TW202130788A - 液晶組成物、液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備及天線、天線以及化合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於能夠對微波或毫米波的電磁波進行更大的相位控制的液晶材料中具有高Δn且具有高Δε的向列液晶組成物、及使用其的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備或天線。具體而言，本發明是一種液晶組成物，含有通式（i）所表示的化合物的一種或兩種以上、及通式（ii）所表示的化合物的一種或兩種以上，具有高Δn且具有高Δε。
Description
本發明是有關於一種液晶組成物、液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備及天線。
作為大多用於顯示器用途的液晶的新穎用途，在汽車等移動體與通訊衛星之間進行電波的收發且使用液晶的天線備受矚目。先前，衛星通訊使用拋物線天線（parabola antenna），但於在汽車等移動體中使用的情況下，必須隨時將拋物線天線朝向衛星方向，需要大的可動部。但是，使用液晶的天線藉由液晶運作，可改變電波的收發方向，因此不需要移動天線本身，天線的形狀亦可成為平面。
一般而言，對於汽車等的自動運轉而言，需要下載高精度三維（Three-dimensional，3D）地圖資訊的大量資料。但是，若為使用液晶的天線，則藉由將該天線組裝於汽車中，即便無機械可動部亦能夠自通訊衛星下載大量資料。衛星通訊中使用的頻帶約為13 GHz帶，與至今為止的液晶顯示器用途中使用的頻率大不相同。因此，對液晶的要求物性亦大不相同，天線用液晶所要求的Δn為0.4左右，運作溫度範圍為-40℃～120℃。
另外，作為汽車等移動體的自動運轉用感測器，使用液晶的紅外線雷射圖像識別及測距裝置亦備受矚目。該用途的液晶所要求的Δn為0.2～0.3，運作溫度範圍為-40℃～120℃。
對此，作為天線用液晶的技術，例如可列舉專利文獻1。
另外，於非專利文獻1中，提倡使用液晶材料作為高頻器件的構成成分。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-37607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，29卷，10號，p.926-927
[發明所欲解決之課題]
對於天線用液晶，要求開發能夠對微波或毫米波的電磁波進行更大的相位控制、顯示出更高的折射率各向異性（Δn）的液晶組成物。進而，於以天線為首的高頻用途的液晶組成物的領域中，就驅動電壓的降低或迅速的響應性的觀點而言，亦要求介電常數各向異性（Δε）更高。因此，要求兼具高Δn與高Δε，滿足高頻用途的要求特性的液晶組成物。然而，於所述專利文獻1記載的液晶組成物中，幾乎未示出Δn的具體值，另外，即便示出Δn，亦僅示出Δε小的液晶組成物，未揭示兼具高Δn與高Δε的液晶組成物。
因此，本發明的課題在於提供一種於能夠對微波或毫米波的電磁波進行更大的相位控制的液晶材料中具有高Δn且具有高Δε的向列液晶組成物、及使用其的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備及天線。
[解決課題之手段]
本發明者等人進行努力研究的結果發現，藉由後述的液晶組成物，其含有通式（i）所表示的化合物的一種或兩種以上、及通式（ii）所表示的化合物的一種或兩種以上，可解決所述課題，從而完成本申請案發明。
解決所述課題的本發明的主旨結構如下所述。
本發明的液晶組成物的特徵在於含有：
下述通式（i）所表示的化合物的一種或兩種以上，
[化1]
（所述通式（i）中，
Ri1
表示碳原子數1～12的烷基，該烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Ri1
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，
Ai1
、Ai2
及Ai3
分別獨立地表示選自由以下的基（a）～基（c）：
（a）1,4-伸環己基（該基中存在的一個-CH2
-或不鄰接的兩個以上的-CH2
-可取代為-O-）、
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）及
（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-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）
所組成的群組中的基，所述基（a）、基（b）及基（c）中的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代，
Zi1
及Zi2
分別獨立地表示-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-C4
H8
-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CF2
-、-C≡C-或單鍵，但至少一個Zi1
或Zi2
表示-C≡C-，
mi1
表示1或2，
於Ai1
存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，於Zi1
存在多個的情況下，該些可相同亦可不同）；以及
下述通式（ii）所表示的化合物的一種或兩種以上，
[化2]
（所述通式（ii）中，
Rii1
及Rii2
分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基，該烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Rii1
及Rii2
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，但Rii1
及Rii2
不會同時表示選自氟原子、氯原子及氰基中的取代基，
Zii1
、Zii2
及Zii3
分別獨立地表示單鍵、-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-C4
H8
-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CF2
-或-C≡C-，
Aii1
、Aii2
、Aii3
、Aii4
、Aii5
及Aii6
分別獨立地表示選自由以下的基（a）～基（c）：
（a）1,4-伸環己基（該基中存在的一個-CH2
-或不鄰接的兩個以上的-CH2
-可取代為-O-）、
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）及
（c）萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-1,4-二基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）
所組成的群組中的基，所述基（a）、基（b）及基（c）中的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代，
mii1
、mii2
及mii3
分別獨立地表示0或1，mii1
+mii2
+mii3
表示0或1）。
另外，本發明的液晶元件的特徵在於使用所述液晶組成物。
另外，本發明的感測器的特徵在於使用所述液晶組成物。
另外，本發明的液晶透鏡的特徵在於使用所述液晶組成物。
另外，本發明的光通訊設備的特徵在於使用所述液晶組成物。
另外，本發明的天線的特徵在於使用所述液晶組成物。
[發明的效果]
根據本發明，能夠提供一種具有高折射率各向異性（Δn）且具有高介電常數各向異性（Δε）的向列液晶組成物，進而能夠提供一種使用其的液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備、尤其是天線。
以下，基於其實施形態來詳細地例示說明本發明的液晶組成物、液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備及天線。
本發明的液晶組成物含有通式（i）所表示的化合物及通式（ii）所表示的化合物。以下，依序對通式（i）及通式（ii）所表示的化合物進行說明。通式（i）所表示的化合物的Δε高，另外，Δn比較高，具有更良好的相容性。藉此，可提供常溫下穩定的液晶組成物。
本發明的通式（i）所表示的液晶化合物如下所述。
[化3]
所述通式（i）中，Ri1
表示碳原子數1～12的烷基，該烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Ri1
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子。
Ri1
為直鏈狀的基或分支狀的基，較佳為直鏈狀的基。另外，Ri1
較佳為表示碳原子數2～11的烷基，更佳為表示碳原子數3～9的烷基，進而佳為表示碳原子數4～7的烷基。
本說明書中的烷基並無特別限制，例如包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、異癸基、十二烷基及2-乙基己基等，較佳為直鏈狀的烷基。
所述通式（i）的Ri1
中存在的亞甲基亦可以氧原子不直接鄰接的方式經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。具體而言，Ri1
較佳為碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基、碳原子數2～8的烯基或碳原子數2～8的烯氧基，更佳為碳原子數1～5的烷基、碳原子數1～5的烷氧基、碳原子數2～5的烯基或碳原子數2～5的烯氧基，進而佳為碳原子數1～5的烷基或碳原子數2～5的烯基，進而更佳為碳原子數2～5的烷基或碳原子數2～3的烯基。
於重視液晶組成物整體的可靠性的情況下，Ri1
較佳為烷基，於重視液晶組成物整體的黏性降低的情況下，Ri1
較佳為烯基。
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4]
本說明書中的烯氧基較佳為選自式（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5]
本說明書中的烷氧基並無特別限制，包括甲氧基、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，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，較佳為碳原子及存在的情況下的氧原子的合計為5以下，且較佳為直鏈狀。
所述通式（i）中，Ai1
、Ai2
及Ai3
表示其環結構中的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基的二價的環式基。作為該環式基，為基（a）～基（c）的任一者，更佳為式（a）或式（b）。另外，基（a）、基（b）及基（c）中的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代。
（a）1,4-伸環己基（該基中存在的一個-CH2
-或不鄰接的兩個以上的-CH2
-可取代為-O-）、
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）及
（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-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）
作為Ai1
、Ai2
及Ai3
的具體例，可列舉以下的式（a1）～式（a26）所表示的二價的環式基。
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
（所述式中，*表示與碳原子或其他原子鍵結的鍵結鍵）
所述二價的環式基中，較佳為（a1）～（a3）、（a5）～（a6）、（a9）～（a10）、（a12）～（a25），更佳為（a1）～（a3）、（a5）～（a6）、（a12）～（a25），進而佳為（a1）～（a3）、（a12）～（a26）。
就提高Δn的觀點而言，較佳為（a5）～（a6）、（a9）～（a10）、（a12）～（a26），更佳為（a5）～（a6）、（a12）～（a26）。就進一步提高Δε的觀點而言，較佳為Ai1
、Ai2
及Ai3
的至少一個以上具有（a12）、（a14）、（a16）、（a17）、（a18）、（a19）、（a21）、（a23）、（a24）、（a25）或（a26）。
另外，於Ai1
存在多個的情況下，該些可相同亦可不同。
所述通式（i）中，Zi1
及Zi2
分別獨立地表示-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-C4
H8
-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CF2
-、-C≡C-或單鍵，但至少一個Zi1
或Zi2
表示-C≡C-。
若Zi1
及Zi2
為所述條件，則構成液晶原（mesogen）的環結構間的連結基容易確保分子的直線性。
另外，所述通式（i）中，Zi2
及mi1
個Zi1
中至少一個表示-C≡C-，因此通式（i）所表示的化合物於其結構內具有至少一個-C≡C-。
Zi1
及Zi2
分別獨立地較佳為單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-。Zi1
及Zi2
分別獨立地於重視液晶組成物的穩定性的情況下較佳為單鍵，於重視Δn的情況下較佳為-C≡C-。
另外，於Zi1
存在多個的情況下，該些可相同亦可不同。
mi1
表示1或2，較佳為1。若mi1
為1或2，則通式（i）所表示的化合物相當於三環～四環的液晶化合物，顯示出與其他液晶化合物的高相容性。
本發明的通式（i）所表示的化合物的一分子中的環結構，即Ai1
、Ai2
及Ai3
較佳為合計具有1個～5個氟原子，更佳為具有1個～4個。
本發明的通式（i）所表示的化合物一分子中的環結構，即Ai1
、Ai2
及Ai3
較佳為合計具有0個～3個鹵素原子（氟原子除外），更佳為具有0個～2個。
本發明的通式（i）所表示的化合物一分子中的環結構，即Ai1
、Ai2
及Ai3
較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
本發明的通式（i）所表示的化合物具有與Ai3
鍵結的氰基，但除了該氰基以外，一分子中的環結構即Ai1
、Ai2
及Ai3
亦可合計具有1個～3個氰基。
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，或者亦可組合使用兩種以上。能夠組合的化合物的種類並無特別限制，對應於介電常數各向異性、常溫下的溶解性、轉變溫度、雙折射率等所期望的性能適宜組合使用。例如作為本發明的一個實施形態，所使用的液晶化合物的種類為一種。或者於本發明的另一實施形態中為兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種、十種以上。
