WO2017002791A1 - 液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子 - Google Patents

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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection

Definitions

  • the present invention relates to a composition having a positive dielectric anisotropy ( ⁇ ) useful as an organic electronic material, medical pesticide, particularly a liquid crystal material for electro-optical liquid crystal display and a liquid crystal material for liquid crystal lens, and a liquid crystal using the composition
  • ⁇ a positive dielectric anisotropy
  • the present invention relates to a display element.
  • Liquid crystal display elements are used in various measuring instruments, automobile panels, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, watches, advertisement display boards, etc., including clocks and calculators.
  • Typical liquid crystal display methods include TN (twisted nematic) type, STN (super twisted nematic) type, vertical alignment type using TFT (thin film transistor), and IPS (in-plane switching) type. Etc.
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • TFT thin film transistor
  • IPS in-plane switching
  • liquid crystal lens using birefringence of a liquid crystal material.
  • Liquid crystal lenses are used as 2D and 3D switching lenses, lenses for adjusting the focus of cameras, and the like.
  • All of these are encapsulated between glass and film substrates, and a voltage is applied to the liquid crystal composition subjected to the alignment treatment by the alignment film to cause alignment deformation of the liquid crystal composition, and the lens function is changed by changing the refractive index of the liquid crystal material. It is what you want to have.
  • the substrate in which the liquid crystal material is encapsulated includes a general flat pair of substrates, and one substrate is processed into a lens shape.
  • both of the pair of substrates are planar, by applying an electric field such that liquid crystal molecules sealed between the substrates are aligned in a lens shape by devising the electrode arrangement, the incident light passing through the substrate is not flat. It is refracted by the liquid crystal layer aligned in a lens shape (Patent Document 1).
  • the left and right images can be visually recognized by the left and right eyes by using the refraction of light by the liquid crystal lens and binocular parallax, and can be recognized as a three-dimensional image. .
  • Such a liquid crystal lens has no conventional lens liquid crystal composition because a desired lens effect can be obtained in a thin cell if the refractive index change accompanying the change in the orientation of the liquid crystal composition used in the liquid crystal lens is large.
  • a high birefringence ( ⁇ n) is required.
  • ⁇ n birefringence
  • the liquid crystal composition exhibits a practical value for other physical property values such as a liquid crystal phase temperature range and a viscosity after setting ⁇ n as a required value. It is extremely difficult to develop.
  • the problem to be solved by the present invention is to achieve a high ⁇ n, a liquid crystal phase in a wide temperature range, low viscosity, good solubility at low temperature, high specific resistance and high voltage holding ratio, A liquid crystal composition excellent in lens effect and chemical stability by using this, and a liquid crystal display element and a liquid crystal lens using the liquid crystal composition are provided. There is to do.
  • the inventors of the present invention have studied the synthesis of various compounds. As a result, they have found that the problems can be effectively solved by using specific compounds, and have completed the present invention.
  • the present invention has the general formula (i)
  • R i1 represents an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkynyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or OCO— may be substituted, and one or two or more hydrogen atoms present in R i1 are each independently fluorine.
  • Y i1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently May be substituted by —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or OCO—, and may be one or more present in Y i1
  • Each hydrogen atom may be independently substituted with a fluorine atom
  • X i1 to X i4 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, but X i1 and X i2 do not both represent a fluorine atom, and X i3 and X i4 both do not represent a fluorine atom
  • a i1 is (a) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one
  • the group (a), the group (b) and the group (c) may be independently substituted with a halogen atom or a cyano group
  • Z i1 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —C 2 H 4 —, —C 4 H 8 —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —C ⁇ C— or a single bond
  • m i1 represents 0 or 1;
  • a birefringent lens is provided.
  • the liquid crystal composition containing the compound represented by the general formula (i) provided by the present invention is stable to heat, light, etc., and can be easily produced industrially, and ⁇ n is extremely large. It has low viscosity and exhibits a wide liquid crystal phase temperature range.
  • one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • the lower limit value in the composition is 1% by mass (hereinafter,% in the composition is mass). % Is preferred), 2% is preferred, 5% is preferred, 7% is preferred, 9% is preferred, 10% is preferred, 12% is preferred, 15% is preferred, 17% is preferred, 20% Is preferred. Moreover, since it will cause problems, such as precipitation, if there is much content, as an upper limit, 50% is preferable, 40% is more preferable, 30% is more preferable, 25% is preferable, 20% is preferable, 18% is Preferably, 15% is preferable, 13% is preferable, and 10% is preferable.
  • R i1 is preferably an alkynyl group having 1 to 8 carbon atoms, and is preferably selected from groups represented by any of formulas (R1) to (R5). (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure.)
  • Y i1 is preferably a fluorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group when the compound represented by formula (i) is a so-called p-type compound having a positive ⁇ .
  • An atom or a cyano group is preferred.
  • Y i1 represents the same meaning as R i1 , but Y i1 and R i1 may be the same. , May be different.
  • a i1 is preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n, and is preferably aliphatic for improving the response speed, and each independently represents trans-1,4-cyclohexane.
  • it represents a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group.
  • Z i1 is preferably a single bond.
  • m i1 is preferably 0 when emphasizing solubility in the liquid crystal composition, and 1 is preferred when emphasizing ⁇ n and Tni.
  • X i1 to X i4 are all hydrogen atoms, or preferably one is a fluorine atom and the remaining is a hydrogen atom, X i2 is a fluorine atom, and the remaining is a hydrogen atom.
  • the compound represented by the general formula (i) is preferably each compound represented by the following general formula (1-1) to general formula (1-57).
  • a compound having no liquid crystal phase can be added as necessary in order to adjust the physical property values of the liquid crystal composition.
  • the general formulas (A1) to (A3) , (B1) to (B3) and (C1) to (C3) can be mentioned, and it is preferable to contain at least one of these compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (A1) to (A3) are so-called fluorine-based (halogen-based) p-type compounds.
  • R b represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may be linear or have a methyl or ethyl branch, and has a 3- to 6-membered cyclic structure.
  • Any —CH 2 — present in the group may be —O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C
  • Any hydrogen atom present in the group may be substituted by a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a carbon atom
  • Alkyl groups are preferred. Further, when asymmetric carbon is generated by branching, the compound may be
  • Ring A, Ring B and Ring C may each independently be substituted with a trans-1,4-cyclohexylene group, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, or one or more fluorine atoms.
  • the alkylene-2,6-diyl group or one to two fluorine atoms may be substituted 1,4-phenylene group is preferred.
