JP2019189667A

JP2019189667A - 液晶組成物および液晶表示素子

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Publication number: JP2019189667A
Application number: JP2018079739A
Authority: JP
Inventors: 千佳子鵜野; Chikako Uno; 好優古里; Yoshimasa Furusato; 田中　裕之; Hiroyuki Tanaka; 裕之田中
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2019-10-31

Abstract

【課題】高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、大きな弾性定数などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物、およびこの組成物を含むＡＭ素子を提供する。【解決手段】第一添加物として重合性基を有する特定の化合物を含有し、第一成分として負の誘電率異方性を有する特定の化合物を含有し、第二成分として高い上限温度または小さな粘度を有する特定の化合物、または第二添加物として重合性基を有する特定の化合物を含有してもよい液晶組成物である。【選択図】なし

Description

本発明は、液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、誘電率異方性が負の液晶組成物、およびこの組成物を含有し、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡなどのモードを有する液晶表示素子に関する。高分子支持配向型の液晶表示素子にも関する。

液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＦＦＳ（fringe field switching）、ＦＰＡ（field-induced photo-reactive alignment）などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭは、スタティック（static）、マルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭは、ＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。

液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するＡＭ素子を得ることができる。これらの特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の特性を市販されているＡＭ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−１０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はさらに好ましい。組成物の弾性定数は素子のコントラストに関連する。素子においてコントラストを上げるためには、組成物における大きな弾性定数がより好ましい。

組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。積の適切な値は動作モードの種類に依存する。この値は、ＶＡモードの素子では約０．３０μｍから約０．４０μｍの範囲であり、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線や熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。

汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、特定のポリイミド配向膜によって達成される。高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、配向膜に重合体を組み合わせる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。

一方、配向膜を有しない液晶表示素子では、重合体および極性化合物を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物および少量の極性化合物を添加した組成物を素子に注入する。ここで、極性化合物は素子の基板表面に吸着され、配列する。この配列にしたがって液晶分子が配向される。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。ここで、重合性化合物が重合し、液晶分子の配向を安定化させる。この組成物では、重合体および極性化合物によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。さらに、配向膜を有しない素子では、配向膜を形成する工程が不要である。配向膜がないので、配向膜と組成物との相互作用によって、素子の電気抵抗が低下することはない。重合体と極性化合物の組合せによるこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。

ＴＮモードを有するＡＭ素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＶＡモードを有するＡＭ素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向型のＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。配向膜を有しない素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。

国際公開第２０１０／０８４８２３号

本発明の課題は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を提供することである。別の課題は、これらの特性の少なくとも２つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の課題は、このような組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。別の課題は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するＡＭ素子を提供することである。

本発明は、式（１）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。

式（１）において、Ｔ^１およびＴ^２は水素、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり、少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり; 少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、１つ以上の重合性基を有し；

式（Ａ）において、環Ａ^１は、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、テトラヒドロピラニル、１，３−ジオキサニル、ピリミジニル、またはピリジニルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｂ^１は、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、テトラヒドロピランジイル、１，３−ジオキサンジイル、ピリミジンジイル、またはピリジンジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｘ^１およびＹ^１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；Ｐ^１およびＰ^２は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり；Ｓp^１およびＳｐ^２は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ａ^１は、０または１であり；ｃ^１は、０から５の整数であり、ｄ^１は、０から４の整数であり；

式（Ｂ）において、Ｐ^３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり；Ｓｐ^３は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。

本発明の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を提供することである。別の長所は、これらの特性の少なくとも２つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するＡＭ素子を提供することである。

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相のような液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子（液晶分子）は棒状（rod like）である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。アルケニルを有する液晶性化合物は、その意味では重合性に分類されない。

液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物や重合性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物の質量に基づいた質量百分率（質量％）で表される。添加物の割合は、添加物を含まない液晶組成物の質量に基づいた質量百分率（質量％）で表される。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全質量に基づいて算出される。質量百万分率（ｐｐｍ）が用いられることがある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の質量に基づいて表される。

「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子の特性が経時変化試験によって検討されることがある。

上記の化合物（１ｚ）を例にして説明する。式（１ｚ）において、六角形で囲んだαおよびβの記号はそれぞれ環αおよび環βに対応し、六員環、縮合環のような環を表す。添え字‘ｘ’が２のとき、２つの環αが存在する。２つの環αが表す２つの基は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、添え字‘ｘ’が２より大きいとき、任意の２つの環αに適用される。このルールは、結合基Ｚのような、他の記号にも適用される。環βの一辺を横切る斜線は、環β上の任意の水素が置換基（−Ｓｐ−Ｐ）で置き換えられてもよいことを表す。添え字‘ｙ’は置き換えられた置換基の数を示す。添え字‘ｙ’が０のとき、そのような置き換えはない。添え字‘ｙ’が２以上のとき、環β上には複数の置換基（−Ｓｐ−Ｐ）が存在する。この場合にも、「同一であってもよく、または異なってもよい」のルールが適用される。なお、このルールは、Ｒａの記号を複数の化合物に用いた場合にも適用される。

