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C≡C-，更佳為單鍵、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -或-CH₂ O-，進而佳為單鍵或-CH₂ CH₂ -。

由所述選擇項的組合形成的結構中，-CH=CH-CH=CH-、-C≡C-C≡C-及-CH=CH-C≡C-因化學穩定性而欠佳。另外，該些結構中的氫原子經取代為氟原子而成者亦同樣欠佳。另外，成為氧彼此進行鍵結的結構、硫原子彼此進行鍵結的結構及硫原子與氧原子進行鍵結的結構的情況亦同樣欠佳。另外，氮原子彼此進行鍵結的結構、氮原子與氧原子進行鍵結的結構及氮原子與硫原子進行鍵結的結構亦同樣欠佳。

於本發明的液晶組成物中，通式（L）所表示的液晶化合物的含量需要根據低溫下的溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴加痕跡、燒印、介電各向異性等所要求的性能來適宜調整。

相對於本發明的液晶組成物中所含的非聚合性液晶化合物的總量的、式（L）所表示的化合物的較佳含量的下限值為1質量%，上限值為85質量%。更佳的含量的下限值為3質量%，上限值為65質量%。

於需要將該組成物的黏度保持得低、且需要響應速度快的組成物的情況下，較佳為所述下限值高且上限值高。進而，於需要將本發明的組成物的T_NI 保持得高、且需要溫度穩定性良好的組成物的情況下，較佳為所述下限值高且上限值高。另外，於為了將驅動電壓保持得低而欲增大介電各向異性時，較佳為降低所述下限值且上限值低。

若進而進行詳細敘述，則關於通式（L），作為具體結構，較佳為由以下的通式（L-a）至通式（L-q）所組成的群組所表示的化合物。

[化64]

（所述通式（L-a）～通式（L-q）中，R²³ 及R²⁴ 分別獨立地表示碳數1～10的烷基、碳數1～10的烷氧基、碳數2～10的烯基或碳數3～10的烯基氧基） R²³ 及R²⁴ 更佳為分別獨立地為碳數1至10的烷基、碳數1至10的烷氧基或碳數2至10的烯基，進而佳為碳數1至5的烷基或碳數1至10的烷氧基。 再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體的所述通式（L-a）～通式（L-q）的化合物的各自的含量可應用通式（L）的較佳含量。

通式（L-a）至通式（L-q）所表示的化合物中，較佳為通式（L-e）～通式（L-g）、通式（L-i）、通式（L-j）、通式（L-l）、通式（L-m）～通式（L-p）所表示的化合物。

於本申請案發明中，較佳為含有至少一種通式（L）所表示的化合物，較佳為含有1種～10種，特佳為含有2種～8種。

本發明的液晶組成物除了包含所述液晶化合物以外，亦可根據使用態樣而適宜包含公知的穩定劑、公知的聚合性液晶化合物或聚合化合物等添加劑。

作為所述穩定劑，例如可列舉：對苯二酚類、對苯二酚單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、鄰苯三酚類、苯硫酚類、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物類或受阻酚類、受阻胺類等。相對於液晶組成物，使用穩定劑時的添加量較佳為0.005質量%～1質量%的範圍，進而佳為0.02質量%～0.5質量%，特佳為0.03質量%～0.1質量%。

以下，對使用本發明的液晶組成物的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通信設備、天線進行說明。 本發明的液晶元件的特徵在於使用所述液晶組成物，較佳為以主動矩陣方式或被動矩陣方式進行驅動。 另外，本發明的液晶元件較佳為藉由可逆地改變所述液晶組成物的液晶分子的配向方向來可逆地變換介電常數的液晶元件。 本發明的感測器的特徵在於使用所述液晶組成物，例如，作為其態樣，可列舉：利用電磁波、可見光或紅外線的測距感測器、利用溫度變化的紅外線感測器、利用因膽甾醇液晶的間距變化而引起的反射光波長變化的溫度感測器、利用反射光波長變化的壓力感測器、利用因組成變化而引起的反射光波長變化的紫外線感測器、利用因電壓、電流而引起的溫度變化的電感測器、利用伴隨放射線粒子的徑跡的溫度變化的放射線感測器、利用因超音波的機械振動而引起的液晶分子排列變化的超音波感測器、利用因溫度變化而引起的反射光波長變化或因電場而引起的液晶分子排列變化的電磁場感測器等。 作為測距感測器，較佳為用於利用光源的光學雷達（Light Detection And Ranging, LiDAR）。 作為LiDAR，較佳為用於人工衛星、航空器、無人航空器（drone）、自動車、鐵路、船舶。 作為自動車，特佳為用於自動運轉自動車。 光源較佳為LED或雷射，較佳為雷射。 用於LiDAR的光較佳為紅外線，波長較佳為800～2000 nm。 特別是，較佳為905 nm或1550 nm的波長的紅外線。 在重視所使用的光檢測器的成本或全天候的感度的情形，較佳為905 nm的紅外線雷射，在重視相關於人類視覺的安全性的情形，較佳為1550 nm的紅外線雷射。 而且，由於本發明的液晶組成物顯示出高Δn，能夠提供在可見光、紅外線以及電磁波區域的相位調變力大，檢測感度優異的感測器。 本發明的液晶透鏡的特徵在於使用所述液晶組成物，例如，作為其態樣之一，具有：第一透明電極層；第二透明電極層；包含所述液晶組成物的液晶層，設置於所述第一透明電極層及所述第二透明電極層之間；絕緣層，設置於所述第二透明電極層及所述液晶層之間；以及高電阻層，設置於所述絕緣層及所述液晶層之間。本發明的液晶透鏡例如可作為二維（two dimension，2D）、3D切換透鏡、相機的焦點調節用透鏡等而被利用。 本發明的光通信設備的特徵在於使用所述液晶組成物，例如，作為其態樣之一，可列舉如下結構的LCOS（Liquid crystal on silicon：矽上液晶）：於反射層（電極）上具有將構成多個畫素的各畫素的液晶二維狀地配置而成的液晶層。本發明的光通信設備例如可作為空間相位調製器而被利用。