  • ring A when ring B is a trans-1,4-cyclohexylene group or a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, ring A may be a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • ring C when ring C is a trans-1,4-cyclohexylene group or a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, ring B and ring A are trans-1,4-cyclohexylene groups.
  • ring A3 is preferably a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • L a , L b and L c are each a linking group and each independently represents a single bond, an ethylene group (—CH 2 CH 2 —), a 1,2-propylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 — and —CH 2 CH (CH 3 ) —), 1,4-butylene group, —COO—, —OCO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, — CF ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C— or —CH ⁇ NN ⁇ CH—, each represents a single bond, ethylene group, 1,4-butylene group, —COO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C— is preferable, and a single bond or an ethylene group is particularly preferable. Further, it is preferable that at least one of (A2) represents a single bond and at least two of (A3) represent
  • Ring Z is an aromatic ring and can be represented by the following general formulas (La) to (Lc).
  • Y a to Y j each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • at least one of Y a and Y b is preferably a fluorine atom
  • at least one of Y d to Y f is preferably a fluorine atom
  • Y d is more preferably a fluorine atom.
  • Terminal group P a represents a fluorine atom, a chlorine atom, trifluoromethoxy group, difluoromethoxy group, trifluoromethyl group or difluoromethyl group or 2 or more carbon atoms substituted by fluorine atoms 2 or 3 of the alkoxyl group
  • the lower limit of the preferable content of the compounds represented by the general formulas (A1) to (A3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 5%, 8 %, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 22%, 25%, 30%.
  • the upper limit of the preferred content is 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10% 8% and 5%.
  • the viscosity of the composition of the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value. Furthermore, when the composition of the present invention is required to maintain a high Tni and hardly burn-in, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
  • More preferable forms in the general formulas (A1) to (A3) can be represented by the following general formulas (A1a) to (A3c).
  • A, B, C, Y a and Y b are A in the general formulas (A1) (A3), B , C, the same meaning as Y a and Y b) More preferably, they are the following compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (B1) to (B3) are so-called cyano p-type compounds.
  • R c represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may be linear or have a methyl or ethyl branch and have a 3- to 6-membered cyclic structure.
  • Any —CH 2 — present in the group may be —O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C
  • Any hydrogen atom present in the group may be substituted by a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, but a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a carbon atom
  • a linear 1-alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, a linear 3-alkenyl group having 4 to 7 carbon atoms, and a terminal group having 1 to 5 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms Alkyl groups are preferred. Further, when asymmetric carbon is generated by branching, the compound may be optically active or race
  • Ring D, Ring E and Ring F may be each independently substituted with a trans-1,4-cyclohexylene group, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, or one or more fluorine atoms.
  • ring E is a trans-1,4-cyclohexylene group or a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group
  • ring D may be a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • Ring F is a trans-1,4-cyclohexylene group or a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group
  • Ring D and Ring E are trans-1,4-cyclohexylene groups.
  • ring D is preferably a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • L d , L e and L f each independently represent a single bond, an ethylene group (—CH 2 CH 2 —), a 1,2-propylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 — and ) —CH 2 CH (CH 3 ) —), 1,4-butylene group, —COO—, —OCO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C—, —OCH 2 —, —CH 2 O— or —CH ⁇ NN ⁇ CH— represents a single bond, an ethylene group, —COO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C— are preferred, and a single bond, an ethylene group or —COO— is particularly preferred. Further, it is preferable that at least one of them in (B2) represents a single bond in (B
  • Ring Y is an aromatic ring and can be represented by the following general formulas (L d ) to (L f ).
  • Y k to Y q each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • Y m is preferably a fluorine atom.
  • Terminal group P b is a cyano group (-CN), represents a cyanato group (-OCN) or -C ⁇ CCN, cyano group is preferable.
  • the lower limit of the preferable content of the compounds represented by the general formulas (B1) to (B3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 5%, 8 %, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 22%, 25%, 30%.
  • the upper limit of the preferred content is 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10% 8% and 5%.
  • the viscosity of the composition of the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit value and raise the upper limit value. Furthermore, when the composition of the present invention is required to maintain a high Tni and hardly cause seizure, it is preferable to lower the lower limit and increase the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
  • More preferable forms in the general formulas (B1) to (B3) can be represented by the following general formulas (B1a) to (B2c).
  • the compounds represented by the general formulas (C1) to (C3) are so-called nonpolar compounds having a dielectric anisotropy of about 0.
  • R d and R e each independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may be linear or have a methyl or ethyl branch, and 3 to 6 Any —CH 2 — present in the group may be —O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CF ⁇ Any hydrogen atom present in the group may be replaced by CF- or -C ⁇ C-, and may be substituted by a fluorine atom or a trifluoromethoxy group.
  • Ring G, Ring H, Ring I and Ring J are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, 1 to 2 fluorine atoms or 1,4-phenylene group optionally substituted by a methyl group, naphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by one or more fluorine atoms, substituted by 1 or 2 fluorine atoms
  • L g , L h and Li are each a linking group and each independently represents a single bond, an ethylene group (—CH 2 CH 2 —), a 1,2-propylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 — and ) —CH 2 CH (CH 3 ) —), 1,4-butylene group, —COO—, —OCO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C— or —CH ⁇ NN ⁇ CH—, each represents a single bond, ethylene group, 1,4-butylene group, —COO—, —OCO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C— or —CH ⁇ NN ⁇ CH— are preferred, and at least one of them in (C2) and that in (C3) It is preferable that at least two of them represent a single
  • the lower limit of the preferable content of the compounds represented by the general formulas (C1) to (C3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 5%, 8 %, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%, 22%, 25%, 30%.
  • the upper limit of the preferred content is 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10% 8% and 5%.
  • the viscosity of the composition of the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit value and raise the upper limit value. Furthermore, when the composition of the present invention is required to maintain a high Tni and prevent the occurrence of seizure, it is preferable to increase the above lower limit value and the upper limit value. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to lower the lower limit value and lower the upper limit value.
  • More preferable forms in (C1) can be represented by the following general formulas (C1a) to (C1h).
  • R f and R g are each independently a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear 1-alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or a group having 4 to 7 carbon atoms.
  • at least one of them represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear 1-alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or a linear 3-alkenyl group having 4 to 7 carbon atoms.
  • the corresponding R f excludes the 1-alkenyl group and alkoxyl group
  • the corresponding R g is 1-alkenyl group and alkoxyl. Excluding groups.
  • Ring G1 and Ring H1 are each independently substituted with a trans-1,4-cyclohexylene group, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, 1 to 2 fluorine atoms or a methyl group.