相對於本發明的液晶組成物的總量，通式（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%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為85%、80%、75%、70%、65%、55%、45%、35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%。
本發明的通式（i）所表示的化合物的較佳形態之一為如下化合物，其中所述通式（i）中，Ri1
為具有碳原子數1～8且為直鏈狀的烷基、烷氧基、具有碳原子數2～8且為直鏈狀的烯基或烯氧基，Ai1
、Ai2
及Ai3
為所述式（a1）～式（a3）、（a19）或（a24），Zi1
及Zi2
分別獨立地為單鍵、-COO-或-C≡C-，且Zi1
或Zi2
的任一者為-C≡C-，mi1
表示1。另外，相對於液晶組成物整體（100質量%），通式（i）所表示的化合物的較佳含量較佳為5質量%～85質量%，更佳為10質量%～83質量%，特佳為13質量%～80質量%。
所述通式（i）所表示的化合物較佳為以下的通式（i-1）所表示的化合物。
[化10]
（所述通式（i-1）中，Ri1
、Ai1
、Zi1
、Zi2
及mi1
分別表示與所述通式（i）中的Ri1
、Ai1
、Zi1
、Zi2
及mi1
相同的含意，
Xi1
～Xi6
分別獨立地表示氫原子或氟原子，但Xi1
與Xi2
不會同時表示氟原子，Xi3
與Xi4
不會同時表示氟原子）
所述通式（i-1）中，Ri1
、Ai1
、Zi1
、Zi2
及mi1
與所述通式（i）中的Ri1
、Ai1
、Zi1
、Zi2
及mi1
相同，因此省略此處的說明。
於Xi1
～Xi6
中，Xi1
與Xi2
不會同時表示氟原子，Xi3
與Xi4
不會同時表示氟原子，因此通式（i）所表示的液晶化合物的介電常數各向異性（Δε）容易顯示0以上。
就增大正介電常數各向異性的值的觀點而言，較佳為Xi2
、Xi4
、Xi5
及Xi6
的至少一個以上表示氟原子。另外，若於環結構的側位導入氟原子等鹵素原子，則相容性提高，因此較佳。藉由使用通式（i-1）所表示的化合物，容易確保常溫保存穩定性。
本發明的通式（i-1）所表示的化合物的一分子中的環結構，即mi1
個Ai1
及兩個苯環較佳為合計具有1個～5個氟原子，更佳為具有1個～4個。
本發明的通式（i-1）所表示的化合物一分子中的環結構，即mi1
個Ai1
較佳為合計具有0個～3個鹵素原子（氟原子除外），更佳為具有0個～2個。
本發明的通式（i-1）所表示的化合物一分子中的環結構，即mi1
個Ai1
及兩個苯環較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
本發明的通式（i-1）所表示的化合物一分子中的環結構，即mi1
個Ai1
較佳為合計具有0個～3個胺基，更佳為具有0個～2個。
作為所述通式（i）及通式（i-1）所表示的化合物的較佳形態，可列舉以下的通式（i-1-a）～通式（i-1-d）所表示的化合物。
[化11]
所述通式（i-1-a）～（i-1-d）中，Ri11
表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數2～8的烯基、碳原子數1～8的烷氧基或碳原子數2～8的烯氧基，環X及環Y分別獨立地表示所述式（a1）～式（a26）所表示的二價的環式基，Xi1
、Xi2
、Xi3
、Xi4
、Xi5
及Xi6
分別獨立地表示氫原子或氟原子。
所述通式（i-1-a）～通式（i-1-d）中，環X及環Y分別獨立地更佳為所述（a1）～（a3）、（a19）或（a24）。
所述通式（i-1-a）～通式（i-1-d）中，就可靠性的觀點而言，Ri1
較佳為碳原子數1～8的烷基。所述化合物中，較佳為（i-1-a）、（i-1-b）、（i-1-c）。
另外，作為所述通式（i）及通式（i-1）所表示的化合物的較佳形態，可列舉以下的通式（i-1-1）所表示的化合物。通式（i-1-1）所表示的化合物具有比較高的Δn及良好的相容性。藉此，可獲得常溫下穩定的液晶組成物。
[化12]
（所述通式（i-1-1）中，Ri1
、Xi1
～Xi6
及Ai1
分別表示與所述通式（i）或通式（i-1）中的Ri1
、Xi1
～Xi6
及Ai1
相同的含意，
Xi7
、Xi8
及Xi9
分別獨立地表示氫原子或氟原子，但Xi7
與Xi8
不會同時表示氟原子，
Zi12
表示單鍵或-C≡C-，
Zi13
表示單鍵或-C≡C-，但至少一個Zi2
或Zi3
表示-C≡C-，
mi2
表示0或1）
所述通式（i-1-1）中，Ri1
、Xi1
～Xi6
及Ai1
與所述通式（i）或通式（i-1）中的Ri1
、Xi1
～Xi6
及Ai1
及Zi1
相同，因此省略此處的說明。
所述通式（i-1-1）中，Xi7
與Xi8
不會同時表示氟原子，藉此通式（i-1-1）所表示的液晶化合物的介電常數各向異性（Δε）容易顯示0以上。
就液晶組成物的穩定性的觀點而言，較佳為Zi12
及Zi13
中的其中一者表示-C≡C-，另一者表示單鍵。
於本發明的通式（i-1-1）所表示的化合物中，較佳為Xi1
～Xi7
的至少一個為氟原子。即，於本發明的通式（i-1-1）所表示的化合物的一分子中，苯環上合計具有一個或兩個以上的作為拉電子基的氟原子。藉此，通式（i-1-1）所表示的化合物更容易顯示出正的介電常數各向異性，若於環結構的側位導入氟原子等鹵素原子，則相容性提高，因此較佳。藉由使用通式（i-1-1）所表示的化合物，容易確保常溫保存穩定性。
另外，本發明的通式（i-1-1）所表示的化合物一分子中的環結構，即Ai1
及三個苯環較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
作為本發明的通式（i）的具體結構，較佳為以下的通式（i.1）～通式（i.26）所表示的三環或四環的液晶化合物。就進一步提高液晶組成物的相容性的觀點而言，更佳為三環的化合物。於本發明的液晶組成物中，該通式（i.1）～通式（i.26）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可組合使用兩種以上。
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
所述通式（i.1）～通式（i.26）中，Ri1
較佳為表示碳原子數1～6的烷基、碳原子數1～6的烯基、碳原子數1～6的烷氧基、或碳原子數1～6的烯氧基。
所述通式（i.1）～通式（i.26）所表示的化合物中，較佳為（i.8）～（i.23）。
再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，所述通式（i.1）～通式（i.26）的化合物各自的含量可適用通式（i）的較佳含量。
另外，作為所述通式（i）及通式（i-1）所表示的化合物的較佳形態，可列舉以下的通式（i-1-1a）所表示的化合物。通式（i-1-1a）所表示的化合物具有反式結構，且於環結構的末端具有氰基，進而於Xi4
具有氟原子，因此Δε提高。
[化17]
（所述通式（i-1-1a）中，Ri1
、Ai1
、Zi1
及Xi1
～Xi3
、Xi5
及Xi6
分別表示與所述通式（i-1）中的Ri1
、Ai1
、Zi1
、Xi1
～Xi3
、Xi5
及Xi6
相同的含意，
mi2
表示0或1，
Zia1
及Zia2
分別獨立地表示單鍵或-C≡C-，但至少一者表示-C≡C-，
Xi7
～Xi9
分別獨立地表示氫原子或氟原子，但Xi7
與Xi8
不會同時表示氟原子，
於通式（i-1-1a）中，Xi2
、Xi5
、Xi6
、Xi8
及Xi9
的至少一個表示氟原子）
所述通式（i-1-1a）中，Ri1
、Ai1
、Zi1
及Xi1
～Xi3
、Xi5
及Xi6
與所述通式（i）或通式（i-1）中的Ri1
、Ai1
、Zi1
及Xi1
～Xi3
、Xi5
及Xi6
相同，因此省略此處的說明。
就液晶組成物的穩定性的觀點而言，較佳為Zia1
及Zia2
中的其中一者表示-C≡C-，另一者表示單鍵。
本發明的通式（i-1-1a）所表示的化合物一分子中的環結構，即Ai1
及三個苯環較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
作為本發明的通式（i）及通式（i-1-1a）的具體結構，較佳為以下的通式（i.27）～通式（i.44）所表示的三環或四環的液晶化合物。就進一步提高液晶組成物的相容性的觀點而言，更佳為三環的化合物。於本發明的液晶組成物中，該通式（i.27）～通式（i.44）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可組合使用兩種以上。
[化18]
[化19]
[化20]
所述通式（i.27）～通式（i.44）中，Ri1
表示與通式（i）中的Ri1
相同的含意，較佳為表示碳原子數1～6的烷基、碳原子數1～6的烯基、碳原子數1～6的烷氧基、或碳原子數1～6的烯氧基。
所述通式（i.27）～通式（i.44）所表示的化合物中，較佳為（i.27）～（i.34）。
再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，所述通式（i.27）～通式（i.44）的化合物各自的含量可適用通式（i）的較佳含量。
通式（i-1-1a）所表示的化合物可藉由公知的方法進行製造，例如可藉由以下的方法製造。
[化21]
（式中，Ri1
、Ai1
、Zi1
、Xi1
～Xi3
及Xi5
～Xi9
分別表示與通式（i-1-1a）中的Ri1
、Ai1
、Zi1
、Xi1
～Xi3
及Xi5
～Xi9
相同的含意）
藉由使通式（I-1）所表示的化合物與通式（I-2）所表示的化合物反應，可獲得通式（I-3）所表示的化合物。作為反應方法，例如可列舉使用鈀觸媒、銅觸媒及鹼的薗頭偶合反應。作為鈀觸媒的具體例，可列舉所述例子。作為銅觸媒的具體例，可列舉碘化銅（I）。作為鹼的具體例，可列舉三乙胺等。
藉由使通式（I-3）所表示的化合物與例如第二丁基鋰及碘反應，可獲得通式（I-4）所表示的化合物。
藉由使通式（I-4）所表示的化合物與例如雙(頻哪醇根基)二硼反應，可獲得通式（I-5）所表示的化合物。
藉由使通式（I-6）所表示的化合物與通式（I-5）所表示的化合物反應，可獲得通式（i-1-1a）所表示的化合物。作為反應方法，例如可列舉於金屬觸媒及鹼存在下進行交叉偶合的方法。作為金屬觸媒的具體例，可列舉[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀（II）、乙酸鈀（II）、二氯雙[二-第三丁基(對二甲基胺基苯基)膦基]鈀（II）、四(三苯基膦)鈀（0）等。於使用乙酸鈀（II）作為金屬觸媒的情況下，亦可添加三苯基膦、2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯等配位體。作為鹼的具體例，可列舉碳酸鉀、磷酸鉀、碳酸銫等。
本發明的液晶組成物包含一種或兩種以上的通式（ii）所表示的化合物。該通式（ii）所表示的化合物如下所述。
[化22]
通式（ii）所表示的化合物具有高Δn。與所述通式（i）所表示的化合物的相容性優異，藉由組合通式（i）所表示的化合物與通式（ii）所表示的化合物，可提供能夠兼具高Δn與高Δε的液晶組成物。
所述通式（ii）中，Rii1
及Rii2
分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基，該烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Rii1
及Rii2
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，但Rii1
及Rii2
不會同時表示選自氟原子、氯原子及氰基中的取代基。
通式（ii）中，Rii1
較佳為碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基、碳原子數2～8的烯基或碳原子數2～8的烯氧基，更佳為碳原子數1～5的烷基、碳原子數1～5的烷氧基、碳原子數2～5的烯基或碳原子數2～5的烯氧基，進而佳為碳原子數1～5的烷基或碳原子數2～5的烯基，進而更佳為碳原子數2～5的烷基或碳原子數2～3的烯基。
於重視可靠性的情況下，Rii1
較佳為烷基，於重視黏性的降低的情況下，較佳為烯基。
另外，於Rii1
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Rii1
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，Rii1
較佳為碳原子及存在的情況下的氧原子的合計為5以下，且較佳為直鏈狀。
此處，作為烯基，較佳為選自所述式（R1）至式（R5）的任一者所表示的基中。
於通式（ii）所表示的化合物是Δε為正的所謂的p型化合物的情況下，Rii2
較佳為氟原子、氰基、三氟甲基或三氟甲氧基，較佳為氟原子或氰基。
於通式（ii）所表示的化合物是Δε幾乎為0的所謂的非極性化合物（non-polar compound）的情況下，Rii2
表示與Rii1
相同的含意，Rii2
與Rii1
可相同亦可不同。
所述通式（ii）中，Zii1
、Zii2
及Zii3
分別獨立地表示單鍵、-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-C4
H8
-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CF2
-或-C≡C-。
此處，Zii1
～Zii3
較佳為單鍵。
所述通式（ii）中，Aii1
、Aii2
、Aii3
、Aii4
、Aii5
及Aii6
分別獨立地表示選自由以下的基（a）～基（c）所組成的群組中的基。
（a）1,4-伸環己基（該基中存在的一個-CH2
-或不鄰接的兩個以上的-CH2
-可取代為-O-）
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）
（c）萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基（萘-1,4-二基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）
所述基（a）、基（b）及基（c）中的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代。
於要求提高Δn的情況下，Aii1
～Aii6
分別獨立地較佳為芳香族，為了改善響應速度，較佳為脂肪族，且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23]
（R表示碳原子數1～6的烷基），
特佳為1,4-伸苯基、萘-2,6-二基及四氫萘-2,6-二基，該些1,4-伸苯基、萘-2,6-二基及四氫萘-2,6-二基中的氫原子分別獨立地可由氟原子或碳原子數1～6的烷基來取代一個或兩個以上的氫原子。