式（１ｚ）において、例えば、「ＲａおよびＲｂは、アルキル、アルコキシ、またはアルケニルである」の表現は、ＲａおよびＲｂが独立して、アルキル、アルコキシ、およびアルケニルの群から選択されることを意味する。すなわち、Ｒａによって表される基とＲｂによって表される基が同一であってもよく、または異なってもよい。

式（１ｚ）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１ｚ）」と略すことがある。「化合物（１ｚ）」は、式（１ｚ）で表される１つの化合物、２つの化合物の混合物、または３つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「式（１ｚ）および式（２ｚ）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物」の表現は、化合物（１ｚ）および化合物（２ｚ）の群から選択された少なくとも１つの化合物を意味する。

「少なくとも１つの‘Ａ’」の表現は、‘Ａ’の数は任意であることを意味する。「少なくとも１つの‘Ａ’は、‘Ｂ’で置き換えられてもよい」の表現は、‘Ａ’の数が１つのとき、‘Ａ’の位置は任意であり、‘Ａ’の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。「少なくとも１つの−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよい」の表現が使われることがある。この場合、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、隣接しない−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられることによって−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられることはない。この置き換えでは−Ｏ−Ｏ−ＣＨ_２−（ペルオキシド）が生成するからである。

例えば、式（１ｚ）のＲａおよびＲｂにおいて、アルキルは直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルのような末端基についても同様である。

１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。２−フルオロ−１，４−フェニレンは左右非対称であるから、左向き（Ｌ）および右向き（Ｒ）が存在する。

テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような二価基においても同様である。カルボニルオキシのような結合基（−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−）も同様である。

本発明は、下記の項などである。

項１．第一添加物として式（１）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物。

式（１）において、Ｔ^１およびＴ^２は水素、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり、少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり；少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、１つ以上の重合性基を有し；

項２．第一添加物として式（１−１）から式（１−６）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１に記載の液晶組成物。

式（１−１）から式（１−６）において、Ｐ^１３およびＰ^１４は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される基から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−１）から（Ｐ−３）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｓｐ^１３およびＳｐ^１４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｃ_３およびｃ_４は、０から５の整数であり、ｃ_５およびｃ_６は０または１であり、ｃ_３およびｃ_４の和は１以上であり、ｃ_５およびｃ_４の和は１以上であり、ｃ_５およびｃ_６の和は１以上である。

項３．第一添加物の割合が０．０３質量％から１０質量％の範囲である、項１または２に記載の液晶組成物。

項４．第一成分として式（２）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（２）において、Ｒ^１およびＲ^２は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルであり；環Ｃおよび環Ｅは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルであり；環Ｄは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１およびＺ^２は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｅは、０、１、２、または３であり；ｆは、０または１であり；ｅとｆとの和は３以下である。

項５．第一成分として式（２−１）から式（２−３５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（２−１）から式（２−３５）において、Ｒ^１およびＲ^２は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。

項６．第一成分の割合が１０質量％から８０質量％の範囲である、項４または５に記載の液晶組成物。

項７．第二成分として式（３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３）において、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｆおよび環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^３は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｇは、１、２、または３である。

項８．第二成分として式（３−１）から式（３−１３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から７のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３−１）から式（３−１３）において、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。

項９．第二成分の割合が１５質量％から８０質量％の範囲である、項７または８に記載の液晶組成物。

項１０．第二添加物として式（４）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から９のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（４）において、環Ｉおよび環Ｋは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｊは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ^４およびＺ^５は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６は重合性基であり；Ｓｐ^４、Ｓｐ^５、およびＳｐ^６は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈは、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４であり；そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上である。

項１１．式（４）において、Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６が、式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）で表される重合性基から選択された基である項１０に記載の液晶組成物。

式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）において、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。

項１２．式（４−１）から式（４−２９）で表される化合物から選択された少なくとも１つの重合性化合物を含有する、項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（４−１）から式（４−２９）において、Ｐ^７、Ｐ^８、およびＰ^９は、式（Ｐ−６）から式（Ｐ−８）で表される基から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−６）から（Ｐ−８）において、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｓｐ^４、Ｓｐ^５、およびＳｐ^６は、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。