  • Ring G2 and Ring H2 are each independently substituted with a trans-1,4-cyclohexylene group, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, 1 to 2 fluorine atoms or a methyl group.
  • 1,4-phenylene group naphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by one or more fluorine atoms, tetrahydronaphthalene-2 optionally substituted by 1 to 2 fluorine atoms, Represents a 6-diyl group, but in each compound, a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, a naphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by one or more fluorine atoms, 1 to
  • the number of tetrahydronaphthalene-2,6-diyl groups which may be substituted by two fluorine atoms is preferably 1 or less.
  • the other ring is a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group optionally substituted by 1 to 2 fluorine atoms or a methyl group.
  • Ring G3 and Ring H3 are each independently a 1,4-phenylene group optionally substituted by 1 to 2 fluorine atoms or a methyl group, and naphthalene-2 optionally substituted by one or more fluorine atoms , 6-diyl group, tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by 1 or 2 fluorine atoms, naphthalene optionally substituted by one or more fluorine atoms in each compound
  • the number of the -2,6-diyl group and the number of tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group which may be substituted by 1 or 2 fluorine atoms is preferably 1 or less.
  • More preferable forms in (C2) can be represented by the following general formulas (C2a) to (C2m).
  • ring G1, ring G2, ring G3, ring H1, ring H2, and ring H3 have the same meanings as described above, ring I1 is the same as ring G1, ring I2 is the same as ring G2, and ring I3 is the same as ring G3. Represents meaning.
  • the number of pyrimidine-2,5-diyl groups or pyridine-2,5-diyl groups is preferably one or less, and the other ring in this case is a trans-1,4-cyclohexylene group or 1 to 2 groups.
  • ring G1, ring G2, ring H1, ring H2, ring I1 and ring I2 represent the above-mentioned meanings
  • ring J1 represents the same meaning as ring G1 or ring J2, respectively.
  • a transdecahydronaphthalene-trans-2,6-diyl group, a naphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by one or more fluorine atoms, and 1 to 2 fluorine atoms A tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by 1, a 1,4-cyclohexenylene group optionally substituted by a fluorine atom, a 1,3-dioxane-trans-2,5-diyl group
  • the number of pyrimidine-2,5-diyl groups or pyridine-2,5-diyl groups is preferably one or less, and the other ring in this case is
  • composition of the present invention preferably does not contain a compound having a structure in which heteroatoms such as oxygen atoms such as a peracid (—CO—OO—) structure are bonded in the molecule.
  • the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% or less, more preferably 3% or less with respect to the total mass of the composition. Preferably, it is more preferably 1% or less, and most preferably not substantially contained.
  • the content of the compound substituted with chlorine atoms is preferably 15% or less, preferably 10% or less, based on the total mass of the composition. % Or less, preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and still more preferably substantially not contained.
  • the content of a compound in which all the ring structures in the molecule are 6-membered rings is 80% relative to the total mass of the composition. % Or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and the composition is composed only of a compound in which all of the ring structures in the molecule are all 6-membered rings. Most preferably.
  • the content of the compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and the content of the compound having a cyclohexenylene group as the total mass of the composition is preferably 10% or less, preferably 8% or less, more preferably 5% or less, preferably 3% or less, and still more preferably not contained.
  • the content of a compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule, in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen may be reduced.
  • the content of the compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, based on the total mass of the composition. It is more preferably 5% or less, further preferably 3% or less, and still more preferably substantially not contained.
  • substantially not contained in the present application means that it is not contained except for an unintentionally contained product.
  • the alkenyl group when the compound contained in the composition of the first embodiment of the present invention has an alkenyl group as a side chain, when the alkenyl group is bonded to cyclohexane, the alkenyl group has 2 to 5 carbon atoms.
  • the alkenyl group is bonded to benzene, the number of carbon atoms of the alkenyl group is preferably 4 to 5, and the unsaturated bond of the alkenyl group and benzene are directly bonded. Preferably not.
  • an antioxidant examples include hydroquinone derivatives, nitrosamine polymerization inhibitors, hindered phenol antioxidants, and more specifically, tert-butyl hydroquinone, methyl hydroquinone, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • IRGANOX1010 “IRGANOX1035”, “IRGANOX1076”, “IRGANOX1098”, “IRGANOX1135”, “IRGANOX1330”, “IRGANOX1425”, “IRGANOX1520”, “IRGANOX1726”, BASF Corporation “IRGANOX245”, “IRGANOX259”, “IRGANOX3114”, “IRGANOX3790”, “IRGANOX5057”, “IRGANOX565”, etc. Is given.
  • the addition amount of the antioxidant is preferably 0.01 to 2.0% by mass and more preferably 0.05 to 1.0% by mass with respect to the polymerizable liquid crystal composition.
  • a UV absorber In order to enhance the stability of the liquid crystal composition in the present invention, it is preferable to add a UV absorber.
  • a UV absorber those having excellent absorption ability of ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less and little absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more are preferable from the viewpoint of good liquid crystal display properties.
  • hindered phenol compounds hydroxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, triazine compounds, and hinders
  • dephenol-based compounds include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N′-hexamethylenebis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamide), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxybenzyl) benzene, tris- (3,5-di-) ert- butyl-4-hydroxybenzyl) - isocyanurate.
  • benzotriazole compounds include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2,2-methylenebis (4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H -Benzotriazol-2-yl) phenol), (2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) -1,3,5-triazine, Triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N′-hexamethylenebis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy- Hydrocinnamide), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotri
  • the measured characteristics are as follows.
  • TNI Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature
  • T ⁇ N Phase transition temperature at which nematic phase is obtained
  • ⁇ n Refractive index anisotropy at 298K no:
  • ⁇ Dielectric anisotropy at 298K
  • Vth Voltage in which liquid crystal is sealed in a TN cell having a thickness of 8.5 microns, and the transmittance changes by 10% under a 298K crossed Nicol polarizing plate.
  • VHR Voltage holding ratio (%) at 333 K under conditions of frequency 60 Hz and applied voltage 5 V
  • VHR TEG (test element group) for evaluation of electro-optical properties in which a composition sample was sealed was held in a thermostatic bath at 130 ° C. for 1 hour, and then measured under the same conditions as in the VHR measurement method described above.
  • the liquid crystal composition was vacuum-injected into a liquid crystal cell for TN (cell gap 8.3 ⁇ m) and sealed with a UV curable resin (Three Bond 3026) to prepare a liquid crystal cell.
  • initial The sample whose current value was measured immediately after the liquid crystal cell was created was taken as an initial sample (hereinafter abbreviated as initial).