本發明的天線的特徵在於使用所述液晶組成物。 更具體而言，本發明的天線包括：第一基板，具有多個隙縫；第二基板，與所述第一基板相向且設置有供電部；第一介電層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間；多個貼片電極，與所述多個隙縫對應地配置；第三基板，設置有所述貼片電極；以及液晶層，設置於所述第一基板與所述第三基板之間，所述液晶層含有所述通式（i）所表示的液晶化合物。

藉由利用含有通式（i）所表示的液晶化合物的液晶層，可提供具有大的介電各向異性Δε、大的折射率各向異性Δn、且向列液晶溫度範圍廣、低溫下穩定、進而對熱等外部刺激具有高的可靠性的天線。藉此，可提供對於微波或毫米波的電磁波能夠進行更大的相位控制的天線。

以下，使用圖來對本發明的天線進行說明。

如圖1所示，於車輛（汽車）2的車頂部安裝有將四個天線單元（antenna unit）1連結而成的天線組件11。天線單元1為平面型天線，安裝於車頂部，因此，天線單元1始終朝向通信衛星方向。藉此，可進行雙方能夠進行收發的衛星通信。

再者，所謂本說明書中的「天線」，包括天線單元1或將多個天線單元1連結而成的天線組件11。

本發明的天線較佳為於衛星通信中所使用的Ka波段頻率或K波段頻率或者Ku波段頻率中進行動作。

其次，將天線單元1的結構要素的實施形態的一例示於圖2中。圖2是圖1所示的天線單元1的分解圖。具體而言，天線單元1為具有如下部件的結構：天線本體10；控制板4，對天線本體10進行控制；殼體3，包括能夠收容天線本體10及控制板4的凹部；以及上蓋5，密封殼體3。

於控制板4設置有發送機及/或接收機。發送機具有如下機制：藉由資訊源編碼化處理將聲音或圖像等資料等來自信號源的資訊例如聲音編碼化或圖像編碼化等，藉由傳輸信道編碼化處理進行錯誤修正編碼後，進行調製而作為電波傳輸。另一方面，接收機具有如下機制：對到來電波進行調製，藉由傳輸信道解碼處理進行錯誤修正，之後藉由資訊源解碼處理，例如經過聲音解碼或圖像解碼，轉換為聲音或圖像等資料等資訊。另外，控制板4包含作為公知的微型電腦的中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）等，並對天線本體1、發送機及/或接收機各部的動作進行統轄控制。藉由RAM讀出並執行預先保存於控制板4所包括的CPU或ROM中的各種程式，來執行規定的處理。控制板4具備如下部件等的功能：存儲各種設定資訊或控制程式的存儲部；執行與施加至天線本體1內的液晶層的電壓量及電壓方向相關的各種運算、與電波的發送相關的各種運算、及/或電波的接收中的各種運算的運算部；進行接收電波或發送電波的檢測或對液晶層的施加電壓的檢測的檢測部。

於圖2中，作為能夠收容圓盤型的天線本體1的殼體3的一例，記載有六稜柱型的殼體3及上蓋5，可根據天線本體1的形狀，將殼體3及上蓋5適宜變更為圓柱狀、八稜柱狀、三稜柱狀等公知的形狀。

為了說明天線本體10的結構，以下使用圖3～圖10進行說明。圖3是對天線本體10的結構要素進行分解而成的概略圖。

如圖3所示，天線本體10包括隙縫陣列部6、以及貼片陣列部7。而且，於隙縫陣列部6中，於圓板狀的導體P面上形成有多個隙縫（切口部）8，且在隙縫陣列部6的中心部的內部設置有供電部12。另外，於貼片陣列部7中，作為一例而於圓板體Q上形成有多個長度為L且寬度為W的方形貼片9。而且，天線本體10具有形成有多個隙縫8的圓板狀的導體P即隙縫陣列部6、以及形成有多個貼片的圓板狀的貼片陣列部7，並且具有如下結構：以相對於該圓板狀的導體P的表面上所形成的各隙縫8而對峙地配置貼片9的方式，將貼片陣列部7與隙縫陣列部6貼合而成的結構。