項１３．第二添加物の割合が０．０３質量％から１０質量％の範囲である、項１０から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。

項１４．項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。

項１５．液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、ＶＡモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項１４に記載の液晶表示素子。

項１６．項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有している、またはこの液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。

項１７．項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。

項１８．項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。

本発明は、次の項も含む。（ａ）第三添加物として、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物の少なくとも１つをさらに含有する上記の組成物。（ｂ）上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｃ）上記の組成物を含有する高分子支持配向（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｄ）上記の組成物を含有し、この組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｅ）上記の組成物を含有し、そしてＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、またはＦＰＡのモードを有する素子。（ｆ）上記の組成物を含有する透過型の素子。（ｇ）ネマチック相を有する組成物として、上記の組成物の使用。（ｈ）上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって得られる光学活性な組成物の使用。

本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物や素子に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合、およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。

第一に、組成物の構成を説明する。この組成物は、複数の液晶性化合物を含有する。この組成物は、添加物を含有してもよい。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。この組成物は、液晶性化合物の観点から組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａは、化合物（２）および化合物（３）から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物（２）および化合物（３）とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。

組成物Ｂは、実質的に化合物（２）および化合物（３）から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物Ｂが添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Ｂは組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。

第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物や素子に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表２にまとめる。表２の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。記号Ｌ、Ｍ、Ｓは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、記号０（ゼロ）は、Ｓ（小さい）よりも小さいことを意味する。

成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１）および化合物（４）は、重合によって重合体を与え、この重合体は、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。化合物（２）は誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物（３）は、粘度を下げる、または上限温度を上げる。

第三に、組成物における成分化合物の組合せ、好ましい割合、およびその根拠を説明する。組成物における成分の好ましい組合せは、化合物（１）＋化合物（２）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（４）、または化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）である。さらに好ましい組合せは、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）または化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）である。

化合物（１）のような重合性化合物は、高分子支持配向型の素子に適合させる目的で組成物に添加される。添加物の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約０．０３質量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０質量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．０５質量％から約２．０質量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．０５質量％から約１．０質量％の範囲である。

化合物（２）の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために、または上限温度を上げるために約１０質量％以上であり、下限温度を下げるために約８０質量％以下である。さらに好ましい割合は約１５質量％から約７５質量％の範囲である。特に好ましい割合は約２０質量％から約７０質量％の範囲である。

化合物（３）の好ましい割合は、粘度を下げるために約１５質量％以上であり、下限温度を下げるために約８０質量％以下である。さらに好ましい割合は約２０質量％から約６５質量％の範囲である。特に好ましい割合は約２５質量％から約６０質量％の範囲である。

化合物（４）のような重合性化合物は、高分子支持配向型の素子に適合させる目的で組成物に添加される。添加物の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約０．０３質量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０質量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．０５質量％から約２．０質量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．０５質量％から約１．０質量％の範囲である。

第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。まず、第一添加物、第二添加物を説明し、次に２つの液晶性化合物である第一成分、第二成分をまとめて説明する。

（ａ）第一添加物
式（１）において、Ｔ^１およびＴ^２は水素、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり、少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり、少なくともＴ１およびＴ２のいずれかが、１つ以上の重合性基を有する。好ましい、Ｔ^１およびＴ^２は式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基である。式（Ａ）および式（Ｂ）における波線は、結合する部位を示す。

式（Ａ）において、環Ａ^１は、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、テトラヒドロピラニル、１，３−ジオキサニル、ピリミジニル、またはピリジニルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ａ^１は、シクロへキシル、フェニルである。環Ｂ^１は、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、テトラヒドロピランジイル、１，３−ジオキサンジイル、ピリミジンジイル、またはピリジンジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｂ^１は、フェニレンである。

Ｘ^１およびＹ^１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシである。好ましいＸ^１およびＹ^１は、単結合である。

Ｐ^１、およびＰ^２は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基である。好ましいはＰ^１およびＰ^２は、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、または式（Ｐ−３）で表される基である。さらに好ましいＰ^１、およびＰ^２は、式（Ｐ−１）で表される基である。式（Ｐ−１）で表される好ましい基は、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２である。式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）の波線は、結合する部位を示す。

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ^１、Ｍ^２、またはＭ^３は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ^１は、水素またはメチルであり、さらに好ましいＭ^２またはＭ^３は、水素である。

Ｓｐ^１およびＳｐ^２は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ^１またはＳｐ^２は、単結合、−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−である。さらに好ましいＳｐ^１またはＳｐ^２は、単結合または−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−である。