  • UV UV irradiation sample
  • heating A sample obtained by heating the liquid crystal cell at 80 ° C. for 350 hours using an oven was used as a heated sample (hereinafter abbreviated as heating).
  • the current value was calculated by At this time, three liquid crystal cells were prepared under each condition, the current values were measured, and the current values obtained from the three cells were averaged to obtain a current value. did.
  • Burn-in The burn-in evaluation of the liquid crystal display element is performed until the afterimage of the fixed pattern reaches an unacceptable afterimage level when displaying the predetermined fixed pattern in the display area for an arbitrary test time and then displaying the entire screen uniformly.
  • the test time was measured. 1) The test time referred to here indicates the display time of the fixed pattern, and the longer this time is, the more the afterimage is suppressed and the higher the performance. 2)
  • the unacceptable afterimage level is a level at which an afterimage that is rejected in the shipment acceptance / rejection determination is observed.
  • Sample A 1000 hours
  • Sample B 500 hours
  • Sample C 200 hours
  • Sample D 100 hours Performance is A>B>C> D.
  • Drop marks The evaluation of the drop marks of the liquid crystal display device was performed by visual observation of the drop marks that appeared white when the entire surface was displayed in black by the following five-step evaluation.
  • Process suitability is determined by dropping a liquid crystal 50pL at a time, "0 to 100 times, 101 to 200 times, 201 to 300 times, " 100 times at a time using a constant volume metering pump in the ODF process. The mass of the liquid crystal for each 100 drops was measured and evaluated by the number of drops at which the mass variation reached a size that could not be adapted to the ODF process.
  • Low temperature storage For storage stability evaluation at low temperature, after preparing the composition, 0.5 g of the composition was weighed into a 1 mL sample bottle and stored in a temperature controlled test tank at -25 ° C. for 240 hours. Generation
  • Example 1 A liquid crystal composition of the present invention and a liquid crystal display device using the composition were prepared and measured for physical properties.
  • composition of Comparative Example 1 that does not contain the compound represented by the formula (i) has a Tni value almost the same as that of the composition of Example 1, but the Vth value is increased. all right. Further, since the lower limit temperature of the nematic phase is as high as 0 ° C., it is not a practical liquid crystal composition.
  • Examples 4 and 5 and Comparative Example 2 A liquid crystal composition of the present invention and a liquid crystal display device using the composition were prepared and measured for physical properties.
  • ⁇ n shows an extremely large value of 0.320. Furthermore, it was found that the lower limit temperature of the nematic phase of these compositions could be 0 ° C. or less, and that it was extremely excellent and depressing.
  • Example 6 A liquid crystal composition containing 99.7% of the liquid crystal composition shown as Example 4, 0.2% of KEMISORB 71 manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd., and 0.1% of IRGANOX 1076 of BASF was prepared. When a liquid crystal lens was prepared using this liquid crystal composition, it was confirmed that excellent lens characteristics were exhibited.
  • Example 7 A liquid crystal composition containing 99.7% of the liquid crystal composition shown as Example 5, 0.2% of KEMISORB 71 manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd., and 0.1% of IRGANOX 1076 of BASF was prepared. When a liquid crystal lens was prepared using this liquid crystal composition, it was confirmed that excellent lens characteristics were exhibited.

Landscapes

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、高Δｎを実現しつつ、広い温度範囲の液晶相を有し、粘性が小さく、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が高く、熱や光に対して安定な組成物を提供し、更にこれを用いることでレンズ効果に優れ、化学的安定性に優れた液晶組成物、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子及び液晶レンズを提供することにある。　本願発明は、一般式（ｉ）で表される化合物を１種又は２種以上と、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子、当該液晶組成物を用いた液晶レンズ及び当該液晶組成物を用いた立体画像表示用複屈折レンズを提供する。

Description

液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子
　本発明は有機電子材料や医農薬、特に電気光学的液晶表示用液晶材料及び液晶レンズ用液晶材料として有用な誘電率異方性（Δε）が正の値を示す組成物及びこれを用いた液晶表示素子に関する。
　液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いた垂直配向型やIPS（イン・プレーン・スイッチング）型等がある。近年、これらの液晶表示素子において、液晶セルのセルギャップ（ｄ）を狭めることで、より高速での駆動を実現しようとする傾向がある。ここで、セルギャップと屈折率異方性（Δｎ）の積（ｄ×Δｎ）の値（レタデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ））を最適化しなければならないという制約がある。このため、セルギャップを狭める（ｄを小さくする）とΔｎの値を大きくしなければならない。この様に液晶組成物のΔｎの値を大きくする必要があり、既存の液晶化合物よりも大きなΔｎの値を持つ液晶化合物が求められている。
　一方、液晶組成物を用いた応用デバイスの一例として、液晶材料の複屈折を利用した液晶レンズがある。液晶レンズは２Ｄ、３Ｄの切り替えレンズ、カメラの焦点調節用のレンズなどとして利用されている。
　これらはいずれもガラスやフィルム基板間に封入し、配向膜によって配向処理した液晶組成物に電圧を加えることで液晶組成物の配向変形を起こし、液晶材料の屈折率を変化させることでレンズ機能を持たせようとするものである。
　液晶材料が封入される基板は一般的な平面状の一対の基板からなるものの他、一方の基板がレンズ状に加工されているものある。一対の基板がともに平面状の場合、電極配置の工夫によって基板間に封入された液晶分子がレンズ状に配向するような電界を加えることにより、平面な基板でありながら、基板を通る入射光はレンズ状に配向した液晶層によって屈折することとなる（特許文献１）。
　液晶レンズを３Ｄ用途に使用する場合、前記の液晶レンズによる光の屈折と両眼視差を利用することで左右の画像を左右の眼で視認することができ、立体として認識することが可能となる。
　カメラの焦点調節用のレンズとして使用する場合には、加える電圧の強弱によって屈折率を変化させて、焦点距離を調節する。
　このような液晶レンズは、それに使用する液晶組成物の配向の変化に伴う屈折率の変化が大きければ薄いセルで所望のレンズ効果が得られるため、それに使用される液晶組成物には従来にない高複屈折率（Δｎ）が要求される。しかし、そもそもΔｎを要求される値とすることが困難であり、更にΔｎを要求値とした上で液晶相温度範囲や粘度等の他の物性値についても実用に耐えうる値を示す液晶組成物を開発することはきわめて困難である。
特開２０１５－８４０７７号公報