隙縫陣列部6為將在圓板狀的導體Q面上空出的切口部（以下，隙縫8）用作放射元件（或入射元件）的天線部。而且，隙縫陣列部6具有隙縫8以及設置於圓板狀的導體Q的中心部的供電部12。通常，隙縫陣列部6具有如下機制：於傳輸線路的前端直接激振、或者經由設置於隙縫背面的空洞進行激振。而且，隙縫陣列部6可用於自利用底板的天線或者微帶線路等經由隙縫而對貼片天線的供電等中。於圖3中，作為隙縫陣列部6的一例，記載有徑向線路隙縫陣列的形態，但本發明的範圍並不限定於此。

將圖3中的隙縫陣列部6的俯視圖示於圖4中。以下，使用圖4對隙縫陣列部6進行說明。隙縫陣列部6包括藉由設置於其中心部的同軸線來供電的結構。因此，於圖4所示的隙縫陣列部6的中心部設置有供電部12。另外，隙縫陣列部6於圓板狀的導體P的表面上形成有多個成對的隙縫8（以下，稱為隙縫對）。隙縫對8包括將兩個長方形形狀的切口部配置為「八」字狀而成的結構。更詳細而言，兩個長方體狀的隙縫8以正交的方式配置，且隙縫對8的其中一隙縫以相對於另一隙縫而隔開1/4波長的方式配置。藉此，根據天線的方位角，可收發具有不同的旋轉方向的圓偏波。

再者，於本說明書中，將兩個隙縫8稱為隙縫對8，將一個隙縫8簡稱為隙縫8，將隙縫及隙縫對的總稱稱為隙縫（對）8。

隙縫對8是自圓板狀的導體基板P的中心部朝向放射方向外側呈螺旋狀地形成有多個。而且，隙縫對8是以沿著螺旋而鄰接的隙縫對8間的距離均一定的方式形成於圓盤型的基板表面。藉此，可於隙縫陣列部6的正面使相位一致而電磁場相互增強，可於正面形成鉛筆狀光束。

再者，於圖3及圖4中，將隙縫8的形狀的一例示出為長方體的形狀，但本發明的隙縫8的形狀並不限定於長方體，可採用圓形、橢圓形、多邊形等公知的形狀。另外，於圖3及圖4中，作為隙縫8的一例，示出了隙縫對的態樣，但本發明的隙縫8並不限定於隙縫對。進而，示出了將圓板狀的導體基板P的表面上的隙縫8的配置設為螺旋狀的例子，但隙縫8的配置並不限定於螺旋狀，亦可將隙縫8配置為例如後述的圖8所示般的同心圓狀。

本發明的供電部12具有接收電磁波及/或放射電磁波的功能。而且，本發明中的供電部12若為將由作為放射元件或入射元件的貼片9捕捉電波而產生的高頻電力傳輸到接收機的部分、或者為了供給高頻電力而將放射元件與供電線連接的部分，則並無特別限制，可利用公知的供電部及供電線。於圖3及圖4中，示出了同軸供電部作為一例。

如圖3所示，貼片陣列部7包括填充於圓板體Q與隙縫陣列部6之間的液晶層（未圖示），所述圓板體Q具有多個長度為L、寬度為W的方形形狀的貼片9。本實施形態的貼片陣列部7為所謂的微帶天線的結構，且為以長度L與1/2波長的整數倍一致的頻率進行共振的共振器。

再者，於圖3中，作為貼片9的一例，示出了長度為L、寬度為W的方形形狀的貼片9，貼片9的形狀並不限定於四邊形，亦可為圓狀的貼片9。圖5中示出圓狀的貼片9的實施形態作為本發明的另一實施形態。

圖5是本發明的天線本體10的俯視圖，更詳細而言，是自貼片陣列部7觀察天線本體10的情況，且是相對於圓板體Q的主表面對貼片9、供電部12、隙縫對8進行垂直投影而成的圖。因此，以虛線表示貼片9、供電部12、及隙縫對8。另外，於貼片9的形狀為圓狀的情況下，通常可以被稱為TM₁₁ 模式的電磁場分佈進行動作。如圖5所示般，貼片9的投影體與隙縫對8的投影體重疊，因此可理解為如下狀態：相對於圓板狀的導體P的表面上所形成的各隙縫8，對峙地配置設置於圓板體Q的貼片9。如此，藉由利用相對於各隙縫8而對應地配置各貼片9的結構，可藉由電磁耦合供電方式自隙縫8向貼片9供電，或者自貼片9向隙縫8傳播到來電波。因此，可提供能夠發送及/或接收電波的天線。

通常，使用同軸線等通常的傳輸線路或平面型傳輸線路來對貼片陣列部7的放射元件（例如，貼片9）進行供電的方法大致分為直接連接供電方式及電磁耦合供電方式兩種。因此，作為本發明的供電方式，可列舉如下兩種方式：藉由將傳輸線路直接與貼片9（放射元件）連接來使放射元件激振的方法即直接連接供電方式；以及並不將傳輸線路與貼片電極（放射元件）直接連接，而是藉由終端開路或短路的供電線路周圍所產生的電磁場來使貼片電極（放射元件）激振的方法即電磁耦合供電方式。於本發明中，示出了電磁耦合供電方式的態樣。