ａ_１は、０または１であり、好ましいａ_１は０である。

ｃ_１は、０から５の整数であり、ｄ_１は、０から４の整数であり、好ましいｃ_１およびｄ_１は、０、１、２であり、さらに好ましいｃ_１およびｄ_１は、０または１である。

式（Ｂ）において、Ｐ^３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基である。好ましいＰ^３は、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、または式（Ｐ−３）で表される基である。さらに好ましいＰ^３は、式（Ｐ−１）で表される基である。式（Ｐ−１）で表される好ましい基は、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２である。式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）の波線は、結合する部位を示す。

Ｓｐ^３は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ^３は、単結合、−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−である。さらに好ましいＳｐ^３は、単結合または−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−である。

（b）第二添加物
式（４）において、環Ｉおよび環Ｋは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｉまたは環Ｋは、フェニルである。環Ｊは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｊは、１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンである。

Ｚ^４およびＺ^５は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ^４またはＺ^５は、単結合、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ^４またはＺ^５は、単結合である。

Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６は、重合性基である。好ましいＰ^４、Ｐ^５、またはＰ^６は、式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）で表される重合性基から選択された基である。さらに好ましいＰ^４、Ｐ^５、またはＰ^６は、式（Ｐ−６）、式（Ｐ−７）、または式（Ｐ−８）で表される基である。特に好ましいＰ^４、Ｐ^５、またはＰ^６は、式（Ｐ−６）で表される基である。式（Ｐ−６）で表される好ましい基は、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２である。式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）の波線は、結合する部位を示す。

式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）において、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ^４、Ｍ^５、またはＭ^６は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ^４は、水素またはメチルであり、さらに好ましいＭ^５またはＭ^６は、水素である。

Ｓｐ^４、Ｓｐ^５、およびＳｐ^６は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ^４、Ｓｐ^５、またはＳｐ^６は、単結合、−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−である。さらに好ましいＳｐ^４、Ｓｐ^５、またはＳｐ^６は、単結合または−ＯＣＨ_２−ＣＨ_２−である。

ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４である。好ましいｉ、ｊ、またはｋは、１または２である。ｈは、０、１、または２である。好ましいｈは、０または１である。

（ｃ）液晶性化合物
式（２）および式（３）において、Ｒ^１およびＲ^２は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。好ましいＲ^１またはＲ^２は、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数１から１２のアルコキシである。Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ^３またはＲ^４は、粘度を下げるために炭素数２から１２のアルケニルであり、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルである。

好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにメチル、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルである。

好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるために、メトキシまたはエトキシである。

好ましいアルケニルは、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、３−ペンテニル、３−ヘキセニルのようなアルケニルにおいては、粘度を下げるためにトランスが好ましい。２−ブテニル、２−ペンテニル、２−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。

好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、３−ブテニルオキシ、３−ペンテニルオキシ、または４−ペンテニルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルケニルオキシは、アリルオキシまたは３−ブテニルオキシである。

少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシル、７−フルオロヘプチル、または８−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、または５−フルオロペンチルである。

少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、２，２−ジフルオロビニル、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル、または６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために２，２−ジフルオロビニルまたは４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。

環Ｃおよび環Ｅは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルである。好ましい環Ｃまたは環Ｅは、粘度を下げるために、または上限温度を上げるために、１，４-シクロヘキシレンであり、光学異方性を上げるために、１，４−フェニレンである。

環Ｄは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル（ＦＬＦ４）、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル（ＢＦＦ２）、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル（ＤＢＴＦ２）、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイル（ＩｎＦ４）である。好ましい環Ｄは、誘電率異方性を上げるために２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。

環Ｆおよび環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｆまたは環Ｇは、粘度を下げるために、または上限温度を上げるために、１，４-シクロヘキシレンであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。

Ｚ^１およびＺ^２は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシである。好ましいＺ^１またはＺ^２は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにメチレンオキシである。Ｚ^３は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシである。好ましいＺ^３は、粘度を下げるために単結合である。

メチレンオキシのような二価基は、左右非対称である。メチレンオキシにおいて、−ＣＨ_２Ｏ−は−ＯＣＨ_２−よりも好ましい。カルボニルオキシにおいて、−ＣＯＯ−は−ＯＣＯ−よりも好ましい。

ｅは、０、１、２、または３であり、ｆは、０または１であり、そしてｅとｆとの和は３以下である。好ましいｅは、粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２である。好ましいｆは、粘度を下げるために０であり、上限温度を上げるために１である。ｇは、１、２、または３である。好ましいｇは、粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２である。