就提高Δn的觀點而言，Aii2
較佳為表示選自由以下的基（d）～基（f）：
[化24]
（Xiid1
、Xiid2
、Xiie1
、Xiie2
、Xiif1
及Xiif2
分別獨立地表示氫原子或氟原子）
所組成的群組中的基。另外，就與其他液晶化合物的相容性的觀點而言，較佳為表示基（f）。
另外，為了提高與其他液晶組成物的相容性，較佳為Aii1
～Aii6
的至少一個表示由碳原子數1～6的烷基取代的1,4-伸苯基，更佳為表示經伸乙基取代的1,4-伸苯基。
所述通式（ii）中，mii1
、mii2
及mii3
分別獨立地表示0或1，mii1
+mii2
+mii3
表示0或1。
此處，於重視對液晶組成物的溶解性的情況下，mii1
較佳為0，於重視Δn及TNI
的情況下較佳為1。
另外，mii1
+mii2
+mii3
較佳為0。
本發明的通式（ii）所表示的化合物的一分子中的環結構，即Aii1
～Aii6
較佳為合計具有1個～5個氟原子，更佳為具有1個～4個。
本發明的通式（ii）所表示的化合物一分子中的環結構，即Aii1
～Aii6
較佳為合計具有0個～3個鹵素原子（氟原子除外），更佳為具有0個～2個。
本發明的通式（ii）所表示的化合物一分子中的環結構，即Aii1
～Aii6
較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
於本發明的液晶組成物中，通式（ii）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可組合使用兩種以上。能夠組合的化合物的種類並無特別限制，對應於介電常數各向異性、常溫下的溶解性、轉變溫度、雙折射率等所期望的性能適宜組合使用。例如作為本發明的一個實施形態，所使用的液晶化合物的種類為一種。或者於本發明的另一實施形態中為兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種、十種以上。
相對於本發明的液晶組成物的總量，通式（ii）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%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為70%、65%、55%、45%、35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%。
所述通式（ii）所表示的化合物較佳為以下的通式（ii-1）所表示的化合物。
[化25]
（所述通式（ii-1）中，Rii1
、Rii2
、Zii1
、Zii2
、Zii3
、Aii1
、Aii4
、Aii6
、mii1
、mii2
及mii3
分別表示與所述通式（ii）中的Rii1
、Rii2
、Zii1
、Zii2
、Zii3
、Aii1
、Aii4
、Aii6
、mii1
、mii2
及mii3
相同的含意，
Aii2
表示選自由以下的基（d）～基（f）：
[化26]
（Xiid1
、Xiid2
、Xiie1
、Xiie2
、Xiif1
及Xiif2
分別獨立地表示氫原子或氟原子）
所組成的群組中的基，
Xii1
、Xii2
、Xii3
及Xii4
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基）
所述通式（ii-1）中，Rii1
、Rii2
、Zii1
、Zii2
、Zii3
、Aii1
、Aii4
、Aii6
、mii1
、mii2
及mii3
與所述通式（ii）中的Rii1
、Rii2
、Zii1
、Zii2
、Zii3
、Aii1
、Aii4
、Aii6
、mii1
、mii2
及mii3
相同，因此省略此處的說明。
Xiid1
、Xiid2
、Xiie1
、Xiie2
、Xiif1
及Xiif2
分別獨立地表示氫原子或氟原子，但就提高Δε的觀點而言，較佳為至少一個為氟原子，更佳為均為氟原子。
就提高Δε的觀點而言，Xii1
、Xii2
、Xii3
、Xii4
較佳為至少一個為氟原子。Xii1
、Xii2
、Xii3
、Xii4
中氟原子的合計數較佳為0～3，更佳為0～2。
另外，就相容性的觀點而言，Xii1
、Xii2
、Xii3
、Xii4
較佳為碳原子數1～6的烷基，更佳為乙基。
Xii1
與Xii2
鍵結的環結構、及Xii3
與Xii4
鍵結的環結構較佳為分別為以下結構。
[化27]
（Et表示乙基）
作為本發明的通式（ii）的具體結構，較佳為以下的通式（ii.1）～通式（ii.38）所表示的三環或四環的化合物。就進一步提高液晶組成物的相容性的觀點而言，更佳為三環的化合物。於本發明的液晶組成物中，該通式（ii.1）～通式（ii.38）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可組合使用兩種以上。
[化28]
[化29]
[化30]
所述通式（ii.1）～通式（ii.38）中，Rii1
及Rii2
分別獨立地表示與通式（ii）中的Rii1
及Rii2
相同的含意，Rii1
較佳為表示碳原子數1～6的烷基、碳原子數1～6的烯基、碳原子數1～6的烷氧基、或碳原子數1～6的烯氧基。另外，Rii2
較佳為表示碳原子數1～6的烷基、碳原子數2～6的烯基、碳原子數1～6的烷氧基、碳原子數1～6的烯氧基、氟原子或氯原子。
所述通式（ii.1）～通式（ii.38）所表示的化合物中，較佳為通式（ii-1）、通式（ii-10）～通式（ii-11）、通式（ii-25）～通式（ii-29）。
另外，作為所述通式（ii）及通式（ii-1）所表示的化合物的較佳形態，可列舉以下的通式（ii-1a）所表示的化合物。通式（ii-1a）所表示的化合物具有反式結構，且一分子中具有兩個以上的由氟原子、氯原子或氰基所表示的拉電子基，因此Δε提高。
[化31]
（所述通式（ii-1a）中，Rii1
、Xiid1
及Xiid2
表示與通式（ii-1）中的Rii1
、Xiid1
及Xiid2
相同的含意，
Riia2
表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基，該烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Rii1
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，但Rii1
及Riia2
不會同時表示選自氟原子、氯原子及氰基中的取代基，
Xiia1
及Xiia2
分別獨立地表示氫原子、氟原子或碳原子數1～6的烷基，
Xiia3
、Xiia4
及Xiia5
分別獨立地表示氫原子、氟原子或氯原子，但Xiia3
、Xiia4
及Xiia5
的至少一個表示氟原子或氯原子）
所述通式（ii-1a）中，Rii1
、Xiid1
及Xiid2
與所述通式（ii）或通式（ii-1）中的Rii1
、Xiid1
及Xiid2
相同，因此省略此處的說明。
於通式（ii-1a）中，就提高溶解性的觀點而言，較佳為Xiia1
及Xiia2
的至少任一個表示碳原子數1～6的烷基，更佳為表示乙基。
另外，於通式（ii-1a）中，就進一步提高Δε的觀點而言，較佳為Xiia3
及Xiia4
的至少任一個以上表示氟原子或氯原子。
另外，於通式（ii-1a）中，於Riia2
表示氯原子或氰基的情況下，Xiia3
較佳為表示氟原子。
本發明的通式（ii-1a）所表示的化合物一分子中的環結構，即三個苯環較佳為合計具有1個～5個鹵素原子（含氟原子），更佳為具有1個～4個。
作為本發明的通式（ii）及通式（ii-1a）的具體結構，較佳為以下的通式（ii-41）～通式（ii-52）所表示的液晶化合物。於本發明的液晶組成物中，該通式（ii-41）～通式（ii-54）所表示的化合物可單獨使用，或者亦可組合使用兩種以上。
[化32]
所述通式（ii-41）～通式（ii-54）中，Rii1
及Rii2
分別獨立地表示與通式（ii）中的Rii1
及Rii2
相同的含意，Rii1
較佳為表示碳原子數1～6的烷基、碳原子數1～6的烯基、碳原子數1～6的烷氧基、或碳原子數1～6的烯氧基。另外，Et表示乙基。
再者，於本發明的液晶組成物中，相對於液晶組成物整體，所述通式（ii-41）～通式（ii-54）的化合物各自的含量可適用通式（ii）的較佳含量。
通式（ii-1a）所表示的化合物可藉由公知的方法進行製造，例如可藉由以下的方法製造。
[化33]
（式中，Rii1
、Riia2
、Xiia1
～Xiia5
、Xiid1
及Xiid2
分別表示與通式（ii-1a）中的Rii1
、Riia2
、Xiia1
～Xiia5
、Xiid1
及Xiid2
相同的含意）
藉由使通式（II-1）所表示的化合物與通式（II-2）所表示的化合物反應，可獲得通式（II-3）所表示的化合物。
藉由使通式（II-3）所表示的化合物與通式（II-4）所表示的化合物反應，可獲得通式（ii-1a）所表示的化合物。
作為所述通式（ii）及通式（ii-1）所表示的化合物的較佳的具體形態，可列舉下述結構式（ii-1.1）～結構式（ii-1.96）所表示的化合物。
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
式中，X分別獨立地表示氫原子、氟原子或碳原子數1～6的烷基。
[化38]
式中，X分別獨立地表示氫原子、氟原子或碳原子數1～6的烷基。
[化39]
所述結構式（ii-1.1）～結構式（ii-1.96）所表示的化合物中，較佳為（ii-1.2）～（ii-1.8）、（ii-1.12）～（ii-1.18）、（ii-1.22）～（ii-1.28）、（ii-1.32）～（ii-1.38）、（ii-1.41）～（ii-1.96）。
於本發明的液晶組成物中，若通式（ii）所表示的化合物的含量少則其效果小，因此組成物中的較佳含量的下限值為1質量%、2質量%、5質量%、7質量%、9質量%、10質量%、12質量%、15質量%、17質量%、20質量%、25質量%、30質量%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為50質量%、40質量%、30質量%、25質量%、20質量%、18質量%、15質量%、13質量%、10質量%。
以上是與作為本發明的液晶組成物的必需成分的通式（i）及通式（ii）所表示的化合物有關的說明。本發明的液晶組成物亦可含有選自由通式（1a）～通式（1c）所表示的化合物、通式（2a）～通式（2c）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一種或兩種以上作為任意成分。以下，對本發明的液晶組成物的任意成分進行說明。
本發明的液晶組成物較佳為更含有一種或兩種以上的選自以下的通式（1a）、通式（1b）及通式（1c）中的化合物。
[化40]
所述通式（1a）～通式（1c）中，
R11
、R12
及R13
分別獨立地表示碳原子數1～10的烷基、碳原子數2～10的烯基或碳原子數2～10的炔基，該些基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-，另外該些基中存在的一個或兩個以上的氫原子可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（a）、基（b）或基（d）中的任一種：
（a）反式-1,4-伸環己基（該基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-）、
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或相互不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=）、3-氟-1,4-伸苯基或3,5-二氟-1,4-伸苯基、以及
（d）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（d）中所含的一個或兩個以上的氫原子分別可經氰基、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
-、-N=N-、-CF2
O-或-C≡C-，
p、q、s分別獨立地表示0、1或2，
於M12
、M14
、M16
、L11
、L13
及/或L15
分別存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，
X11
、X12
、X13
、X14
、X15
、X16
及X17
分別獨立地表示氫原子或氟原子，
Y11
、Y12
及Y13
分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基（-CN）、硫氰酸酯基（-SCN）、氰酸酯基（-OCN）、-C≡C-CN、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、二氟甲氧基、碳原子數1～10的烷基、碳原子數2～10的烯基或碳原子數2～10的炔基，該些基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-，另外該些基中存在的一個或兩個以上的氫原子可取代為氟原子或氯原子，
其中，自所述（1a）、（1b）及（1c）所表示的化合物中將所述通式（i）所表示的化合物除外。
本發明的液晶組成物較佳為含有至少一種或兩種以上的選自由通式（1a）～通式（1c）所表示的化合物所組成的群組中的化合物，特佳為含有兩種～八種。於本發明的液晶組成物中，選自由通式（1a）～通式（1c）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液晶化合物的含量（液晶組成物整體為100質量%）的下限值較佳為1質量%，更佳為3質量%，進而佳為5質量%。另外，於本發明的液晶組成物中，選自由通式（1a）～通式（1c）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液晶化合物的含量（液晶組成物整體為100質量%）的上限值較佳為60質量%，更佳為50質量%，進而佳為40質量%，進而更佳為30質量%。
本發明的液晶組成物更佳為含有至少一種或兩種以上的選自由通式（1a）或通式（1b）所表示的化合物所組成的群組中的化合物，進而佳為含有至少一種或兩種以上的選自由通式（1a）所表示的化合物所組成的群組中的化合物。
相對於本發明的液晶組成物的總量，式（1a）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為1%、2%、3%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%、25%、30%、35%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、3%。
作為通式（1a）的化合物的較佳形態，較佳為以下的通式（1a.1）～通式（1a.59）所表示的各化合物。
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
[化49]
[化50]