於本實施形態中，基於（同軸）供電部12的供電線路是終端開路，因此產生該供電線路的終端與節點一致的電流駐波。藉此，產生包圍該供電線路（（同軸）供電部12）般的磁場，藉由該磁場入射至隙縫8，隙縫（對）8被激振。而且，藉由因隙縫（對）8的激振而產生的磁場入射至貼片9，而貼片9被激振。激振強度最大時是入射至隙縫8的磁場最大時，因此較佳為於自供電線路（（同軸）供電部12）產生的磁場變為最大的位置（電流駐波的波腹）形成隙縫（對）8。

本發明的天線的較佳態樣為將徑向隙縫線路陣列、與貼片天線陣列組合而成的結構。

其次，使用作為圖5所示的天線本體10的剖面圖的圖6，來說明天線本體10的實施形態。圖6當然是表示天線的結構的概略圖。

如圖6所示，天線本體10具有：圓板狀的第二基板14；圓板狀的第一基板13（與圓板狀的導體P對應；亦稱為隙縫陣列基板），自中心部朝向放射方向外側形成有多個隙縫（對）8；第一介電層17，設置於第二基板14及第一基板13之間；供電部12，設置於圓板狀的第一基板13及圓板狀的第二基板14的中心部；圓板狀的第三基板15（與圓板體Q對應；亦稱為貼片基板）；貼片9（放射元件或入射元件），安裝於第三基板15；以及液晶層16，設置於第三基板15及第一基板13之間。另外，供電部12經由供電線12a而與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各貼片9與各隙縫對8對應。

此處所述的「（各）貼片9與（各）隙縫對8對應」如所述圖5的說明般，是指相對於第二基板14的主表面對貼片9進行垂直投影而成的投影面與隙縫（對）8重疊。換言之，是指相對於第三基板15的主表面對隙縫（對）8進行垂直投影而成的投影面與貼片9重疊。

另外，較佳為第一基板13、第二基板14及第三基板15為具有相同面積的圓板體。

於圖6中，記載有如下形態：由（同軸）供電部12供給的電波（箭頭）成為圓筒波而在第一介電層17內向放射方向外側傳播，於此期間內，自隙縫（對）8向液晶層16傳輸。而且，關於隙縫（對）8，如圖4所示，若以所謂的「八」字型的正交的兩個隙縫偏移1/4波長的方式配置，則可產生圓偏波。如上所述，藉由電磁耦合供電方式，隙縫（對）8被激振，藉此，自隙縫（對）8產生的磁場入射到貼片9而貼片9被供電激振。結果，貼片9可放射指向性高的電波。

另一方面，於接收到來電波的情況下，根據收發可逆的定理，與所述相反地，於貼片9接收到來電波後，經由設置於所述貼片9的正下方的隙縫（對）8而將到來電波傳播到供電部12。

圓偏波與直線偏波不同，為電場方向隨著時間經過而旋轉的電波，且被分類為全球定位系統（Global Positioning System，GPS）或電子收費（Electronic Toll Collection，ETC）中所使用的右旋圓偏波、與衛星無線電廣播等中所使用的左旋圓偏波，本發明的天線可接收任一種偏波。

藉由對貼片9與第一基板13之間的液晶層16施加電壓，可改變液晶層16的液晶分子的配向方向。結果，液晶層16的介電常數發生改變，因此隙縫（對）8的靜電電容發生變化，結果，可控制隙縫（對）8的電抗（reactance）、及共振頻率。換言之，藉由控制液晶層16的介電常數，可調節隙縫8的電抗、及共振頻率，因此可藉由調節隙縫（對）8及貼片9的激振來控制對各貼片9的供電。藉此，能夠進行經由液晶層16的放射電波的調節。因此，例如，可設置薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）等對施加至液晶層16的電壓進行調節的施加電壓調節部件。另外，藉由改變液晶層16的液晶分子的配向方向而使折射率發生變化，結果，透過液晶層16的電磁波的相位偏移，作為其綜合結果，能夠進行相位陣列（phased array）控制。 第一基板13及第二基板14的材料若為銅等導體，則並無特別限制。另外，第三基板15的材料並無特別限制，根據使用態樣，可使用玻璃基板、丙烯酸基板、陶瓷（氧化鋁）、矽、玻璃布、特氟隆（Teflon）（註冊商標）（聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE））等公知的材料。關於第一介電層17的材料，可根據所期望的相對介電常數來適宜選擇公知的材料，亦可為真空。進而，貼片9的材料若為銅、銀等導體，則並無特別限制。

其次，使用圖7來說明天線本體10的其他實施形態。圖7中示出的實施形態為天線本體10的隙縫陣列部6的部分與圖6所示的實施形態不同的態樣。

於圖7中，天線本體10具有：作為中空體的第一基板13，於其中一表面形成有多個隙縫（對）8；圓板狀的第二基板14、第一介電層17、及供電部12，收容於所述作為中空體的第一基板13的內部；圓板狀的第三基板15；貼片9，安裝於第三基板15；以及液晶層16，設置於第三基板15及第一基板13之間，並且供電部12設置於第一基板13的並未形成多個隙縫（對）8的另一表面、與第二基板14之間，且設置於第一基板13及圓板狀的第二基板14的中心部。另外，供電部12經由供電線12a而與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各貼片9與各隙縫對8對應。另外，於圖7中，作為中空體的第一基板13的兩側面部向中空體的外側突出，具體而言，具有相對於水平方向呈45°的傾斜面。