第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物（１）は、項２に記載の化合物（１−１）から化合物（１−６）である。これらの化合物において、第一添加物の少なくとも１つが、化合物（１−１）、化合物（１−４）、または化合物（１−６）であることが好ましい。第一添加物の少なくとも２つが、化合物（１−１）および化合物（１−４）、化合物（１−１）および化合物（１−６）の組合せであることが好ましい。

好ましい化合物（２）は、項５に記載の化合物（２−１）から化合物（２−３５）である。これらの化合物において、第一成分の少なくとも１つが、化合物（２−１）、化合物（２−３）、化合物（２−６）、化合物（２−８）、化合物（２−１０）、化合物（２−１３）、化合物（２−１４）、または化合物（２−１８）であることが好ましい。第一成分の少なくとも２つが、化合物（２−１）および化合物（２−８）、化合物（２−１）および化合物（２−１４）、化合物（２−３）および化合物（２−８）、化合物（２−３）および化合物（２−１０）、化合物（２−３）および化合物（２−１４）、化合物（２−６）および化合物（２−８）、化合物（２−６）および化合物（２−１０）、化合物（２−６）および化合物（２−１８）、または化合物（２−１０）および化合物（２−１４）の組合せであることが好ましい。

好ましい化合物（３）は、項８に記載の化合物（３−１）から化合物（３−１３）である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも１つが、化合物（３−１）、化合物（３−２）、化合物（３−３）、化合物（３−４）、化合物（３−５）、化合物（３−６）、化合物（３−８）、化合物（３−１１）または化合物（３−１３）であることが好ましい。第二成分の少なくとも２つが化合物（３−１）および化合物（３−３）、化合物（３−１）および化合物（３−５）、化合物（３−１）および化合物（３−６）の組合せであることが好ましい。

好ましい化合物（４）は、項１２に記載の化合物（４−１）から化合物（４−２９）である。これらの化合物において、第二添加物の少なくとも１つが、化合物（４−１）、化合物（４−２）、化合物（４−２４）、化合物（４−２５）、化合物（４−２６）、または化合物（４−２７）であることが好ましい。第二添加物の少なくとも２つが、化合物（４−１）および化合物（４−２）、化合物（４−１）および化合物（４−１８）、化合物（４−２）および化合物（４−２４）、化合物（４−２）および化合物（４−２５）、化合物（４−２）および化合物（４−２６）、化合物（４−２５）および化合物（４−２６）、または化合物（４−１８）および化合物（４−２４）の組合せであることが好ましい。

第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消光剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物（５−１）から化合物（５−５）である。光学活性化合物の好ましい割合は約５質量％以下である。さらに好ましい割合は約０．０１質量％から約２質量％の範囲である。

大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、化合物（６−１）から化合物（６−３）などである。

化合物（６−２）は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約６００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１００ｐｐｍから約３００ｐｐｍの範囲である。

紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。光安定剤の好ましい例は、化合物（７−１）から化合物（７−１６）などである。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約１００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。

消光剤は、液晶性化合物が吸収した光エネルギーを受容し、熱エネルギーに変換することにより、液晶性化合物の分解を防止する化合物である。消光剤の好ましい例は、化合物（８−１）から化合物（８−７）などである。これらの消光剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、下限温度を下げるために約２００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。

ＧＨ（guest host）モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素（dichroic dye）が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約０．０１質量％から約１０質量％の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約１ｐｐｍ以上であり、表示不良を防ぐために約１０００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１ｐｐｍから約５００ｐｐｍの範囲である。

高分子支持配向（ＰＳＡ）型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物（１）や化合物（４）はこの目的に適している。化合物（１）や化合物（４）と共にこれらの化合物とは異なる重合性化合物を組成物に添加してもよい。その他の重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物（オキシラン、オキセタン）、ビニルケトンなど化合物である。さらに好ましい例は、アクリレート、メタクリレートである。化合物（１）や化合物（４）の種類を変えることによって、または化合物（１）や化合物（４）に、化合物（１）や化合物（４）とは異なる重合性化合物を適切な比で組み合わせることによって、重合性化合物の反応性や液晶分子のプレチルト角を調整することができる。プレチルト角を最適化することによって、素子の短い応答時間を達成することができる。液晶分子の配向が安定化されるので、大きなコントラスト比や長い寿命を達成することができる。

化合物（１）や化合物（４）のような重合性化合物は紫外線照射により重合する。光重合開始剤などの適切な重合開始剤存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件や、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば光開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標；ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標；ＢＡＳＦ）、またはＤａｒｏｃｕｒ１１７３（登録商標；ＢＡＳＦ）がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の質量に基づいて約０．１質量％から約５質量％の範囲である。さらに好ましい割合は約１質量％から約３質量％の範囲である。