　本発明が解決しようとする課題は、高Δｎを実現しつつ、広い温度範囲の液晶相を有し、粘性が小さく、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が高く、熱や光に対して安定な組成物を提供し、更にこれを用いることでレンズ効果に優れ、化学的安定性に優れた液晶組成物、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子及び液晶レンズを提供することにある。
　前記課題を解決するため、本願発明者らは種々の化合物の合成検討を行った結果、特定の化合物を用いることにより、効果的に課題が解決できることを見出し本願発明の完成に至った。
　本願発明は、一般式（ｉ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（式中、Ｒｉ１は炭素原子数２～１２のアルキニル基を表し、該アルキニル基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又はＯＣＯ－によって置換されていてもよく、また、Ｒｉ１中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子に置換されていてもよく、
Ｙｉ１は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又はＯＣＯ－によって置換されていてもよく、また、Ｙｉ１中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子に置換されていてもよく、
Ｘｉ１～Ｘｉ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘｉ１とＸｉ２がともにフッ素原子を表すことはなく、Ｘｉ３とＸｉ４がともにフッ素原子を表すことはなく、
Ａｉ１は
（ａ）　１，４－シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－に置き換えられてもよい。）、
（ｂ）　１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び
（ｃ）　ナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基又はデカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基（ナフタレン－２，６－ジイル基又は１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置換されていてもよい。）
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
Ｚｉ１は－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－Ｃ２Ｈ４－、－Ｃ４Ｈ８－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
ｍｉ１は０又は１を表す。）
で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子、当該液晶組成物を用いた液晶レンズ及び当該液晶組成物を用いた立体画像表示用複屈折レンズを提供する。
　本発明により提供される、一般式（ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は熱、光などに対し安定で、しかも工業的にも容易に製造することができ、Δｎが極めて大きく、低粘性であり、広い液晶相温度範囲を示す。
　従って、大きなΔｎが求められる液晶レンズ用の液晶材料として非常に有用である。
　式（ｉ）で表される化合物としては、１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
　本発明の液晶組成物において一般式（ｉ）で表される化合物の含有量が少ないとその効果が現れないため、組成物中に下限値として、１質量％（以下組成物中の％は質量％を表す。）が好ましく、２％が好ましく、５％が好ましく、７％が好ましく、９％が好ましく、１０％が好ましく、１２％が好ましく、１５％が好ましく、１７％が好ましく、２０％が好ましい。又、含有量が多いと析出等の問題を引き起こすため、上限値としては、５０％が好ましく、４０％がより好ましく、３０％がより好ましく、２５％が好ましく、２０％が好ましく、１８％が好ましく、１５％が好ましく、１３％が好ましく、１０％が好ましい。
　一般式（ｉ）中、Ｒｉ１は、炭素原子数１～８のアルキニル基が好ましく、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　特に（Ｒ３）及び（Ｒ４）が好ましい。
　Ｙｉ１は一般式（ｉ）で表される化合物がΔεが正のいわゆるｐ型化合物である場合には、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基であることが好ましく、フッ素原子又はシアノ基が好ましい。
　一般式（ｉ）で表される化合物がΔεがほぼ０のいわゆるノンポーラー型化合物である場合には、Ｙｉ１はＲｉ１と同じ意味を表すが、Ｙｉ１とＲｉ１は同一であっても、異なっていてもよい。
　Ａｉ１はΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス－１，４－シクロへキシレン基、１，４－フェニレン基、２－フルオロ－１，４－フェニレン基、３－フルオロ－１，４－フェニレン基、３，５－ジフルオロ－１，４－フェニレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基又は１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
トランス－１，４－シクロへキシレン基又は１，４－フェニレン基を表すことがより好ましい。
　Ｚｉ１は単結合であることが好ましい。
　ｍｉ１は液晶組成物への溶解性を重視する場合には０が好ましく、Δｎ及びＴｎｉを重視する場合には１が好ましい。
　Ｘｉ１～Ｘｉ４はすべてが水素原子であるか、１個がフッ素原子で残りが水素原子であることが好ましく、Ｘｉ２がフッ素原子であり、残りが水素原子であることが好ましい。
　一般式（ｉ）で表される化合物は、以下の一般式（１－１）～一般式（１－５７）で表される各化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　液晶組成物の物性値を調整するために液晶相を持つ化合物以外にも必要に応じて液晶相を持たない化合物を添加することもできる。
　このように、一般式（ｉ）で表される化合物と混合して使用することのできる化合物の好ましい代表例としては、本発明の提供する組成物においては、一般式（Ａ１）から（Ａ３）、（Ｂ１）から（Ｂ３）及び（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物を挙げることができ、これら化合物から少なくとも１種を含有することが好ましい。
　一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物はいわゆるフッ素系(ハロゲン系)のｐ型化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　上式中、Ｒｂは炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチルまたはエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状１－アルケニル基、炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基、末端が炭素原子数１～３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１～５のアルキル基が好ましい。また、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
　環Ａ、環Ｂ及び環Ｃはそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン-トランス-2,6-ジイル基、1個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン-2,6-ジイル基、1個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基またはピリジン－２，５－ジイル基を表すが、トランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン-トランス－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基又は１～２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基が好ましい。特に環Ｂがトランス－１，４－シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基である場合に、環Ａはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましく、環Ｃがトランス－１，４－シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基である場合に環Ｂ及び環Ａはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましい。また、（Ａ３）において環Ａはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましい。
Ｌａ、Ｌｂ及びＬｃは連結基であって、それぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表すが、単結合、エチレン基、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－が好ましく、単結合又はエチレン基が特に好ましい。また、（Ａ２）においてはその少なくとも１個が、（Ａ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
　環Ｚは芳香環であり以下の一般式（Ｌａ）～（Ｌｃ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　式中、Ｙａ～Ｙｊはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表すが、（Ｌａ）において、Ｙａ及びＹｂの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、（Ｌｂ）において、Ｙｄ～Ｙｆの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にＹｄはフッ素原子であることがさらに好ましい。
　末端基Ｐａはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基又はジフルオロメチル基あるいは２個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数２又は３のアルコキシル基、アルキル基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表すが、フッ素原子、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
　なお一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＡやＬａ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
　又、一般式（Ａ１）から（Ａ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。
　本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％である。好ましい含有量の上限値は、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
　本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴｎｉを高く保ち、焼きつきの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