如圖7中所示，由（同軸）供電部12供給的電波（箭頭）成為圓筒波而於第一介電層17內向放射方向外側傳播。而且，經傳播的圓筒波由作為中空體的第一基板13的兩側面部反射，藉此，繞入第二基板14的圓筒波被轉換為自圓板狀的第一基板13的外周朝向中心的行進波（箭頭）而於第一介電層17內傳播。此時，行進波被自隙縫（對）8傳輸到液晶層16。藉此，與圖6所示的實施形態同樣地，貼片9被激振，可放射指向性高的電波。

另一方面，於接收到來電波的情況下，亦同樣地於貼片9接收到來電波後，經由設置於該貼片9的正下方的隙縫（對）8將到來電波傳播到供電部12。

繼而，使用圖8～圖10來對天線本體10的另一實施形態進行說明。於所述圖5～圖7的天線本體10的實施形態中，對在第一基板13與第三基板15之間一樣地設置有液晶層16的天線本體10的結構進行了說明。另一方面，於圖8～圖10的實施形態中，對在分別配置有貼片9與隙縫8的空間內（以下，密封區域20）填充有液晶層16的天線本體10的結構進行說明。

圖8是表示本發明的天線本體10的實施形態的一例的俯視圖。更詳細而言，圖8是自貼片陣列部7觀察天線本體10的情況，且是相對於圓板體Q的主表面對貼片9、供電部12、隙縫8進行垂直投影而成的圖。因此，與圖5同樣地，以虛線表示貼片9、供電部12、及隙縫8。於圖8中，方形形狀的貼片9、與一個長方體狀的隙縫8分別對應於密封區域20而配置。另外，如圖8所示般，貼片9的投影體與隙縫8的投影體重疊，因此於貼片9的正下方形成有隙縫8。藉此，於圖8所示的天線本體10的實施形態中，可藉由電磁耦合供電方式自隙縫8對貼片9供電，或者可將到來電波自貼片9傳播至隙縫8。因此，可提供能夠發送及/或接收電波的天線。

另外，如圖8中所示，於本實施形態中，貼片9及隙縫8自圓板體Q的中心朝向圓板體Q的外周方向以同心圓狀進行配置。因此，藉由同軸模式供電，產生圓錐光束，因此可於圓板體Q的正面中使相位一致而電磁場相互增強。

其次，使用作為圖8所示的天線本體10的剖面圖的圖9，來說明天線本體10的實施形態。再者，圖9當然是表示天線的結構的概略圖。

如圖9所示，天線本體10具有：圓板狀的第二基板14；圓板狀的第一基板13，自中心部朝向放射方向外側以同心軸狀形成有多個隙縫8；緩衝層22，設置於第二基板14側的第一基板13表面；第一介電層17，設置於緩衝層22與第二基板14之間；供電部12，設置於圓板狀的第一基板13及圓板狀的第二基板14的中心部、且以與第一介電層17接觸的方式設置；圓板狀的第三基板15；貼片9（放射元件或入射元件），安裝於第三基板15；液晶層16，藉由第三基板15及第一基板13之間的密封壁24而隔開、且於設置有貼片9的多個密封區域20內以與貼片9接觸的方式進行填充。另外，供電部12經由供電線12a而與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各貼片9與各隙縫8對應，且於各密封區域20內存在至少一個貼片9、至少一個隙縫8、以及液晶層16，多個密封區域20分別介隔密封壁21、密封壁23、密封壁24而隔開。

圖9中雖未示出，但視需要亦可於各密封區域20內將對液晶層16的電壓進行控制的TFT（薄膜電晶體）設置於例如第一基板13上。藉此，可以主動方式對液晶層16的電壓的施加進行控制。另外，視需要，亦可於各密封區域20內設置配向膜以使構成液晶層16的液晶分子的配向方向固定。作為所述配向膜，可於第一基板13與液晶層16之間設置容易使液晶分子朝垂直方向配向的垂直配向膜、或者容易使液晶分子朝水平方向配向的水平配向膜。例如，可列舉聚醯亞胺配向膜、光配向膜等。

其次，使用作為圖8所示的天線本體10的以B-B線進行切斷而成的剖面圖的圖10，來說明本實施形態的密封區域20。再者，圖10當然是表示密封區域20的概略圖。

如圖10所示，密封區域20是由密封壁24、緩衝層22以及第一基板13與第三基板15上下四周圍繞而成的密封空間，且於內部將至少一個貼片9、與至少一個隙縫8以對峙的方式設置於同一密封空間內，且填充有液晶層16。