化合物（１）や化合物（４）のような重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、４-ｔ-ブチルカテコール、４-メトキシフェノール、フェノチアジンなどである。

極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ_２、＞ＮＨ、＞Ｎ−のような部分構造の少なくとも１つを有する。

第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物（１）の合成例は、実施例の項に記載する。化合物（２−８）は、特表平２−５０３４４１号公報に記載された方法で合成する。化合物（３−５）は、特開昭５９−１７６２２１号公報に記載された方法で合成する。化合物（４−１９）は特開平７−１０１９００号公報に記載された方法で合成する。酸化防止剤は市販されている。化合物（６−１）は、アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corporation）から入手できる。化合物（６−２）などは、米国特許３６６０５０５号明細書に記載された方法によって合成する。

合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。

最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、約−１０℃以下の下限温度、約７０℃以上の上限温度、そして約０．０７から約０．２０の範囲の光学異方性を有する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約０．０８から約０．２５の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。さらには、試行錯誤によって約０．１０から約０．３０の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適する。この組成物は透過型のＡＭ素子に特に適する。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用や、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。

この組成物はＡＭ素子への使用が可能である。さらにＰＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＦＰＡなどのモードを有するＡＭ素子およびＰＭ素子への使用が可能である。ＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子への使用は特に好ましい。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配列がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−ＴＦＴ素子または多結晶シリコン−ＴＦＴ素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）型の素子にも使用できる。

高分子支持配向型の素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる２つの基板を有する素子を組み立てる。この基板は配向膜を有する。この基板の少なくとも１つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に重合性化合物を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に注入する。この素子に電圧を印加した状態で光照射する。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。この重合によって、重合体を含有する組成物が生成する。高分子支持配向型の素子は、このような手順で製造する。

この手順において、電圧を印加したとき、液晶分子が配向膜および電場の作用によって配向する。この配向に従って重合性化合物の分子も配向する。この状態で重合性化合物が紫外線によって重合するので、この配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、素子の応答時間が短縮される。画像の焼き付きは、液晶分子の動作不良であるから、この重合体の効果によって焼き付きも同時に改善されることになる。なお、組成物中の重合性化合物を予め重合させ、この組成物を液晶表示素子の基板のあいだに配置することも可能であろう。

実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例１の組成物と実施例２の組成物との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも２つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法により同定した。化合物、組成物および素子の特性は、下記に記載した方法により測定した。

ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＲＸ−５００を用いた。^１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ_３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。^１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ_３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。

ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１質量％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。

試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。

組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフィー（ＦＩＤ）で分析する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合（質量比）に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（質量％）は、ピークの面積比から算出することができる。

測定試料：組成物および素子の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物（１５質量％）を母液晶（８５質量％）に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０質量％：９０質量％、５質量％：９５質量％、１質量％：９９質量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。

下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は質量％で示した。

測定方法：特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；以下ＪＥＩＴＡという）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ・ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いた素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。

（１）ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。

（２）ネマチック相の下限温度（Ｔ_Ｃ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Ｔ_Ｃを＜−２０℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。

（３）粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には東京計器株式会社製のＥ型回転粘度計を用いた。

（４）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には、東陽テクニカ株式会社の回転粘性率測定システムＬＣＭ−２型を用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が１０μｍのＶＡ素子に試料を注入した。この素子に矩形波（５５Ｖ、１ｍｓ）を印加した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値および誘電率異方性を用いて、回転粘度の値を得た。誘電率異方性は、測定（６）に記載された方法で測定した。

（５）光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。

（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率（ε‖およびε⊥）は次のように測定した。
１）誘電率（ε‖）の測定：よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍＬ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであるＶＡ素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。
２）誘電率（ε⊥）の測定：よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。

（７）電圧保持率（ＶＨＲ−１；２５℃で測定；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は５μｍであった。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。

（８）電圧保持率（ＶＨＲ−２；８０℃で測定；％）：２５℃の代わりに、８０℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をＶＨＲ−２で表した。

（９）電圧保持率（ＶＨＲ−３；２５℃で測定；％）：紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは５μｍであった。この素子に試料を注入し、光を２０分間照射した。光源は超高圧水銀ランプＵＳＨ−５００Ｄ（ウシオ電機製）であり、素子と光源の間隔は２０ｃｍであった。ＶＨＲ−３の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−３を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。ＶＨＲ−３は９０％以上が好ましく、９５％以上がさらに好ましい。

（１０）電圧保持率（ＶＨＲ−４；２５℃で測定；％）：試料を注入したＴＮ素子を８０℃の恒温槽内で５００時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。ＶＨＲ−４の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−４を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。