所述通式（ia.1）～通式（ia.59）中，R11a
表示碳數1～12的烷基、碳數1～12的烯基、碳數1～12的烷氧基、碳數2～12的烯氧基。
R11c
表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、碳數1～12的烷基、碳數2～12的烯基、碳數2～12的烷氧基、碳數2～12的烯氧基，
X11a
～X11d
、X11g
及X11h
分別獨立地表示氫原子或氟原子，
Z11a
、Z11b
、Z11c
及Z11d
分別獨立地表示-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-C4
H8
-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CF2
-、-C≡C-或單鍵。
所述通式（ia.1）～通式（ia.59）所表示的化合物中，較佳為（1a.1）～（1a.24）、（1a.26）、（1a.35）～（1a.54）。
作為所述通式（1a）的化合物的具體例，例如可列舉以下的結構式（1a.11.1）～結構式（1a.48.5）所表示的化合物。
[化51]
[化52]
[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
所述結構式（1a.11.1）～結構式（1a.48.5）所表示的化合物中，較佳為（1a.11.2）～（1a.11.5）、（1a.18.2）～（1a.18.5）、（1a.24.12）～（1a.24.15）、（1a.28.2）～（1a.28.5）、（1a.28.7）～（1a.28.10）、（1a.35.3）、（1a.36.3）、（1a.47.3）、（1a.48.3）。
另外，作為通式（1a）的較佳形態，較佳為通式（1a-1）所表示的化合物。藉由使用通式（1a-1）所表示的化合物，可獲得實現高Δn，同時具有廣溫度範圍的液晶相、黏性小、低溫下的溶解性良好、比電阻或電壓保持率高、對熱或光穩定的組成物。
[化57]
（式中，Y11
、X11
及X12
分別表示與通式（1a）中的Y11
、X11
及X12
相同的含意，
R1a1
表示碳原子數2～12的炔基，該炔基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2
-分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，R1a1
中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，
X13
～X15
分別獨立地表示氫原子或氟原子，但X11
與X13
不會同時表示氟原子，X14
與X15
不會同時表示氟原子，
A1a1
表示與通式（1a）中的M11
相同的含意，
Z1a1
表示與通式（1a）中的L11
相同的含意，
m1a1
表示0或1）
作為式（1a-1）所表示的化合物，可使用一種，還可組合使用兩種以上。
相對於本發明的液晶組成物的總量，通式（1a-1）所表示的化合物的含量（質量%）的下限值較佳為1質量%，較佳為2%，較佳為5%，較佳為7%，較佳為9%，較佳為10%，較佳為12%，較佳為15%，較佳為17%，較佳為20%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，作為上限值，較佳為50%，較佳為40%，較佳為30%，較佳為25%，較佳為20%，較佳為18%，較佳為15%，較佳為13%，較佳為10%。
通式（1a-1）中，R1a1
較佳為碳原子數1～8的炔基，較佳為選自式（R11）至式（R15）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58]
特佳為（R13）及（R14）。
於通式（1a-1）中，通式（1a-1）所表示的化合物是Δε為正的所謂的p型化合物的情況下，Y11
較佳為氟原子、氰基、三氟甲基或三氟甲氧基，就提高Δε的觀點而言，較佳為氟原子或氰基。
於通式（1a-1）所表示的化合物是Δε幾乎為0的所謂的非極性化合物的情況下，Y11
表示碳原子數1～10的烷基、碳原子數2～10的烯基或碳原子數2～10的炔基，該些基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基較佳為表示可取代為-O-或-S-的基。
於要求增大Δn的情況下，A1a1
較佳為芳香族，為了改善響應速度，較佳為脂肪族，且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59]
更佳為表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
Z1a1
較佳為單鍵。
於重視對液晶組成物的溶解性的情況下，m1a1
較佳為0，於重視Δn及TNI
的情況下較佳為1。
X11
～X14
較佳為全部為氫原子，或者一個為氟原子，其餘為氫原子，較佳為X14
為氟原子，其餘為氫原子。
通式（1a-1）所表示的化合物較佳為以下的通式（1a-11）～通式（1a-34）所表示的各化合物。
[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
本發明的液晶組成物較佳為更含有一種或兩種以上的以下的通式（2a）～通式（2c）所表示的化合物。
[化64]
所述通式（2a）～通式（2c）中，
R2a
及R2b
分別獨立地表示碳原子數1～12的烷基，該些可為直鏈狀，亦可具有甲基分支或乙基分支，亦可具有3員環～6員環的環狀結構，基內存在的任意的-CH2
-可由-O-、-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代，存在於基內的任意的氫原子可由氟原子或三氟甲氧基取代，
環A、環B、環C及環D分別獨立地表示反式-1,4-伸環己基、反式十氫萘-反式-2,6-二基、可由一個～兩個氟原子或甲基取代的1,4-伸苯基、可由一個以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可由一個～兩個氟原子取代的四氫萘-2,6-二基、可由一個～兩個氟原子取代的1,4-伸環己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，
L2a
、L2b
及L2c
為分別獨立的連結基，表示單鍵、伸乙基（-CH2
CH2
-）、1,2-伸丙基（-CH(CH3
)CH2
-及-CH2
CH(CH3
)-）、1,4-伸丁基、-COO-、-OCO-、-OCF2
-、-CF2
O-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-C≡C-或-CH=N-N=CH-。
本發明的液晶組成物較佳為含有至少一種選自由通式（2a）～通式（2c）所表示的化合物所組成的群組中的化合物，特佳為含有兩種～八種。於本發明的液晶組成物中，選自由通式（1a）～通式（2c）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液晶化合物的含量（液晶組成物整體為100質量%）的下限值較佳為0質量%，更佳為3質量%，進而佳為5質量%。於本發明的液晶組成物中，選自由通式（2a）～通式（2c）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液晶化合物的含量（液晶組成物整體為100質量%）的上限值較佳為50質量%，更佳為45質量%，進而佳為38質量%，進而更佳為25質量%。
本發明的液晶組成物更佳為含有至少一種或兩種以上的選自由通式（2a）或通式（2b）所表示的化合物所組成的群組中的化合物，進而佳為含有一種或兩種以上的選自由通式（2a）所表示的化合物所組成的群組中的化合物。
相對於本發明的液晶組成物的總量，式（2a）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為45%、35%、25%、15%、10%、8%、5%。
作為所述通式（2a）～通式（2c）的化合物的較佳形態，可列舉以下的通式（2a-1）～通式（2a-28）的化合物。
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
所述通式（2a-1）～通式（2a-29）中，R2a
及R2b
分別獨立地表示碳原子數1～8的烷基、碳原子數1～8的烷氧基、碳原子數2～8的烯基、碳原子數2～8的烯氧基或碳原子數1～8的硫代烷氧基，環E、環F、環G及環H分別獨立地表示所述式（a1）～式（a25）的任一個。
所述通式（2a-1）～通式（2a-29）的化合物中，較佳為（2a-1）～（2a-3）、（2a-5）、（2a-8）～（2a-10）、（2a-12）。
作為本發明的通式（2a）的化合物的具體例，例如可列舉以下的結構式（2a-5.1）～結構式（2a.5.13）及結構式（2a-12.1）～結構式（2a.12.8）所表示的化合物。
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
所述結構式（2a-5.1）～結構式（2a-5.13）及結構式（2a-12.1）～結構式（2a-12.8）所表示的化合物中，較佳為（2a-5.2）～（2a-5.5）、（2a-5.11）～（2a-5.13）、（2a-12.1）～（2a-12.4）。
本發明的液晶組成物較佳為更含有選自由通式（iii）所表示的化合物所組成的群組中的至少一種化合物。
[化75]
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，該些基中存在的包含一個亞甲基或二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子不直接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，
miii1
表示0、1或2的整數，
Aiii1
～Aiii3
分別獨立地表示下述基（a）～基（c）的任一種：
（a）1,4-伸環己基（該基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-）、
（b）1,4-伸苯基（該基中存在的一個-CH=或相互不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-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-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=），
所述基（a）～基（c）中的氫原子分別獨立地可取代為氟原子、氯原子、或者碳原子數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、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C(Riiia
)=N-N=C(Riiib
)-，此時，Riiia
及Riiib
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或者碳原子數1～10的直鏈或分支的烷基或鹵化烷基，
miii1
為2時存在多個的Aiii1
及Ziii1
分別可相同亦可不同。
所述通式（iii）中，Riii1
較佳為表示碳原子數1～11的直鏈狀的烷基或鹵化烷基，該些基中存在的包含一個亞甲基或二級碳原子的鹵化伸烷基可以氧原子不接鄰接的方式經-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。
所述通式（iii）中，Aiii1
～Aiii3
分別獨立地較佳為可取代為氟原子、氯原子、或者碳原子數1～10的直鏈狀的烷基或鹵化烷基的反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。另外，作為Aiii1
～Aiii3
，可同樣地列舉關於所述通式（i）的Ai1
所例示的式（a1）～式（a25）所表示的二價的環式基，具體而言，Aiii1
～Aiii3
分別獨立地較佳為所述式（a1）～式（a3）、式（a5）～式（a6）、式（a9）～式（a10）、式（a12）～式（a25），更佳為式（a1）～式（a3）、式（a12）～式（a25），進而佳為式（a1）～式（a3）、式（a12）～式（a18）。
所述通式（iii）中，Ziii1
及Ziii2
較佳為分別獨立地表示單鍵、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C(Riiia
)=N-N=C(Riiib
)-。
此處，Riiia
及Riiib
較佳為分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或者碳原子數1～10的直鏈狀的烷基或鹵化烷基。
所述通式（iii）中，Ziii1
及Ziii2
分別獨立地更佳為單鍵或-C≡C-。另外，於通式（iii）所表示的化合物一分子中，更佳為具有至少一個-C≡C-。即，於所述通式（iii）中，較佳為Ziii2
及存在0以上且2以下的Ziii1
中的至少一個表示-C≡C-。
所述通式（iii）中，miii1
較佳為表示0、1或2的整數。miii1
為2時存在多個的Aiii1
及Ziii1
分別可相同亦可不同。
本發明的液晶組成物較佳為含有至少一種（iii）所表示的化合物，特佳為含有兩種～八種。
相對於本發明的液晶組成物的總量，通式（iii）所表示的化合物的較佳含量（質量%）的下限值為1.7質量%、2質量%、4質量%、4.3質量%、5質量%、5.7質量%、6質量%。另外，就防止析出等問題的觀點而言，較佳含量的上限值為23質量%、20質量%、18質量%、14質量%、13質量%、10質量%、8質量%、5質量%。另外，於本發明的液晶組成物中，通式（iii）所表示的化合物的較佳含量為2質量%～20質量%，更佳為4質量%～15質量%，特佳為6質量%～12質量%。
作為所述通式（iii）的具體結構，可列舉以下的通式（iii.1）～通式（iii.6）所表示的化合物。
[化76]
所述通式（iii.1）～通式（iii.7）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，Xiii1
～Xiii6
分別獨立地表示氫原子、氟原子、或氯原子。
更具體而言，通式（iii.1）～通式（iii.7）所表示的化合物較佳為下述結構式（iii.a）～結構式（iii.e）所表示的化合物。
[化77]
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10%～85%，較佳為13%～80%，較佳為15%～70%。
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13%～88%，較佳為16%～85%，較佳為18%～73%。
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）所表示的化合物及通式（1a）的總量（質量%）較佳為13%～88%，較佳為16%～85%，較佳為18%～73%。