於本實施形態中，密封壁24可由公知的絕緣體等形成。另外，緩衝層22可由公知的介電材料等形成。

圖10中雖未示出，但視需要亦可於密封區域20內將對液晶層16的電壓進行控制的TFT（薄膜電晶體）設置於例如第一基板13上。藉此，可以主動方式對液晶層16的電壓的施加進行控制。若對基於該主動方式的驅動方法更詳細地進行說明，則例如可列舉如下方法等：將貼片9設為共通電極，並且將第一基板13設為畫素電極，並藉由形成於第一基板13上的TFT來控制貼片9與第一基板13之間的電壓而控制液晶層16的液晶分子的配向的方法；或者將第一基板13設為畫素電極，並且於第一基板13上形成電極層及TFT，從而對貼片9與第一基板13之間的電壓進行控制而控制液晶層16的液晶分子的配向的方法；以及於第一基板13上設置梳齒電極及TFT，並藉由該TFT控制液晶層16的液晶分子的配向的方法。再者，以主動方式控制液晶層16的電壓的施加的方法並不限定於所述方法。

另外，此時，亦可於各密封區域20內設置配向膜以使構成液晶層16的液晶分子的配向方向固定。作為所述配向膜，可於第一基板13與液晶層16之間設置容易使液晶分子朝垂直方向配向的垂直配向膜、或者容易使液晶分子朝水平方向配向的水平配向膜。

為了調諧液晶層16，亦可對施加至貼片9與第一基板13之間的液晶層16的電壓進行調製。例如，如上所述，藉由使用主動方式控制對於液晶層16的施加電壓，隙縫8的靜電電容發生變化，結果，可控制隙縫8的電抗、及共振頻率。隙縫8的共振頻率與在線路等中傳播的電波所放射的能量具有相關關係。因此，藉由調整隙縫8的共振頻率，隙縫8實質上不與來自供電部12的圓筒波能量耦合，或者與圓筒波能量耦合並向自由空間放射。此種隙縫8的電抗及共振頻率的控制可於形成有多個的密封區域20中分別進行。換言之，藉由對液晶層16的介電常數進行控制，可藉由TFT控制對於各密封區域20內的貼片9的供電。因此，可對發送電波的貼片9與不發送電波的貼片進行控制，因此，能夠進行經由液晶層16的放射電波的發送及接收的調節。 [實施例]

製作實施例中記載的向列液晶組成物，測定各種物性值。以下的實施例及比較例的組成物是以表中的比例含有各化合物，含量是以「質量%」來記載。於實施例中，關於化合物的記載，使用以下的簡稱。

[化65]

於以下的實施例中，只要並無特別說明，則表示反式體。

[表1] （表1：側鏈結構及連結結構）

式中的記載	所表示的取代基及連結基
2-	C2 H5 -
3-	n-C3 H7 -
5-	n-C5 H11 -
4O-	n-C4 H9 O-
5O-	n-C5 H11 O-
-1	-CH3
-2	-C2 H5
-1	-CH3
-2	-C2 H5
-3	-n-C3 H7
-O2	-OC2 H5
-F	-F
-CN	-CN
-NCS	-NCS
-	單鍵
-T-	-C≡C-
-CFFO-	-CF2 O-

（物性值） TNI（℃）：組成物自向列相向各向同性相轉變的溫度（Tni） Δn：主液晶組成物的25℃、589 nm下的折射率各向異性

（實施例1、實施例2及比較例1） 製備下述表2所示的液晶化合物，製作向列液晶組成物，並測定各種物性值。實施例1、實施例2中，於比較例1的末端為NCS且經氟取代的3環的化合物中，使用30%的將氟取代為氯而成的化合物、或將氟取代為氯且將烷基取代為烷氧基而成的化合物（通式（i）所表示的化合物）。

可見光區域的Δn與數十GHz波段的Δε相關，Δn越高，越可增大GHz波段的介電常數的變化，因此作為天線用的液晶而較佳。根據以下的表2所示的實驗結果，判明：與比較例1相比，實施例1、實施例2的Δn大致為同等程度。另外，判明：Tni亦大致為同等程度。

於實施例1、實施例2的液晶組成物與比較例1的液晶組成物之間比較低溫保存穩定性，結果，比較例1的液晶組成物於-20℃下、240小時後發現析出。相對於此，確認到：實施例1、實施例2的液晶組成物即便於經過240小時後的時間點亦維持向列液晶相，低溫保存穩定性優異。

[表2] （表2）

	實施例1	實施例2	比較例1
TNI	127.7	128.3	130
Δn	0.3493	0.354	0.351
3-Ph-Ph1-Ph-CN	5	5	5
4-Ph-Ma-Ph-CN	5	5	5
2-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
3-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
4-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
2-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F
4O-Ph2-T-Ph-NCS
5O-Ph2-T-Ph-NCS	10	10	10
5-Ph-T-Ph1-NCS	12	12	12
5-Ph-Ph5-T-Ph1-NCS			10
4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS			10
5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS			10
5-Cy-Ph-NCS	12	12	12
4O-Ph-T-Ph1-NCS	8	8	8
5-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS	10	8
5O-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS		6
4-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	10	8
5-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	10	8

（實施例3、實施例4、比較例2） 製備下述表3所示的液晶化合物，製作向列液晶組成物，並測定各種物性值。實施例3、實施例4中，於比較例2的末端為NCS且經氟取代的3環的化合物中，使用24%的將氟取代為氯而成的化合物、或將氟取代為氯且將烷基取代為烷氧基而成的化合物（通式（i）所表示的化合物）。