（１１）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５２００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は５００Ｈｚに設定した。
２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．２μｍであり、ノーマリーブラックモード（normally black mode）のＰＳＡ素子に試料を入れた。この素子に、１５Ｖの電圧を印加しながら７６ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、プレチルト角を０．９±０．２°とした。紫外線の照射には、アイグラフィック株式会社製のメタルハライドランプ（ＵＳ４−Ｘ０４０１ＦＫＴＮ）を用いた。次に、電圧を印加せずに３．８ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を６０分間照射した。紫外線の照射には、アイグラフィック株式会社製のブラックライト（Ｆ４０Ｔ１０）を用いた。この素子に矩形波（３０Ｈｚ、７．５Ｖ、１秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。応答時間は透過率９０％から１０％に変化するのに要した時間（立ち下がり時間；fall time；ミリ秒）で表した。

（１２）弾性定数（Ｋ１１：広がり（splay）弾性定数、Ｋ３３：曲げ（bend）弾性定数；２５℃で測定；ｐＮ）：測定には株式会社東陽テクニカ製のＥＣ−１型弾性定数測定器を用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである垂直配向セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトから０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を『液晶デバイスハンドブック』（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．１００）から弾性定数の値を得た。

（１３）比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを注入した。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。

（１４）ＰＳＡ素子のプレチルト角（Ｐｔ；°）：液晶組成物に重合性化合物を添加して溶解することにより、試料を調製した。試料をセルギャップ３．５μｍで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに注入した。このときのプレチルト角（クリスタルローテーション法）を０°とする。１５Ｖの電圧を印加しながら８０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３７５秒間照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製のアイ紫外線硬化用装置を用いた。その後、このセルのプレチルト角を測定した。ここでは大きい値（すなわち０°から大きくずれている）が大きなプレチルト角を意味する。

（１５）ＰＳＡ素子のしきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：（１４）で得られた素子を大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いて測定した。光源はハロゲンランプであった。素子に印加する電圧（６０Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから２０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、直交する２枚の偏光子で素子を挟み、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が１０％になったときの電圧で表した。

［合成例１］
化合物（１−１−１）の合成

第１工程
化合物（Ｔ−１）（東京化成株式会社製、５．００ｇ）、メタクリル酸（Ｔ−２）（３．０７ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（１．７４ｇ）、およびトルエン（８０．０ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）（７．３６ｇ）のトルエン（２０．０ｍｌ）溶液をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ１２時間攪拌した。不溶物を炉別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をトルエンで抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（トルエン）で精製した。さらに酢酸エチルからの再結晶により精製して、化合物（１−１−１）（４．３０ｇ；６２％）を得た。

得られた化合物（１−１−１）のＮＭＲ分析値は以下の通りである。
^１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ_３）：７．７９（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）、７．４３−７．３７（ｍ，４Ｈ）、７．３３−７．２２（ｍ，６Ｈ）、７．０３−６．９８（ｍ，４Ｈ）、６．３３（ｓ，２Ｈ）、５．７５（ｓ，２Ｈ）、２．０６（ｓ，６Ｈ）．

化合物（１−１−１）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ１１３Ｃ１４３Ｉ．

［合成例２］
化合物（１−１−２）の合成

第１工程
化合物（Ｔ−１）（５．００ｇ）、炭酸カリウム（７．８９ｇ）、およびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（１００ｍｌ）を反応器に入れ、１１５℃で３０分間撹拌した。そこへエチレンカーボネート（Ｔ−３）（３．１４ｇ）を加え、１１５℃で３時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をトルエンからの再結晶により精製して、化合物（Ｔ−４）（６．１２ｇ；９８％）を得た。

第２工程
化合物（Ｔ−４）（５．００ｇ）、トリエチルアミン（４．７７ｍｌ）、およびＴＨＦ（２００ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへアクリロイルクロリド（Ｔ−５）（２．３２ｍｌ）をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ３時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比；トルエン：酢酸エチル＝１０：１）で精製した。さらにトルエンからの再結晶により精製して、化合物（１−１−２）（２．５９ｇ；４２％）を得た。

得られた化合物（１−１−２）のＮＭＲ分析値は以下の通りである。
^１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ_３）：７．７５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）、７．３８−７．３２（ｍ，４Ｈ）、７．２９−７．２３（ｍ，２Ｈ）、７．１４−７．０８（ｍ，４Ｈ）、６．７９−６．７３（ｍ，４Ｈ）、６．４１（ｄｄ，Ｊ＝１７．２Ｈｚ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，２Ｈ）、６．１３（ｄｄ，Ｊ＝１７．２Ｈｚ，Ｊ＝１０．６Ｈｚ，２Ｈ）、５．８３（ｄｄ，Ｊ＝１０．６Ｈｚ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，２Ｈ）、４．４７（ｔ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，４Ｈ）、４．１４（ｔ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，４Ｈ）.