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）所表示的化合物及通式（2a）的總量（質量%）較佳為13%～88%，較佳為16%～85%，較佳為18%～73%。
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）所表示的化合物及通式（2b）的總量（質量%）較佳為13%～88%，較佳為16%～85%，較佳為18%～73%。
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）所表示的化合物及通式（2c）的總量（質量%）較佳為13%～88%，較佳為16%～85%，較佳為18%～73%。
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）所表示的化合物及通式（1a）的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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）所表示的化合物及通式（2a）的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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）所表示的化合物及通式（2b）的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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）所表示的化合物及通式（2c）的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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、通式（1a）所表示的化合物及通式（2a）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為30%～89%，較佳為35%～93%，較佳為40%～85%。
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、通式（1a）所表示的化合物、通式（2a）～通式（2b）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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、通式（1a）所表示的化合物、通式（2a）～通式（2c）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為30%～93%，較佳為35%～88%，較佳為40%～85%。
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、通式（1a）所表示的化合物、通式（2a）～通式（2c）所表示的化合物的總量（質量%）較佳為33%～96%，較佳為38%～91%，較佳為43%～88%。
除了所述液晶化合物以外，本發明的液晶組成物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：氫醌類、氫醌單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、鄰苯三酚類、噻吩類、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類、伸硝基化合物、受阻酚類、受阻胺類等。相對於液晶組成物，使用穩定劑的情況下的添加量較佳為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%。
液晶組成物的液晶相上限溫度（TNI
）是液晶組成物自向列相向各向同性相發生相轉變的溫度，TNI
越高，則即便於高溫下亦可維持向列相，因此可擴大驅動溫度範圍。TNI
較佳為120℃以上，較佳為120℃～200℃，較佳為130℃～180℃。
本發明的液晶組成物於25℃、589.0 nm下的Δn（折射率各向異性）較佳為0.3以上，較佳為0.3～0.60，較佳為0.33～0.55，較佳為0.35～0.50。可見光區域的Δn與幾十GHz帶的Δε相關，Δn越高，則可使GHz帶的介電常數的變化越大。因此，若液晶組成物的589.0 nm下的Δn為0.3以上，則可增大GHz帶的介電常數的變化，因此適合作為天線用的液晶組成物。
此處，於相位差Re、液晶層的厚度d（單元間隙）與Δn之間，式：Δn=Re/d的關係成立，於本說明書中，根據相位差測定裝置求出Δn。更具體而言，於帶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）測定測定溫度25℃、589 nm下的面內的延遲（相位差Re）。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。
再者，亦可利用阿貝折射計測定液晶組成物的ne、no，算出Δn。
本發明的液晶組成物的25℃、1 kHz下的Δε（介電常數各向異性）較佳為12以上，較佳為12～30，較佳為13～25，較佳為14～20。
以下，對使用本發明的液晶組成物的液晶元件，更具體而言，對液晶元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備、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，從而可逆地切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、可見光或紅外光的測距感測器；利用溫度變化的紅外線感測器；利用膽固醇型液晶的間距變化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；利用組成變化引起的反射光波長變化的紫外線感測器；利用電壓、電流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；利用超音波的機械振動引起的液晶分子排列變化的超音波感測器；利用溫度變化引起的反射光波長變化或電場引起的液晶分子排列變化的電磁感測器等。
作為測距感測器，較佳為使用光源的光達（Light Detection And Ranging，LiDAR）用感測器。
作為LiDAR，較佳為人造衛星用、飛機用、無人飛機（無人機）用、汽車用、鐵路用、船舶用。
作為汽車用，特佳為自動駕駛汽車用。
光源較佳為發光二極體（light-emitting diode，LED）或雷射，較佳為雷射。
用於LiDAR的光較佳為紅外光，波長較佳為800 nm～2000 nm。
特佳為905 nm或1550 nm的波長的紅外雷射。
於重視所使用的光檢測器的成本或全天候的感度的情況下，較佳為905 nm的紅外雷射，於重視與人的視覺相關的安全性的情況下，較佳為1550 nm的紅外雷射。
本發明的液晶組成物顯示出高Δn，因此可提供可見光、紅外光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，包括：第一透明電極層、第二透明電極層、設置於所述第一透明電極層及所述第二透明電極層之間的含有所述液晶組成物的液晶層、設置於所述第二透明電極層及所述液晶層之間的絕緣層、以及設置於所述絕緣層及所述液晶層之間的高電阻層。本發明的液晶透鏡例如用作二維（Two-dimensional，2D）、3D的切換透鏡、照相機的焦點調節用透鏡等。
本發明的光通訊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，可列舉如下結構的矽上液晶（Liquid crystal on silicon，LCOS），其於反射層（電極）上具有液晶層，所述液晶層中二維狀地配置有構成多個畫素的各個的液晶。本發明的光通訊設備例如用作空間相位調變器。
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：具有多個槽（slot）的第一基板、與所述第一基板相向且設置有供電部的第二基板、設置於所述第一基板與所述第二基板之間的第一電介質層、與所述多個槽對應地配置的多個貼片電極（patch electrode）、設置有所述貼片電極的第三基板、以及設置於所述第一基板與所述第三基板之間的液晶層，且所述液晶層含有所述液晶組成物。
藉由利用含有通式（i）及通式（ii）所表示的液晶化合物的液晶層，可提供具有大介電常數各向異性Δε、高折射率各向異性Δn，且向列液晶溫度範圍廣，常溫下穩定，進而對熱等外部刺激具有高可靠性的天線。藉此，可提供一種能夠對微波或毫米波的電磁波進行更大的相位控制的天線。
以下，使用圖式對本發明的天線進行說明。
如圖1所示，連結有四個天線單元1的天線組裝體11安裝於車輛（汽車）2的車頂部。天線單元1為平面型天線，且安裝於車頂部，因此天線單元1始終朝向通訊衛星方向。藉此，可進行雙方均能收發的衛星通訊。
再者，本說明書中的「天線」包括天線單元1或連結多個天線單元1的天線組裝體11。
本發明的天線較佳為於用於衛星通訊的Ka帶頻率或者K帶頻率或Ku帶頻率下運作。
接著，圖2中示出天線單元1的構成要素的實施形態的一例。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的結構包括：天線本體10；控制板4，控制天線本體10；殼體3，具有能夠收容天線本體10及控制板4的凹部；以及上蓋5，將殼體3封閉。
控制板4中設置有發送機及/或接收機。發送機具有如下機構：藉由資訊源編碼處理，對語音或圖像等資料之類的來自訊號源的資訊，例如進行語音編碼或圖像編碼等，並藉由傳輸線路編碼處理進行糾錯編碼後，進行調變而作為電波傳輸。另一方面，接收機具有如下機構：對入射電波進行調變，藉由傳輸線路解碼處理進行糾錯後，藉由資訊源解碼處理，例如經過語音解碼或圖像解碼，轉換為語音或圖像等資料之類的資訊。另外，控制板4由公知的微電腦即中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）等構成，統一控制天線本體1、發送機及/或接收機的各部的運作。藉由將預先保存於控制板4所具備的CPU或ROM中的各種程式讀出至RAM中執行，來執行規定的處理。控制板4具備以下部件等的功能：儲存部，儲存各種設定資訊或控制程式；運算部，執行與向天線本體1內的液晶層施加的電壓量及電壓方向有關的各種運算、與電波的發送有關的各種運算、以及/或者電波的接收中的各種運算；檢測部，進行接收電波或發送電波的檢測或者對液晶層的施加電壓的檢測。
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，但可根據天線本體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的構成要素進行了分解的概略圖。
如圖3所示，天線本體10包括槽陣列部6及貼片陣列部7。而且，於槽陣列部6中，於圓板狀的導體P面上形成有多個槽（切口部）8，於槽陣列部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，於圓板體Q形成有多個長度為L、寬度為W的方形的貼片（patch）9。而且，天線本體10具有如下結構：包括形成有多個槽8的圓板狀的導體P即槽陣列部6、及形成有多個貼片的圓板狀的貼片陣列部7，並且貼片陣列部7與槽陣列部6以相對於該圓板狀的導體P的表面上所形成的各個槽8而將貼片9相對配置的方式貼合。
槽陣列部6是將圓板狀的導體P面上空出的切口部（以下為槽8）用作放射元件（或入射元件）的天線部。而且，槽陣列部6包括槽8及設置於圓板狀的導體P的中心部的供電部12。一般而言，槽陣列部6具有於傳輸線路的前端直接激勵、或者經由設置於槽背面的空腔進行激勵的機構。而且，槽陣列部6可用於自利用底板的天線或微帶線（microstrip line）等經由槽向貼片天線供電等。圖3中，作為槽陣列部6的一例，記載了徑向線槽陣列的形態，但本發明的範圍並不限定於此。
圖4中示出圖3的槽陣列部6的俯視圖。以下，使用圖4來說明槽陣列部6。槽陣列部6具有藉由設置於其中心部的同軸線來進行供電的結構。因此，於圖4所示的槽陣列部6的中心部設置有供電部12。另外，槽陣列部6於圓板狀的導體P的表面上形成有多個成組的槽8（以下稱為「槽對」）。槽對8具有兩個長方形形狀的切口部配置為「八」字的結構。更詳細而言，兩個長方體形狀的槽8以正交的方式配置，槽對8的其中一個槽相對於另一個槽間隔1/4波長地配置。藉此，可根據天線的方位角而收發具有不同的旋轉方向的圓極化波。
再者，本說明書中，將兩個槽8稱為槽對8，將一個槽8簡稱為槽8，將槽及槽對的總稱稱為槽（對）8。
槽對8自圓板狀的導體基板P的中心部朝向放射方向外側以螺旋狀形成有多個。而且，槽對8以沿著螺旋相鄰的槽對8間的距離均固定的方式形成於圓盤型的基板表面。藉此，可使相位在槽陣列部6的正面一致而增強電磁場，且可在正面形成筆型波束（pencil beam）。
再者，圖3及圖4中，將槽8的形狀的一例表示為長方體的形狀，但本發明的槽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，圖3及圖4中，作為槽8的一例，示出了槽對的態樣，但本發明的槽8並不限定於槽對。進而，示出了使圓板狀的導體基板P的表面的槽8的配置為螺旋狀的例子，但槽8的配置並不限定於螺旋狀，亦可將槽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，本發明的供電部12只要是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向接收機傳輸的部分，或者為了供給高頻電力而連接放射元件與供電線的部分，則並無特別限制，可利用公知的供電部及供電線。圖3及圖4中示出同軸供電部作為一例。
如圖3所示，貼片陣列部7包括：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；以及液晶層（未圖示），填充在與槽陣列部6之間。本實施形態的貼片陣列部7是所謂的微帶天線的結構，是以長度L與1/2波長的整數倍一致的頻率共振的共振器。
再者，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，但貼片9的形狀並不限定於四邊形，亦可為圓形形狀的貼片9。圖5中示出了圓形形狀的貼片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，是於自貼片陣列部7觀察天線本體10的情況下，相對於圓板體Q的主面而垂直投影貼片9、供電部12、槽對8的圖。因此，由虛線表示貼片9、供電部12及槽對8。另外，於貼片9的形狀為圓形形狀的情況下，一般而言，可以被稱為TM11