可見光區域的Δn與數十GHz波段的Δε相關，Δn越高，越可增大GHz波段的介電常數的變化，因此作為天線用的液晶而較佳。根據以下的表3所示的實驗結果，判明：與比較例2相比，實施例3、實施例4的Δn大致為同等程度，另外，判明：Tni亦大致為同等程度。

於實施例3、實施例4的液晶組成物與比較例2的液晶組成物之間比較低溫保存穩定性，結果，比較例2的液晶組成物於-20℃下、240小時後發現析出。相對於此，確認到：實施例3、實施例4的液晶組成物即便於經過240小時後的時間點亦維持向列液晶相，低溫保存穩定性優異。

[表3] （表3）

	實施例3	實施例4	比較例2
TNI	136.8	137.4	138.6
Δn	0.356	0.361	0.358
3-Ph-Ph1-Ph-CN	6	6	6
4-Ph-Ma-Ph-CN	6	6	6
2-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
3-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
4-Ph-Ph1-Np3-F	6	6	6
2-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F	5	5	5
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F	5	5	5
4O-Ph2-T-Ph-NCS	8	8	8
5O-Ph2-T-Ph-NCS	8	8	8
5-Ph-T-Ph1-NCS	8	8	8
5-Ph-Ph5-T-Ph1-NCS			8
4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS			8
5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS			8
5-Cy-Ph-NCS	4	4	4
4O-Ph-T-Ph1-NCS	8	8	8
5-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS	8	6
5O-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS		6
4-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	8	6
5-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	8	6

（實施例5、比較例3） 製備下述表4所示的液晶化合物，製作向列液晶組成物，並測定各種物性值。實施例5中，於比較例3的末端為NCS且經氟取代的3環的化合物中，使用24%的將氟取代為氯而成的化合物、或將氟取代為氯且將烷基取代為烷氧基而成的化合物（通式（i）所表示的化合物）。

可見光區域的Δn與數十GHz波段的Δε相關，Δn越高，越可增大GHz波段的介電常數的變化，因此作為天線用的液晶而較佳。根據以下的表4所示的實驗結果，判明：與比較例3相比，實施例5的Δn大致為同等程度，另外，Tni亦大致為同等程度。

於實施例5的液晶組成物與比較例3的液晶組成物之間比較低溫保存穩定性，結果，比較例3的液晶組成物於-20℃下、240小時後發現析出。相對於此，確認到：實施例5的液晶組成物即便於經過240小時後的時間點亦維持液晶相，低溫保存穩定性優異。

[表4] （表4）

	實施例5	比較例3
TNI	136.1	137.4
Δn	0.353	0.350
3-Ph-Ph1-Ph-CN	6	6
4-Ph-Ma-Ph-CN	6	6
3-Ph-Ph1-Ph3-F	6	6
4-Ph-Ph1-Ph3-F	6	6
2-Ph-Ph1-Np3-F	6	6
3-Ph-Ph1-Np3-F	6	6
4-Ph-Ph1-Np3-F	6	6
2-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F	5	5
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Np3-F	5	5
4O-Ph2-T-Ph-NCS	6	6
5O-Ph2-T-Ph-NCS	6	6
5-Ph-T-Ph1-NCS	6	6
5-Ph-Ph5-T-Ph1-NCS		8
4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS		8
5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS		8
5-Cy-Ph-NCS
4O-Ph-T-Ph1-NCS	6	6
5-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS	6
5O-Ph-Ph5-T-Pc1-NCS	6
4-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	6
5-Cy-Ph-T-Pc1-NCS	6

[產業上的可利用性]

根據本發明，目的在於提供一種長期維持低溫保存穩定性且具有高的Δn的液晶組成物。因此，可於高頻裝置、微波裝置或天線用的液晶材料中利用。

根據本發明，目的在於提供一種包括如下液晶組成物的天線，所述液晶組成物長期維持低溫保存穩定性且具有高的Δn。

1:天線單元 2:車輛（汽車） 3:殼體 4:控制板 5:上蓋 6:隙縫陣列部 7:貼片陣列部 8:隙縫（切口部） 9:貼片 10:天線本體 11:天線組件 12:供電部 12a:供電線 13:第一基板 14:第二基板 15:第三基板 16:液晶層 17:第一介電層 20:密封區域 21、23、24:密封壁 22:緩衝層 L:長度 W:寬度 P:導體/導體基板 Q:圓板體

圖1是搭載有本發明的天線的車輛的概要圖的一例。 圖2是本發明的天線的分解圖的一例。 圖3是本發明的天線本體的分解圖的一例。 圖4是本發明的隙縫陣列部的俯視圖的一例。 圖5是本發明的天線本體的投影圖的俯視圖的一例。 圖6是以A-A線切斷圖5的天線本體而成的剖面圖的一形態。 圖7是以A-A線切斷圖5的天線本體而成的剖面圖的另一形態。 圖8是表示本發明的天線本體的投影圖的俯視圖的另一例。 圖9是以C-C線切斷圖8的天線本體而成的剖面圖。 圖10是以B-B線切斷圖8的天線本體而成的剖面圖。

Claims (13)

1. 一種液晶組成物，包含通式（i）所表示的化合物，

   