　一般式（Ａ１）～（Ａ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ａ１ａ）～（Ａ３ｃ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｙａ及びＹｂは一般式（Ａ１）から（Ａ３）におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｙａ及びＹｂと同じ意味を表す。）
　さらに好ましくは、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物はいわゆるシアノ系のｐ型化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　上式中、Ｒｃは炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状1-アルケニル基、炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基、末端が炭素原子数１～３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１～５のアルキル基が好ましい。又、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
　環Ｄ、環Ｅ及び環Ｆはそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基を表すが、トランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基又は１～２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基が好ましい。特に環Ｅがトランス－１，４－シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基である場合に、環Ｄはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましく、環Ｆがトランス－１，４－シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基である場合に環Ｄ及び環Ｅはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましい。又、（Ｂ３）において環Ｄはトランス－１，４－シクロへキシレン基であることが好ましい。
　Ｌｄ、Ｌｅ及びＬｆは連結基であって、それぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び）－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表すが、単結合、エチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－が好ましく、単結合、エチレン基又は－ＣＯＯ－が特に好ましい。又、（Ｂ２）においてはその少なくとも１個が、（Ｂ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
　環Ｙは芳香環であり以下の一般式（Ｌｄ）～（Ｌｆ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
式中、Ｙｋ～Ｙｑはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表すが、（Ｌｅ）において、Ｙｍはフッ素原子であることが好ましい。
　末端基Ｐｂはシアノ基（－ＣＮ）、シアナト基（－ＯＣＮ）又は－Ｃ≡ＣＣＮを表すが、シアノ基が好ましい。
　なお一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＤやＬｄ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
　又、一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。
　本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％である。好ましい含有量の上限値は、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
　本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴｎｉを高く保ち、焼きつきの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
　一般式（Ｂ１）～（Ｂ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｂ１ａ）～（Ｂ２ｃ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
（式中、Ａ、Ｂ、Ｙｋ及びＹｌは一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）におけるＡ、Ｂ、Ｙｋ及びＹｌと同じ意味を表す。）
　さらに好ましくは、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物は誘電率異方性が０程度である、いわゆるノンポーラー型化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　上式中、Ｒｄ及びＲｅはそれぞれ独立的に炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状１－アルケニル基、炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基、炭素原子数１～３の直鎖状アルコキシル基又は末端が炭素原子数１～３アルコキシル基により置換された炭素原子数１～５の直鎖状アルキル基が好ましく、更に少なくとも一方は炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状１－アルケニル基又は炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基であることが特に好ましい。又、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
　環Ｇ、環Ｈ、環Ｉ及び環Ｊはそれぞれ独立的に、トランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基は１個以内であることが好ましく、他の環はトランス－１，４－シクロへキシレン基あるいは１～２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基であることが好ましい。
　Ｌｇ、Ｌｈ及びＬｉは連結基であって、それぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び）－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表すが、単結合、エチレン基、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－が好ましく、（Ｃ２）においてはその少なくとも１個が、（Ｃ３）においてはその少なくとも２個が単結合を表すことが好ましい。
　なお一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＧやＬｇ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
　又、一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）においては本発明の一般式（Ａ１）から（Ａ３）、（Ｂ１）から（Ｂ３）、（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。
　本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１８％であり、２０％であり、２２％であり、２５％であり、３０％である。好ましい含有量の上限値は、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、８％であり、５％である。
　本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を高めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴｎｉを高く保ち、焼きつきの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。
　（Ｃ１）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ１ａ）～（Ｃ１ｈ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　上記各式中、Ｒｆ及びＲｇはそれぞれ独立的に炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状1-アルケニル基、炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基、炭素原子数１～３の直鎖状アルコキシル基又は末端が炭素原子数１～３のアルコキシル基により置換された炭素原子数１～５の直鎖状アルキル基を表すが、少なくとも一方は炭素原子数１～７の直鎖状アルキル基、炭素原子数２～７の直鎖状1-アルケニル基又は炭素原子数４～７の直鎖状３－アルケニル基を表す。ただし、環Ｇ１～環Ｇ８が芳香環の場合、対応するＲｆは１－アルケニル基及びアルコキシル基を除き、環Ｈ１～環Ｈ８が芳香環の場合、対応するＲｇは1-アルケニル基及びアルコキシル基を除く。
　環Ｇ１及び環Ｈ１はそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン-トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン-トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス－１，４－シクロへキシレン基あるいは１～２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基である。環Ｇ２及び環Ｈ２はそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基は1個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス－１，４－シクロへキシレン基あるいは１～２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基である。環Ｇ３及び環Ｈ３はそれぞれ独立的に１～２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基を表すが、各化合物において1個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基は１個以内であることが好ましい。
　さらに好ましくは、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　（Ｃ２）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ２ａ)～（Ｃ２ｍ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　上式中、環Ｇ１、環Ｇ２、環Ｇ３、環Ｈ１、環Ｈ２及び環Ｈ３は前述の意味を表し、環Ｉ１は環Ｇ１と、環Ｉ２は環Ｇ２と、環Ｉ３は環Ｇ３とそれぞれおなじ意味を表す。又、上記各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス－１，４－シクロへキシレン基あるいは１～２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基である。
　さらに好ましくは、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 次に（Ｃ３）におけるより好ましい形態は以下の一般式（Ｃ３ａ）～（Ｃ３ｆ）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　上式中、環Ｇ１、環Ｇ２、環Ｈ１、環Ｈ２、環Ｉ１及び環Ｉ２は前述の意味を表し、環Ｊ１は環Ｇ１又環Ｊ２は環Ｇ２とそれぞれおなじ意味を表す。又、上記各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン-トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基は１個以内であることが好ましく、その場合の他方の環はトランス－１，４－シクロへキシレン基あるいは１～２個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基である。