模式的電磁場分佈來運作。如圖5所示，貼片9的投影體與槽對8的投影體重合，因此可理解設置於圓板體Q上的貼片9相對於圓板狀的導體P的表面上所形成的各個槽8相對配置的狀態。如上所述，藉由利用相對於各個槽8對應地配置各個貼片9的結構，可藉由電磁耦合供電方式自槽8向貼片9供電，或者自貼片9向槽8傳播入射電波。因此，可提供能夠發送及/或接收電波的天線。
一般而言，使用同軸線等一般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：直接連接供電方式，其是藉由將傳輸線路直接連接於貼片9（放射元件）來激勵放射元件的方法；以及電磁耦合供電方式，其是不直接連接傳輸線路與貼片電極（放射元件），而藉由在終端開放或短路的供電線路的周圍產生的電磁場來激勵貼片電極（放射元件）的方法。本發明中，示出電磁耦合供電方式的態樣。
本實施形態中，利用（同軸）供電部12的供電線路為終端開放，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，藉由該磁場入射至槽8，而將槽（對）8激勵。而且，藉由因槽（對）8的激勵而產生的磁場入射至貼片9，而將貼片9激勵。由於激勵強度最大是入射至槽8的磁場最大時，因此較佳為於自供電線路（（同軸）供電部12）產生的磁場最大的位置（電流駐波的波腹）形成槽（對）8。
本發明的天線的較佳態樣是將徑向線槽陣列與貼片天線陣列組合而成的結構。
接著，使用圖5所示的天線本體10的剖面圖即圖6來說明天線本體10的實施形態。圖6理所當然是表示天線的結構的概略圖。
如圖6所示，天線本體10包括：圓板狀的第二基板14、自中心部朝向放射方向外側形成有多個槽（對）8的圓板狀的第一基板13（與圓板狀的導體P對應；亦稱為槽陣列基板）、設置於第二基板14及第一基板13之間的第一電介質層17、設置於圓板狀的第一基板13及圓板狀的第二基板14的中心部的供電部12、圓板狀的第三基板15（與圓板體Q對應；亦稱為貼片基板）、安裝於第三基板15的貼片9（放射元件或入射元件）、以及設置於第三基板15及第一基板13之間的液晶層16。另外，供電部12經由供電線12a與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各個貼片9對應於各個槽對8。
此處所謂的「（各）貼片9對應於（各）槽對8」，是指如所述圖5的說明所示，相對於第二基板14的主面而垂直投影貼片9的投影面與槽（對）8重合。換言之，是指相對於第三基板15的主面而垂直投影槽（對）8的投影面與貼片9重合。
另外，第一基板13、第二基板14及第三基板15較佳為具有相同面積的圓板體。
於圖6中，描述了由（同軸）供電部12供電的電波（箭頭）成為圓筒波而在第一電介質層17內向放射方向外側傳播的期間，自槽（對）8向液晶層16傳輸的情況。而且，若如圖4所示，槽（對）8被配置成使所謂的「八」字型的正交的兩個槽錯開1/4波長，則可產生圓極化波。如上所述，藉由電磁耦合供電方式而將槽（對）8激勵，藉此自槽（對）8產生的磁場入射至貼片9而將貼片9激勵。其結果，貼片9可放射出指向性高的電波。
另一方面，於接收入射電波的情況下，根據收發可逆的定理，與所述相反地，貼片9接收到入射電波後，經由設置於該貼片9正下方的槽（對）8而將入射電波傳播至供電部12。
圓極化波與線性極化波不同，是電場方向隨著時間經過而旋轉的電波，分類為在全球定位系統（global positioning system，GPS）或電子收費（electronic toll collection，ETC）中使用的右旋圓極化波、及在衛星無線電廣播等中使用的左旋圓極化波，本發明的天線中，任一極化波均可接收。
藉由向貼片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。其結果，液晶層16的介電常數發生變化，因此槽（對）8的靜電電容發生變化，結果可控制槽（對）8的電抗及共振頻率。換言之，藉由控制液晶層16的介電常數，可調節槽8的電抗及共振頻率，因此可控制藉由調節槽（對）8及貼片9的激勵而進行的對各貼片9的供電。藉此，能夠調節經由液晶層16的放射電波。因此，例如，亦可設置薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）等調節向液晶層16施加的電壓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，折射率發生變化，作為其結果，透過液晶層16的電磁波的相位發生偏移，作為其綜合結果，能夠進行相位陣列控制。
第一基板13及第二基板14的材料只要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、亞克力基板、陶瓷（氧化鋁）、矽、玻璃布（glass cloth）鐵氟龍（Teflon）（註冊商標）（聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE））等公知的材料。第一電介質層17的材料可根據所期望的相對介電常數適宜選擇公知的材料，亦可為真空。進而，貼片9的材料只要為銅、銀等導體則並無特別限制。
接著，使用圖7來說明天線本體10的另一實施形態。圖7中所示的實施形態是天線本體10的槽陣列部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包括：於其中一個表面形成有多個槽（對）8的中空體的第一基板13；收容於該中空體的第一基板13的內部的圓板狀的第二基板14、第一電介質層17及供電部12；圓板狀的第三基板15；安裝於第三基板15的貼片9；以及設置於第三基板15及第一基板13之間的液晶層16，且供電部12設置於第一基板13的另一個未形成多個槽（對）8的表面與第二基板14之間，並且設置於第一基板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與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各個貼片9對應於各個槽對8。另外，於圖7中，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成45°的傾斜面。
如圖7中所示，由（同軸）供電部12供電的電波（箭頭）成為圓筒波而在第一電介質層17內向放射方向外側傳播。而且，傳播的圓筒波被中空體的第一基板13的兩側面部反射，藉此繞過第二基板14的圓筒波被變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），於第一電介質層17內傳播。此時，行進波自槽（對）8傳輸至液晶層16。藉此，與圖6所示的實施形態同樣地，貼片9被激勵，可放射出指向性高的電波。
另一方面，於接收到入射電波的情況下亦同樣地，貼片9接收到入射電波後，經由設置於該貼片9正下方的槽（對）8而將入射電波傳播至供電部12。
接著，使用圖8～圖10來對天線本體10的又一實施形態進行說明。於以上所述的圖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之間均勻地設置液晶層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與槽8的空間內（以下為密閉區域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是於自貼片陣列部7觀察天線本體10的情況下，相對於圓板體Q的主面而垂直投影貼片9、供電部12、槽8的圖。因此，與圖5同樣地，由虛線表示貼片9、供電部12及槽8。圖8中，方形形狀的貼片9與一個長方體形狀的槽8分別對應於密閉區域20而配置。另外，如圖8所示，貼片9的投影體與槽8的投影體重合，因此於貼片9的正下方形成有槽8。藉此，圖8所示的天線本體10的實施形態可藉由電磁耦合供電方式自槽8向貼片9供電，或者自貼片9向槽8傳播入射電波。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及槽8自圓板體Q的中心朝向圓板體Q的外周方向配置成同心圓狀。因此，藉由同軸模式供電，會出現圓錐波束，因此於圓板體Q的正面相位一致，電磁場可相互增強。
接著，使用圖8所示的天線本體10的剖面圖即圖9來說明天線本體10的實施形態。再者，圖9理所當然是表示天線的結構的概略圖。
如圖9所示，天線本體10包括：圓板狀的第二基板14；多個槽8自中心部朝向放射方向外側形成為同心軸狀的圓板狀的第一基板13；設置於第二基板14側的第一基板13表面的緩衝層22；設置於緩衝層22與第二基板14之間的第一電介質層17；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，且以與第一電介質層17接觸的方式設置的供電部12；圓板狀的第三基板15；安裝於第三基板15的貼片9（放射元件或入射元件）；以及由第三基板15及第一基板13之間的密封壁24隔離，且以與貼片9接觸的方式將設置有貼片9的多個密閉區域20內填充的液晶層16。另外，供電部12經由供電線12a與設置於控制基板的發送機及/或接收機電性連接。而且，各個貼片9對應於各個槽8，於各密閉區域20內存在至少一個貼片9、至少一個槽8及液晶層16，多個密閉區域20的各個經由密封壁21、密封壁23、密封壁24而被隔離。
圖9中雖未示出，但根據需要，亦可於各密閉區域20內，例如於第一基板13上設置控制液晶層16的電壓的TFT（薄膜電晶體）。藉此，可以主動方式控制液晶層16的電壓的施加。另外，視需要，亦可於各密閉區域20內設置配向膜，用以固定構成液晶層16的液晶分子的配向方向。作為所述配向膜，可於第一基板13與液晶層16間設置容易向液晶分子的垂直方向配向的垂直配向膜或者容易向液晶分子的水平方向配向的均勻配向膜。例如可列舉聚醯亞胺配向膜、光配向膜等。
接著，使用圖8所示的天線本體10的沿B-B線切斷的剖面圖即圖10來說明本實施形態的密閉區域20。再者，圖10理所當然是表示密閉區域20的概略圖。
如圖10所示，密閉區域20是由密封壁24、緩衝層22及第一基板13與第三基板15將上下四方包圍的密閉空間，在內部至少一個貼片9與至少一個槽8以相對的方式設置於同一密閉空間內，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可由公知的電介質材料等形成。
圖10中雖未示出，但根據需要，亦可於密閉區域20內，例如於第一基板13上設置控制液晶層16的電壓的TFT（薄膜電晶體）。藉此，可以主動方式控制液晶層16的電壓的施加。若對該利用主動方式的驅動方法進行更詳細的說明，則例如可列舉：以貼片9為共用電極，且以第一基板13為畫素電極，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，從而控制液晶層16的液晶分子的配向的方法；或者，以第一基板13為畫素電極，且於第一基板13上形成電極層及TFT，控制貼片9與第一基板13之間的電壓，從而控制液晶層16的液晶分子的配向的方法；進而，於第一基板13上設置梳齒電極及TFT，藉由該TFT來控制液晶層16的液晶分子的配向的方法等。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，亦可於各密閉區域20內設置配向膜，用以固定構成液晶層16的液晶分子的配向方向。作為所述配向膜，可於第一基板13與液晶層16之間設置容易向液晶分子的垂直方向配向的垂直配向膜或者容易向液晶分子的水平方向配向的均勻配向膜。
為了使液晶層16同步，可對向貼片9與第一基板13之間的液晶層16施加的電壓進行調變。例如，如上所述，藉由使用主動方式控制對液晶層16的施加電壓，槽8的靜電電容發生變化，結果可控制槽8的電抗及共振頻率。槽8的共振頻率與自在線路中傳播的電波放射的能量具有相關關係。因此，藉由調整槽8的共振頻率，槽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放射至自由空間。此種槽8的電抗及共振頻率的控制可在形成有多個的密閉區域20的各個中進行。換言之，藉由控制液晶層16的介電常數，可藉由TFT來控制對各密閉區域20內的貼片9的供電。因此，可控制發送電波的貼片9及不發送電波的貼片，因此能夠調節經由液晶層16的放射電波的發送及接收。
[實施例]
以下，列舉實施例來更詳細地說明本發明，但本發明並不受下述實施例的任何限定。
（實施例1）式（I-1）所表示的化合物的製造
[化78]
於氮氣氛下，向反應容器中加入式（I-1-1）所表示的化合物33.7 g、碘化銅（I）0.5 g、三乙胺67 mL、N,N-二甲基甲醯胺202 mL、雙(三苯基膦)二氯化鈀（II）0.9 g。於80℃下，滴加使式（I-1-2）所表示的化合物20.0 g溶解於N,N-二甲基甲醯胺20 mL中的溶液，加熱攪拌6小時。冷卻並將反應液注入至水中，利用甲苯進行萃取。利用5%鹽酸、水及食鹽水依次洗滌有機層後，藉由管柱層析法（矽膠、二氯甲烷/己烷）進行精製，藉此獲得式（I-1-3）所表示的化合物20.6 g。
於氮氣氛下，向反應容器中加入式（I-1-3）所表示的化合物18.6 g、四氫呋喃186 mL。於-70℃下，滴加第二丁基鋰（1.05M）/環己烷-己烷溶液84.4 mL，攪拌1小時。於-65℃下滴加使碘22.5 g溶解於四氫呋喃68 mL中的溶液，攪拌2小時。緩緩升溫至室溫。滴加水及亞硫酸氫鈉水溶液，利用甲苯進行萃取。利用水及食鹽水依次洗滌有機層後，藉由管柱層析法（矽膠、己烷）及再結晶（甲醇）進行精製，藉此獲得式（I-1-4）所表示的化合物13.9 g。
於氮氣氛下，向反應容器中加入式（I-1-4）所表示的化合物12.9 g、雙(頻哪醇根基)二硼10.4 g、乙酸鉀10.1 g、二甲基亞碸104 mL。於85℃下加入[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀（II）二氯甲烷加成物0.5 g，加熱攪拌5小時。冷卻並將反應液注入至水中，利用甲苯進行萃取。利用水及食鹽水依次洗滌有機層後，藉由管柱層析法（氧化鋁、甲苯）進行精製，藉此獲得式（I-1-5）所表示的化合物12.8 g。
於氮氣氛下，向反應容器中加入式（I-1-6）所表示的化合物3.5 g、碳酸鉀3.4 g、甲苯28 mL、乙醇14 mL、水14 mL、二氯雙[二-第三丁基(對二甲基胺基苯基)膦基]鈀（II）0.2 g。一邊加熱回流，一邊滴加使式（I-1-5）所表示的化合物6.1 g溶解於甲苯12 mL及乙醇6 mL中的溶液，加熱回流5小時。將反應液注入至水中，利用甲苯進行萃取。利用水及食鹽水依次洗滌有機層後，藉由管柱層析法（矽膠、二氯甲烷/己烷）及再結晶（己烷）進行精製，藉此獲得式（I-1）所表示的化合物5.0 g。
相轉變溫度：C 79 N 134 I1
H-核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）（400 MHz，氘代氯仿（CHLOROFORM-D））δ7.47-7.33(m, 5H), 7.29-7.26(d, 2H), 7.19(d, J=8.2 Hz, 2H), 2.64(t, J=7.8 Hz, 2H), 1.65-1.57(m, 2H), 1.36(td, J=14.9, 7.3 Hz, 2H), 0.94(t, J=7.3 Hz, 3H)
MS（EI）：m/z=389
（實施例2）式（I-2）所表示的化合物的製造
[化79]