   （所述通式（i）中， Rⁱ¹ 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的烷基或鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， m1表示1或2的整數， Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可經取代為氟原子、氯原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 中的氫原子的至少一個經取代為氯原子， Zⁱ¹ 及Zⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-，此時，R^ia 及R^ib 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， 於m1為2時，存在多個的Aⁱ¹ 及Zⁱ¹ 分別可相同亦可不同）。
2. 如請求項1所述的液晶組成物，進而包含選自由通式（ii）及通式（iii）所組成的群組中的至少一種化合物，

   

   （所述通式（ii）中， Rⁱⁱ¹ 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， n表示0至2的整數， Aⁱⁱ¹ 及Aⁱⁱ² 分別獨立地表示下述的基（a）或基（b）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）， 所述基（a）或基（b）中的氫原子可分別經取代為氰基、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， Xⁱⁱ¹¹ ～Xⁱⁱ¹³ 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， Yⁱⁱ¹ 表示氟原子、氯原子、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、或二氟甲氧基， Zⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-， 於n為2時，存在多個的Aⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱ¹ 分別可相同亦可不同）

   

   （所述通式（iii）中， Rⁱⁱⁱ¹ 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， l表示0至2的整數， Aⁱⁱⁱ¹ ～Aⁱⁱⁱ³ 分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可分別經取代為氰基、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， Zⁱⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-， 於l為2以上時，存在多個的Aⁱⁱⁱ¹ 及Zⁱⁱⁱ¹ 分別可相同亦可不同）。
3. 如請求項1或請求項2所述的液晶組成物，進而包含選自由通式（iv）所組成的群組中的至少一種化合物，

   

   （所述通式（iv）中， R^iv1 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， m2表示0、1或2的整數， A^iv1 ～A^iv3 分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可經取代為氟原子、氯原子或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或氟化烷基， Z^iv1 及Z^iv2 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^iva )=N-N=C(R^ivb )-，此時，Z^iv2 及存在零個以上且兩個以下的Z^iv1 中的至少一個表示-C≡C-，R^iva 及R^ivb 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， 於m2為2時，存在多個的A^iv1 及Z^iv1 分別可相同亦可不同；其中，將通式（iv）所表示的化合物中的、通式（i）所表示的化合物去除）。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的液晶組成物，進而含有一種或兩種以上的選自通式（v）中的化合物，

   

   （所述通式（v）中， R³¹ 表示碳原子數1～10的烷基或碳原子數2～10的烯基，該些基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-，另外，該些基中所存在的1個或2個以上的氫原子可經取代為氟原子或氯原子， M³¹ 及M³² 分別獨立地表示下述的基（a）、基（b）、或基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、3-氟-1,4-伸苯基、或3,5-二氟-1,4-伸苯基、以及 （c）1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、或十氫萘-2,6-二基， 所述基（a）、基（b）或基（c）中所含的氫原子可分別經氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基或三氟甲氧基取代， L³¹ 及L³² 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或-C≡C-， p表示0、1或2， 於M³² 及/或L³¹ 分別存在多個的情況下，該些可相同亦可不同， X³¹ 及X³² 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Y³¹ 表示氟原子、氯原子、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、或二氟甲氧基）。
5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的液晶組成物，其中589.0 nm下的Δn為0.2以上。
6. 一種液晶元件，其使用如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物。
7. 如請求項6所述的液晶元件，其以主動矩陣方式或被動矩陣方式進行驅動。
8. 一種液晶元件，其藉由可逆地改變如請求項1至請求項4中任一項所述的液晶組成物的液晶分子的配向方向來可逆地變換介電常數。
9. 一種感測器，其使用如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物。
10. 一種液晶透鏡，其使用如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物。
11. 一種光通信設備，其使用如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物。
12. 一種天線，其使用如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物。
13. 如請求項12所述的天線，包括： 第一基板，具有多個隙縫； 第二基板，與所述第一基板相向且設置有供電部； 第一介電層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間； 多個貼片電極，與所述多個隙縫對應地配置； 第三基板，設置有所述貼片電極；以及 液晶層，設置於所述第一基板與所述第三基板之間， 所述液晶層含有通式（i）所表示的液晶化合物，

    

    （所述通式（i）中， Rⁱ¹ 表示碳原子數1～40的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，該些基中所存在的亞甲基或包含一個二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子並不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-、或-C≡C-取代， m1表示1或2的整數， Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 分別獨立地表示下述的基（a）～基（c）的任一種， （a）反式-1,4-伸環己基（所述基中所存在的1個亞甲基或相互不鄰接的2個以上的亞甲基可經取代為-O-或-S-）、 （b）1,4-伸苯基（所述基中所存在的1個-CH=或相互不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=）、 （c）萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中所存在的1個-CH=或並不鄰接的2個以上的-CH=可經取代為-N=） 所述基（a）～基（c）中的氫原子可經取代為氟原子、氯原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，Aⁱ¹ ～Aⁱ³ 中的氫原子的至少一個經取代為氯原子， Zⁱ¹ 及Zⁱ² 分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(R^ia )=N-N=C(R^ib )-，此時，R^ia 及R^ib 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基， 於m1為2時，存在多個的Aⁱ¹ 及Zⁱ¹ 分別可相同亦可不同）。

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