　さらに好ましくは、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　本発明の組成物の総量に対しての一般式（ｉ）、一般式（Ａ１）から（Ａ３）、一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）及び一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
　本発明の組成物の総量に対しての本発明の組成物の総量に対しての一般式（ｉ）、一般式（Ａ１ａ）から（Ａ３ｃ）、一般式（Ｂ１ａ）から（Ｂ２ｃ）及び一般式（Ｃ１ａ）から（Ｃ３ｆ）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
　本願発明の組成物は、分子内に過酸（－ＣＯ－ＯＯ－）構造等の酸素原子等のヘテロ原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
　組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５％以下とすることが好ましく、３％以下とすることがより好ましく、１％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
　ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
　分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０％以上とすることが好ましく、９０％以上とすることがより好ましく、９５％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
　組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
　粘度の改善及びＴｎｉの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２－メチルベンゼン－１，４－ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２－メチルベンゼン－１，４－ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
　本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
　本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は２～５であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は４～５であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
　本発明における液晶組成物の安定性を高めるため、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、ヒドロキノン誘導体、ニトロソアミン系重合禁止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられ、より具体的には、tert－ブチルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、和光純薬工業株式会社製の「Ｑ－１３００」、「Ｑ－１３０１」、ＢＡＳＦ社の「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１７２６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」等々があげられる。
　酸化防止剤の添加量は重合性液晶組成物に対して０．０１～２．０質量％であることが好ましく、０．０５～１．０質量％であることがより好ましい。
　本発明における液晶組成物の安定性を高めるため、ＵＶ吸収剤を添加することが好ましい。ＵＶ吸収剤としては、波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。より具体的には、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物が挙げられ、ヒンダードフェノール系化合物としては、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、ペンタエリスリチル－テトラキス〔３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ’－ヘキサメチレンビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－ヒドロシンナミド）、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－イソシアヌレートが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物としては、２－（２′－ヒドロキシ－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２－メチレンビス（４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）－６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェノール）、（２，４－ビス－（ｎ－オクチルチオ）－６－（４－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルアニリノ）－１，３，５－トリアジン、トリエチレングリコール－ビス〔３－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－５－メチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ’－ヘキサメチレンビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－ヒドロシンナミド）、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５－クロルベンゾトリアゾール、（２－（２′－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－アミルフェニル）－５－クロルベンゾトリアゾール、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、ペンタエリスリチル－テトラキス〔３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕が挙げられ、ＢＡＳＦジャパン（株）製のＴＩＮＵＶＩＮ１０９、ＴＩＮＵＶＩＮ１７１、ＴＩＮＵＶＩＮ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ３２７、ＴＩＮＵＶＩＮ３２８、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０、ＴＩＮＵＶＩＮ９００、ＴＩＮＵＶＩＮ９２８、ケミプロ化成（株）製の、ＫＥＭＩＳＯＲＢ　７１、ＫＥＭＩＳＯＲＢ　７３、ＫＥＭＩＳＯＲＢ　７４も好ましく用いることができる。
　以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
　実施例中、測定した特性は以下の通りである。
　ＴＮＩ　：ネマチック相－等方性液体相転移温度
　Ｔ→Ｎ　：ネマチック相となる相転移温度
　Δｎ　：２９８Ｋにおける屈折率異方性
　ｎｏ　：
　Δε　：２９８Ｋにおける誘電率異方性
　ε⊥　：
　γ１　：２９８Ｋにおける回転粘度
　Ｖｔｈ　：厚さ８．５ミクロンのＴＮセルに液晶を封入し、２９８Ｋ、クロスニコル偏光板下において透過率が１０％変化する電圧。
　ＶＨＲ：周波数６０Ｈｚ，印加電圧５Ｖの条件下で３３３Ｋにおける電圧保持率（％）
　耐熱試験後ＶＨＲ：組成物サンプルを封入した電気光学特性評価用ＴＥＧ（テスト・エレメント・グループ）を１３０℃の恒温槽中に１時間保持した後、上述のＶＨＲ測定方法と同条件で測定した。
　電流値：
　液晶組成物を、TN用液晶セル(セルギャップ8.3μm)に真空注入し、UV硬化性樹脂(スリーボンド社製、Three Bond 3026)で封止し、液晶セルを作製した。
　液晶セル作成後、すぐに電流値を測定したサンプルを初期サンプル(以下初期と略す)とした。
　液晶セルに対しサンテスト(オリジナルハナウ社製)を用いてUV照射を１６時間行ったサンプルをUV照射サンプル(以下UVと略す)とした。
　液晶セルをオーブンを用い８０℃で３５０時間加熱したサンプルを加熱サンプル(以下加熱と略す)とした。
　電流値の測定は、図1に示す回路を用いて、作製した液晶セルに矩形波(Vap=2.5V)を印加し回路中の50KΩの抵抗の両端に掛かる電圧波形を観測することにより行った。観測された電圧波形(図2)よりVr(mV)を測定し、Vrと液晶セルの電極面積：W(cm2)より以下の式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
により電流値を算出した。この際、それぞれの条件において３枚の液晶セルを作製しその電流値を測定し、３枚のセルから得られた電流値の値を平均し電流値とし、パネル中での信頼性の指標とした。
　焼き付き　：
　液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを任意の試験時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像が、許容できない残像レベルに達するまでの試験時間を計測した。
１）ここで言う試験時間とは固定パターンの表示時間を示し、この時間が長いほど残像の発生が抑制されており、性能が高いことを示している。
２）許容できない残像レベルとは、出荷合否判定で不合格となる残像が観察されるレベルである。
例）
サンプルＡ：１０００時間
サンプルＢ：５００時間
サンプルＣ：２００時間
サンプルＤ：１００時間
性能は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄである。
　滴下痕　：
　液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の５段階評価で行った。
　５：滴下痕無し（優）
　４：滴下痕ごく僅かに有るも許容できるレベル（良）
　３：滴下痕僅かに有り、合否判定のボーダーラインレベル（条件付で可）
　２：滴下痕有り許容できないレベル（不可）
　１：滴下痕有りかなり劣悪（悪）
プロセス適合性　：
　プロセス適合性は、ＯＤＦプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて、液晶を１回に５０ｐＬずつ「０～１００回、１０１～２００回、２０１～３００回、・・・・」と１００回ずつ滴下したときの各１００回滴下分の液晶の質量を計測し、質量のバラつきがＯＤＦプロセスに適合できない大きさに達した滴下回数で評価した。
滴下回数が多いほど長時間にわたって安定的に滴下可能であり、プロセス適合性が高いといえる。
例）
サンプルＡ：９５０００回
サンプルＢ：４００００回
サンプルＣ：１０００００回
サンプルＤ：１００００回
性能は、Ｃ＞Ａ＞Ｂ＞Ｄである。
　低温保存性：
　低温での保存性評価は、組成物を調製後、１ｍＬのサンプル瓶に組成物を０．５ｇ秤量し、これを－２５℃の温度制御式試験槽の中で２４０時間保存して目視にて組成物からの析出物の発生を観察し、析出物が観察されたときの試験時間を計測した。析出発生までの試験時間が長いほど低温での保存性が良好であるといえる。
　揮発性／製造装置汚染性　：
　液晶材料の揮発性評価は、真空攪拌脱泡ミキサーの運転状態をストロボスコープを用いて観察し、液晶材料の発泡を目視により観察することによって行った。具体的には、容量２．０Ｌの真空攪拌脱泡ミキサーの専用容器に組成物を０．８ｋｇ入れ、４ｋＰａの脱気下、公転速度１５Ｓ－１、自転速度７．５Ｓ－１で真空攪拌脱泡ミキサーを運転し、発泡が始まるまでの時間を計測した。
発泡が始まるまでの時間が長いほど揮発しにくく、製造装置を汚染する可能性が低いので、高性能であることを示す。
例）
サンプルＡ：２００秒
サンプルＢ：４５秒
サンプルＣ：６０秒