於實施例1中，將式（I-1-6）所表示的化合物替換為式（I-2-2）所表示的化合物，除此以外，藉由同樣的方法製造式（I-2）所表示的化合物。
相轉變溫度：C 76 N 183 I
MS（EI）：m/z=371
（實施例3）式（I-3）所表示的化合物的製造
[化80]
於實施例1中，將式（I-1-2）所表示的化合物替換為式（I-3-2）所表示的化合物，除此以外，藉由同樣的方法製造式（I-3）所表示的化合物。
MS（EI）：m/z=425
（實施例4）式（II-1）所表示的化合物的製造
[化81]
於氮氣氛下，向反應容器中加入式（II-1-1）所表示的化合物10.0 g、二氯甲烷100 mL。於室溫下，滴加使過氧單硫酸鉀[KHSO5
（＞約45%）]125 g溶解於水200 mL中的溶液，於室溫下攪拌15小時。對反應液進行分液處理，利用5%鹽酸、水及食鹽水依次洗滌有機層。將溶劑蒸餾去除後，溶解於乙酸200 mL中。於室溫下，加入式（II-1-2）所表示的化合物6.6 g，攪拌15小時。過濾析出物，利用乙酸及水依次洗滌。藉由加以乾燥，從而獲得式（II-1-3）所表示的化合物13.2 g。
藉由｢國際分子科學雜誌（International Journal of Molecular Sciences）｣、2013年、14卷、12號、23257-23273頁中記載的方法，製造式（II-1-4）所表示的化合物。於氮氣氛下，向反應容器中加入式（II-1-3）所表示的化合物13.2 g、碘化銅（I）0.2 g、[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀（II）二氯甲烷加成物0.2 g、三乙胺26 mL、N,N-二甲基甲醯胺78 mL。一邊於50℃下加熱，一邊滴加使式（II-1-4）所表示的化合物6.7 g溶解於N,N-二甲基甲醯胺14 mL中的溶液，加熱攪拌8小時。將反應液注入至水中，利用甲苯進行萃取。利用5%鹽酸、食鹽水依次洗滌有機層後，藉由管柱層析法（矽膠、二氯甲烷/己烷）、活性碳處理及再結晶（丙酮/己烷）進行精製，藉此獲得式（II-1）所表示的化合物10.2 g。
MS（EI）：m/z=398
（實施例5）式（II-2）所表示的化合物的製造
[化82]
於實施例4中，將式（II-1-1）所表示的化合物替換為式（II-2-1）所表示的化合物，將式（II-1-2）所表示的化合物替換為式（II-2-2）所表示的化合物，將式（II-1-4）所表示的化合物替換為式（II-2-4）所表示的化合物，除此以外，藉由同樣的方法製造式（II-2）所表示的化合物。
MS（EI）：m/z=402
製作實施例中記載的向列液晶組成物，測定各種物性值。以下實施例及比較例的組成物以表中的比例含有各化合物，含量以「質量%」記載。於實施例中，對化合物的記載使用以下的略號。
（環結構）
[化83]
於以下的實施例中，只要並無特別說明，則表示反式體。
（側鏈結構及連結結構）
[表1]
| 簡式中的記載 | 所表示的取代基及連結基 |
| -F | -F |
| -Cl | -Cl |
| -n（n為1以上的整數） | -Cn H2n+1 |
| n-（n為1以上的整數） | -Cn H2n+1 - |
| -On（n為1以上的整數） | -OCn H2n+1 |
| nO-（n為1以上的整數） | Cn H2n+1 O- |
| -nV（n為1以上的整數） | -Cn H2n -CH=CH2 |
| Vn-（n為1以上的整數） | CH2 =CH-Cn H2n - |
| -CN | -CN |
| -NCS | -NCS |
| - | 單鍵 |
| -T- | -C≡C- |
| -CFFO- | -CF2 O- |
| -D- | -N=N- |
| -COO- | -C(=O)O- |
| -Z- | -CH=N-N=CH- |
（物性值及其評價方法）
＜上限溫度（TNI
（℃））＞
TNI
（℃）：組成物自向列相向各向同性相轉變的溫度
＜折射率各向異性（Δn）＞
Δn：液晶組成物的25℃、589 nm下的折射率各向異性
･折射率各向異性的評價方法
於帶聚醯亞胺配向膜的玻璃單元中注入液晶組成物，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）測定測定溫度25℃、589 nm下的面內的延遲（相位差）。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，根據相位差=液晶層的厚度（單元間隙）×Δn的式子，算出液晶組成物的Δn。
＜介電常數各向異性（Δε）＞
Δε：液晶組成物的25℃下的介電常數各向異性
（實施例6～實施例15）
製備表2、表3所示的液晶化合物，製作向列液晶組成物，並藉由所述評價方法測定各種物性值。
（比較例1～比較例4）
製備表4、表5所示的液晶化合物，製作向列液晶組成物，並藉由所述評價方法測定各種物性值。
[表2]
| 表2 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 |
| TNI （℃） | 145.1 | 157.4 | 166.3 | 150.3 | 165.3 |
| Δn@589 nm | 0.375 | 0.385 | 0.392 | 0.369 | 0.379 |
| Δε@1 kHz | 14.3 | 15.0 | 16.3 | 14.4 | 15.3 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph3-F | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 4-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 5 | ||||
| 3-Ph1-Ph-T-Ph-4 | 20 | 20 | 15 | 30 | 20 |
| 4-Ma-Ph-T-Ph-O4 | 10 | 10 | 5 | 10 | |
| 4-Ma-Ph-T-Ph1-F | 10 | 10 | 5 | 10 | |
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 5 | 6 | 6 | 5 | 3 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-2 | 5 | 6 | 6 | 5 | 3 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 5 | 8 | 8 | 5 | 4 |
| 3-Tet3-T-Ph-D-Ph-2 | 10 | 10 | |||
| 3-Ph-T-Ph1-Ph-CN | 10 | 10 | |||
| 4-Ph-T-Ph1-Ph3-CN | 5 | 10 | 5 | 10 | 10 |
| 3-T-Ph1-Ph-CN | 5 | ||||
| 4-T-Ph1-Ph-CN | 5 |
[表3]
| 表3 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 |
| TNI （℃） | 162.0 | 138.0 | 159.4 | 140.5 | 158.7 |
| Δn@589 nm | 0.385 | 0.357 | 0.372 | 0.361 | 0.380 |
| Δε@1 kHz | 13.7 | 14.2 | 15.7 | 13.6 | 12.4 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph3-F | 20 | 20 | 20 | 16 | 20 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 4-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 5 | 10 | |||
| 3-Ph1-Ph-T-Ph-4 | 20 | 30 | 20 | 10 | 20 |
| 4-Ma-Ph-T-Ph-O4 | 10 | 5 | 5 | ||
| 4-Ma-Ph-T-Ph1-F | 10 | 5 | 5 | ||
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 6 | 3 | 3 | 5 | 6 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-2 | 6 | 3 | 4 | 7 | 8 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 8 | 3 | 3 | 5 | 6 |
| 3-Tet3-T-Ph-D-Ph-2 | 10 | 13 | 10 | ||
| 4-Ph-T-Pb2-D-Ph1-F | 3 | ||||
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph2-Cl | 3 | ||||
| 3-Ph-T-Ph1-Ph-CN | |||||
| 4-Ph-T-Ph1-Ph3-CN | 10 | 8 | 10 | ||
| 4-Ph-T-Ph1-Ph1-CN | 10 | ||||
| 4-Ph3-T-Ph1-Ph3-CN | 10 | ||||
| V2-Ph-Z-Ph-2V | 10 | ||||
| 5-Ph-T-Pm2-O2 | 8 | ||||
| 3-Cy-Ph-T-Pm2-1 | 8 | ||||
| 3-T-Ph1-Ph-CN | 5 | ||||
| 4-T-Ph1-Ph-CN | 5 |
[表4]
| 表4 | 比較例1 | 比較例2 |
| TNI （℃） | 138.5 | 137.4 |
| Δn@589 nm | 0.356 | 0.334 |
| Δε@1 kHz | 8.6 | 11.7 |
| V2-Ph-Z-Ph-2V | 10 | |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph3-F | 15 | 10 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 15 | |
| 4-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 20 | 20 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph-4 | 20 | 20 |
| 4-Ma-Ph-T-Ph-O4 | 10 | |
| 4-Ma-Ph-T-Ph1-F | 10 | |
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 6 | 4 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-2 | 6 | 6 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-3 | 8 | 4 |
| 4-Ph-T-Pb2-D-Ph1-F | 2 | |
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph2-Cl | 2 | |
| 3-Cy-Ph-CN | 12 |
[表5]
| 表5 | 比較例3 | 比較例4 |
| TNI （℃） | 119.5 | 112.4 |
| Δn@589 nm | 0.329 | 0.323 |
| Δε@1 kHz | 10.1 | 11.0 |
| V2-Ph-Z-Ph-2V | 20 | 20 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph3-F | 10 | 10 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 10 | 10 |
| 4-Ph1-Ph-T-Ph1-F | 20 | 20 |
| 3-Ph1-Ph-T-Ph-4 | 20 | 20 |
| 3-Ph-T-Ph-1 | 10 | 10 |
| 3-Ph-T-Ph1-Ph-CN | 10 | 2 |
| 4-Ph-T-Ph1-Ph3-CN | 8 |
可見光區域的Δn與幾十GHz帶的Δε相關，Δn越高，則可使GHz帶的介電常數的變化越大，因此根據表2～表5所示的評價結果確認到，實施例6～實施例15的液晶組成物作為天線用液晶較佳。另外，根據表2～表5所示的評價結果可知，與比較例3～比較例4相比，實施例6～實施例15的Δn高，另外與比較例1～比較例2相比，實施例6～實施例15的TNI
高，Δε高。另外，關於TNI
，可知與比較例3～比較例4相比，實施例6～實施例15顯示出同等程度或高的數值，且比比較例1～比較例2高。
比較例1～比較例4的液晶組成物的Δn低，或者Δε為低值，不能進行電波的大的相位控制，或者不具有可耐實用的Δε，因此確認到難以作為天線用液晶使用。
（實施例16～實施例18）
進而，與實施例6～實施例15同樣地製備各種液晶組成物，並進行評價，結果可確認獲得同樣的效果。將結果示於表6中。
[表6]
[產業上之可利用性]
| 表6 | 實施例16 | 實施例17 | 實施例18 |
| TNI （℃） | 153.4 | 166.2 | 169.7 |
| Δn@589 nm | 0.402 | 0.401 | 0.402 |
| Δε@1 kHz | 12.74 | 12.91 | 13.76 |
| 2-Ph3-T-Ph-D-Ph-2 | 3 | 3 | 3 |
| 3-Ph3-T-Ph-D-Ph-2 | 3 | 3 | 3 |
| 3-Ph-T-Ph1-Ph-CN | 10 | 10 | 10 |
| V2-Ph-T-Ph-2V | 8 | ||
| 3-Ph-T-Ph1 | 8 | ||
| 4-Ph3-T-Pm3-T-Ph-S-1 | 6 | ||
| 4-T-Ph1-Ph-CN | 5 | 5 | 6.5 |
| 4-T-Ph-Ph-CN | 6.5 | ||
| 3-Ph-Ph1-Ph-CN | 10 | 10 | 10 |
| 4O-Ph2-T-Ph-NCS | 10 | 8 | 8 |
| 5O-Ph2-T-Ph-NCS | 10 | 8 | 8 |
| 4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS | 15 | 15 | 15 |
| 5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS | 15 | 15 | 15 |
| 4O-Ph-T-Ph1-NCS | 5 | 5 | 5 |
| 3-Tet3-T-Ph-T-Ph-2 | 10 | 10 |
本發明的液晶組成物可用於液晶顯示元件、感測器、液晶透鏡、光通訊設備及天線。
1:天線單元
2:車輛
3:殼體
4:控制板
5:上蓋
6:槽陣列部
7:貼片陣列部
8:槽
9:貼片
10:天線本體
11:天線組裝體
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:第一電介質層
20:密閉區域
21、23、24:密封壁
22:緩衝層
A-A、B-B、C-C:剖線
L:長度
P:導體
Q:圓板體
W:寬度
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是本發明的槽陣列（slot array）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是沿A-A線切斷圖5的天線本體的剖面圖的一形態。
圖7是沿A-A線切斷圖5的天線本體的剖面圖的另一形態。
圖8是示出本發明的天線本體的投影圖的俯視圖的另一例。
圖9是沿C-C線切斷圖8的天線本體的剖面圖。
圖10是沿B-B線切斷圖8的天線本體的剖面圖。
6:槽陣列部
7:貼片陣列部
8:槽
9:貼片
10:天線本體
12:供電部
L:長度
P:導體
Q:圓板體
W:寬度
Claims (16)
- 一種液晶組成物，其特徵在於，含有： 下述通式（i）所表示的化合物的一種或兩種以上；以及 下述通式（ii）所表示的化合物的一種或兩種以上，所述通式（i）中， Ri1 表示碳原子數1～12的烷基，所述烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2 -分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Ri1 中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子， Ai1 、Ai2 及Ai3 分別獨立地表示選自由以下的基（a）～基（c）所組成的群組中的基： 基（a）：1,4-伸環己基，所述基中存在的一個-CH2 -或不鄰接的兩個以上的-CH2 -可取代為-O-， 基（b）：1,4-伸苯基，所述基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=，及 基（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，其中，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=， 所述基（a）、所述基（b）及所述基（c）中的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代， Zi1 及Zi2 分別獨立地表示-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-C4 H8 -、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CF2 -、-C≡C-或單鍵，但至少一個Zi1 或Zi2 表示-C≡C-， mi1 表示1或2， 於Ai1 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，於Zi1 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，
所述通式（ii）中， Rii1 及Rii2 分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基，所述烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2 -分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Rii1 及Rii2 中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，但Rii1 及Rii2 不會同時表示選自氟原子、氯原子及氰基中的取代基， Zii1 、Zii2 及Zii3 分別獨立地表示單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-C4 H8 -、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-， Aii1 、Aii2 、Aii3 、Aii4 、Aii5 及Aii6 分別獨立地表示選自由以下的基（a）～基（c）所組成的群組中的基： 基（a）：1,4-伸環己基，所述基中存在的一個-CH2 -或不鄰接的兩個以上的-CH2 -可取代為-O-， 基（b）：1,4-伸苯基，所述基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=，及 基（c）：萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基，其中，萘-1,4-二基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=， 所述基（a）、所述基（b）及所述基（c）中的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代， mii1 、mii2 及mii3 分別獨立地表示0或1，mii1 +mii2 +mii3 表示0或1。
- 如請求項1所述的液晶組成物，其中所述通式（i）所表示的化合物為下述通式（i-1）：所述通式（i-1）中，Ri1 、Ai1 、Zi1 、Zi2 及mi1 分別表示與所述通式（i）中的Ri1 、Ai1 、Zi1 、Zi2 及mi1 相同的含意， Xi1 ～Xi6 分別獨立地表示氫原子或氟原子，但Xi1 與Xi2 不會同時表示氟原子，Xi3 與Xi4 不會同時表示氟原子。
- 如請求項1或請求項2所述的液晶組成物，其中所述通式（ii）所表示的化合物為下述通式（ii-1）：所述通式（ii-1）中，Rii1 、Rii2 、Zii1 、Zii2 、Zii3 、Aii1 、Aii4 、Aii6 、mii1 、mii2 及mii3 分別表示與所述通式（ii）中的Rii1 、Rii2 、Zii1 、Zii2 、Zii3 、Aii1 、Aii4 、Aii6 、mii1 、mii2 及mii3 相同的含意， Aii2 表示選自由以下的基（d）～基（f）所組成的群組中的基：
Xiid1 、Xiid2 、Xiie1 、Xiie2 、Xiif1 及Xiif2 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Xii1 、Xii2 、Xii3 及Xii4 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的液晶組成物，更含有選自下述通式（1a）、通式（1b）及通式（1c）中的化合物的一種或兩種以上，所述通式（1a）～所述通式（1c）中， R11 、R12 及R13 分別獨立地表示碳原子數1～10的烷基、碳原子數2～10的烯基或碳原子數2～10的炔基，該些基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-，另外該些基中存在的一個或兩個以上的氫原子可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（a）、基（b）或基（d）中的任一種： 基（a）：反式-1,4-伸環己基，所述基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-， 基（b）：1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或3,5-二氟-1,4-伸苯基，所述1,4-伸苯基中存在的一個-CH=或相互不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=，以及 基（d）：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）、所述基（b）或所述基（d）中所含的一個或兩個以上的氫原子分別可經氰基、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、s分別獨立地表示0、1或2， 於M12 、M14 、M16 、L11 、L13 及/或L15 分別存在多個的情況下，該些可相同亦可不同， X11 、X12 、X13 、X14 、X15 、X16 及X17 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Y11 、Y12 及Y13 分別獨立地表示氟原子、氯原子、-CN、-SCN、-OCN、-C≡C-CN、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、二氟甲氧基、碳原子數1～10的烷基、碳原子數2～10的烯基或碳原子數2～10的炔基，該些基中存在的一個亞甲基或相互不鄰接的兩個以上的亞甲基可取代為-O-或-S-，另外該些基中存在的一個或兩個以上的氫原子可取代為氟原子或氯原子， 其中，自通式（1a）、通式（1b）及通式（1c）所表示的化合物中將所述通式（i）所表示的化合物除外。
- 如請求項4所述的液晶組成物，其中所述通式（1a）所表示的化合物為下述通式（1a-1）：式中，Y11 、X11 及X12 分別表示與通式（1a）中的Y11 、X11 及X12 相同的含意， R1a1 表示碳原子數2～12的炔基，所述炔基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2 -分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，R1a1 中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子， X13 ～X15 分別獨立地表示氫原子或氟原子，但X11 與X13 不會同時表示氟原子，X14 與X15 不會同時表示氟原子， A1a1 表示與通式（1a）中的M11 相同的含意， Z1a1 表示與通式（1a）中的L11 相同的含意， m1a1 表示0或1。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的液晶組成物，其中25℃、589.0 nm下的Δn為0.3以上。
- 一種液晶元件，其使用如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 如請求項7所述的液晶元件，其以主動矩陣方式或被動矩陣方式驅動。
- 一種液晶元件，藉由可逆地改變如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物的液晶分子的配向方向，從而可逆地切換介電常數。
- 一種感測器，其使用如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 一種液晶透鏡，其使用如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 一種光通訊設備，其使用如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 一種天線，其使用如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 如請求項13所述的天線，包括： 第一基板，具有多個槽； 第二基板，與所述第一基板相向，設置有供電部； 第一電介質層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間； 多個貼片電極，與所述多個槽對應地配置； 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，且 所述液晶層含有如請求項1至請求項6中任一項所述的液晶組成物。
- 一種化合物，其由下述通式（i-1-1a）所表示：所述通式（i-1-1a）中， Ri1 表示碳原子數1～12的烷基，所述烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2 -分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Ri1 中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子， Ai1 表示選自由以下的基（a）～基（c）所組成的群組中的基： 基（a）：1,4-伸環己基，所述基中存在的一個-CH2 -或不鄰接的兩個以上的-CH2 -可取代為-O-， 基（b）：1,4-伸苯基，所述基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=，及 基（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，其中，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中存在的一個-CH=或不鄰接的兩個以上的-CH=可取代為-N=， 所述基（a）、所述基（b）及所述基（c）中的氫原子分別獨立地可經鹵素原子、氰基或碳原子數1～6的烷基取代， Zi1 分別獨立地表示-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-C4 H8 -、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CF2 -、-C≡C-或單鍵， mi2 表示0或1， Zia1 及Zia2 分別獨立地表示單鍵或-C≡C-，但至少一者表示-C≡C-， Xi7 、Xi8 及Xi9 分別獨立地表示氫原子或氟原子，但Xi7 與Xi8 不會同時表示氟原子，Xi2 、Xi5 、Xi6 、Xi8 及Xi9 的至少一個表示氟原子， 於Ai1 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同，於Zi1 存在多個的情況下，該些可相同亦可不同。
- 一種化合物，其由下述通式（ii-1a）所表示：所述通式（ii-1a）中，Riia2 表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基， Xiid1 及Xiid2 分別獨立地表示氫原子或氟原子， Rii1 表示氟原子、氯原子、氰基或碳原子數1～12的烷基，所述烷基中的一個或非鄰接的兩個以上的-CH2 -分別獨立地可由-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，Rii1 中存在的一個或兩個以上的氫原子分別獨立地可取代為氟原子，但Rii1 及Riia2 不會同時表示選自氟原子、氯原子及氰基中的取代基， Xiia1 及Xiia2 分別獨立地表示氫原子、氟原子或碳原子數1～6的烷基， Xiia3 、Xiia4 及Xiia5 分別獨立地表示氫原子、氟原子或氯原子，但Xiia3 、Xiia4 及Xiia5 的至少一個表示氟原子或氯原子。
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