サンプルＤ：１５秒
性能は、Ａ＞Ｃ＞Ｂ＞Ｄである。
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
（環構造）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　特に断りがない限り、トランス体を表す。
（側鎖構造及び連結構造）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
（実施例１～３及び比較例１）
　本願発明の液晶組成物及び該組成物を使用した液晶表示素子を作製し、その物性値を測定した。
　式（ｉ）で表される化合物を含有しない比較例１の組成物は実施例１の組成物と比較してＴｎｉの値こそほぼ同程度ではあるが、Ｖｔｈの値が上昇していることがわかった。また、ネナチック相下限温度が０℃と高いため、実用的な液晶組成物ではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
（実施例４、５及び比較例２）
　本願発明の液晶組成物及び該組成物を使用した液晶表示素子を作製し、その物性値を測定した。
　式（ｉ）で表される化合物を含有しない比較例２の組成物はΔｎの値を大きくすることが困難である。これに対し、本願の組成物ではΔｎが０．３２０と極めて大きな値を示す。さらにこれら組成物のネナチック相下限温度は０℃以下とすることができ、極めて優れたと鬱せ意を示すことがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
（実施例６）
　実施例４として示した液晶組成物を９９．７％、ケミプロ化成株式会社製ＫＥＭＩＳＯＲＢ　７１を０．２％、ＢＡＳＦ社のＩＲＧＡＮＯＸ１０７６を０．１％含有する液晶組成物を調整した。この液晶組成物を用いて液晶レンズを作成したところ、優れたレンズ特性を示すことが確認できた。
（実施例７）
　実施例５として示した液晶組成物を９９．７％、ケミプロ化成株式会社製ＫＥＭＩＳＯＲＢ　７１を０．２％、ＢＡＳＦ社のＩＲＧＡＮＯＸ１０７６を０．１％含有する液晶組成物を調整した。この液晶組成物を用いて液晶レンズを作成したところ、優れたレンズ特性を示すことが確認できた。

Claims (11)

  1. 一般式（ｉ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｒｉ１は炭素原子数２～１２のアルキニル基を表し、該アルキニル基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又はＯＣＯ－によって置換されていてもよく、また、Ｒｉ１中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子に置換されていてもよく、
    Ｙｉ１は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又はＯＣＯ－によって置換されていてもよく、また、Ｙｉ１中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子に置換されていてもよく、
    Ｘｉ１～Ｘｉ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘｉ１とＸｉ２がともにフッ素原子を表すことはなく、Ｘｉ３とＸｉ４がともにフッ素原子を表すことはなく、
    Ａｉ１は
    （ａ）　１，４－シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－に置き換えられてもよい。）、
    （ｂ）　１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び
    （ｃ）　ナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基又はデカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基（ナフタレン－２，６－ジイル基又は１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置換されていてもよい。）
    からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
    Ｚｉ１は－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－Ｃ２Ｈ４－、－Ｃ４Ｈ８－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
    ｍｉ１は０又は１を表す。）
    で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物。
  2. 一般式（ｉ）において、Ｙｉ１がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は２，２，２－トリフルオロエチル基である請求項１に記載の液晶組成物。
  3. 一般式（ｉ）において、ｍｉ１が０である請求項１又は２に記載の液晶組成物。
  4. 更に、一般式（Ａ１）から（Ａ３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、Ｒｂは炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチルまたはエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
    　環Ａ、環Ｂ及び環Ｃはそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基またはピリジン－２，５－ジイル基を表し、
    Ｌａ、Ｌｂ及びＬｃはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表し、
    　環Ｚは一般式（Ｌａ）～（Ｌｃ）で表される置換基を表し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、Ｙａ～Ｙｊはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表し、
    　Ｐａはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基又はジフルオロメチル基あるいは２個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数２又は３のアルコキシル基、アルキル基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表し、
    　一般式（Ａ１）から（Ａ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＡやＬａ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよい。
    　なお、一般式（Ａ１）から（Ａ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。）
    で表される化合物を１種又は２種以上含有する請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  5. 更に、一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中、Ｒｃは炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよく、
    　環Ｄ、環Ｅ及び環Ｆはそれぞれ独立的にトランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基を表し、
    　Ｌｄ、Ｌｅ及びＬｆはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び）－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表し、
    　環Ｙは芳香環であり以下の一般式（Ｌｄ）～（Ｌｆ）で表される置換基を表し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式中、Ｙｋ～Ｙｑはそれぞれ独立的に水素原子あるいはフッ素原子を表す。）
    　末端基Ｐｂはシアノ基（－ＣＮ）、シアナト基（－ＯＣＮ）又は－Ｃ≡ＣＣＮを表し、
    　一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＤやＬｄ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよく、
    　一般式（Ｂ１）から（Ｂ３）においては本発明の一般式（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。）
    で表される化合物を１種又は２種以上含有する請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  6. 更に、一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式中、Ｒｄ及びＰｅはそれぞれ独立的に炭素原子数１～１２のアルキル基を表し、これらは直鎖状であってもメチル又はエチル分岐を有していてもよく、３～６員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－により交換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよく、
    　環Ｇ、環Ｈ、環Ｉ及び環Ｊはそれぞれ独立的に、トランス－１，４－シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン－トランス－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、１個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１～２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４－シクロヘキセニレン基、１，３－ジオキサン－トランス－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基又はピリジン－２，５－ジイル基を表し、
    　Ｌｇ、Ｌｈ及びＬｉはそれぞれ独立的に単結合、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、１，２－プロピレン基（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－及び）－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－）、１，４－ブチレン基、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＨ＝ＮＮ＝ＣＨ－を表し、
    　なお一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）で表される化合物を組み合わせて使用する場合、異なる分子中の同一の選択肢（環ＧやＬｇ等）は同一の置換基を表しても、異なる置換基を表してもよく、
    　一般式（Ｃ１）から（Ｃ３）においては本発明の一般式（Ａ１）から（Ａ３）、（Ｂ１）から（Ｂ３）、（ｉ）及び（ｉｉ）を除く。）
    で表される化合物を１種又は２種以上含有する請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  7. 屈折率異方性が０．１５以上である請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  8. 酸化防止剤、紫外線防止剤、カイラル剤、帯電防止剤及び二色性色素の少なくともいずれか１つを１種又は２種以上含有する請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
  10. 請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた液晶レンズ。
  11. 請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた立体画像表示用複屈折レンズ。
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