化合物（１−１−２）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ７４．５Ｉ．

実施例における化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号により表した。表３において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶組成物の質量に基づいた質量百分率（質量％）である。最後に、組成物の特性値をまとめた。

第一添加物として、下記に示す化合物（１−１−１）および化合物（１−１−２）を用いた。

比較例として、国際公開第２０１０／０８４８２３号に開示された組成物の中から実施例５を選んだ。この組成物は、化合物（４−１−１）を含有する。

［比較例１］
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）１０％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（２−１）１０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１３％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）１１％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）４％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
３−ＨＨ−４（３−１）２％
３−ＨＨＥＨ−３（３−４）２％
３−ＨＨＥＨ−５（３−４）２％
４−ＨＨＥＨ−３（３−４）２％
４−ＨＨＥＨ−５（３−４）２％
３−ＨＨＢ−１（３−５）４％
３−ＨＨＢ−３（３−５）７％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（３−５）４％
３−ＨＨＥＢＨ−３（３−１１）３％
３−ＨＨＥＢＨ−５（３−１１）３％
この組成物に、化合物（４−１−１）を０．３０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝９１．２℃；Δｎ＝０．１０８；Δε＝−４．４；Ｐｔ＝１．２°；Ｖｔｈ＝１.４２Ｖ．

［実施例１］
比較例１の組成物において、化合物（４−１−１）を、化合物（１−１−２）に置き換えた組成物を実施例１とした。
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）１０％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（２−１）１０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１３％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）１１％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）４％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
３−ＨＨ−４（３−１）２％
３−ＨＨＥＨ−３（３−４）２％
３−ＨＨＥＨ−５（３−４）２％
４−ＨＨＥＨ−３（３−４）２％
４−ＨＨＥＨ−５（３−４）２％
３−ＨＨＢ−１（３−５）４％
３−ＨＨＢ−３（３−５）７％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（３−５）４％
３−ＨＨＥＢＨ−３（３−１１）３％
３−ＨＨＥＢＨ−５（３−１１）３％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．３０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝９１．２℃；Δｎ＝０．１０８；Δε＝−４．４；Ｐｔ＝３．２°；Ｖｔｈ＝１．３２Ｖ

［実施例２］
３−ＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）４％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）９％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）９％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）５％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１（２−８）４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（２−８）９％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１３）１０％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２１）４％
Ｖ−ＨＨ２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２４）２％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）１４％
３−ＨＨ−ＶＦＦ（３−１）４％
７−ＨＢ−１（３−２）２％
１−ＢＢ−３（３−３）１％
Ｖ−ＨＨＢ−１（３−５）１％
３−ＨＢＢ−２（３−６）２％
Ｖ−ＨＢＢ−２（３−６）３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−５（３−８）２％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−２（３−１０）２％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．１５質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝９３．１℃；Δｎ＝０．１２５；Δε＝−４．２；Ｐｔ＝１．８°；Ｖｔｈ＝１．４２Ｖ．

［実施例３］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）５％
Ｖ１Ｏ−ｃｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−５）５％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）７％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）８％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−７）６％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）４％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１（２−８）４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（２−８）４％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−９）９％
３−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２０）３％
２−ＢＢ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−３（２−２３）３％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）１０％
５−ＨＨ−Ｖ（３−１）４％
１−ＢＢ−３（３−３）２％
Ｖ−ＨＨＢ−１（３−５）５％
Ｖ２−ＨＨＢ−１（３−５）５％
３−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２（３−１３）４％
この組成物に、化合物（１−１−１）を０．０５質量％、化合物（１−１−２）を０．２０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８３．２℃；Δｎ＝０．１２３；Δε＝−３．８；Ｐｔ＝２．１°；Ｖｃ＝１．７８Ｖ．

［実施例４］
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）７％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）６％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）８％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）８％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）８％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）６％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−９）８％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）６％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）３％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）３％
５−ＨＦＬＦ４−３（２−２８）３％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）３１％
この組成物に、化合物（１−１−１）を０．０５質量％、化合物（１−１−２）を０．２５質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝７８．５℃；Δｎ＝０．０９８；Δε＝−４．０；η＝１７．８ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．９°；Ｖｃ＝１．５２Ｖ．

［実施例５］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）４％
２−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−３）６％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１０）１６％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１０）１２％
Ｖ−ＨｃｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１２）６％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−Ｏ２（２−１７）４％
３−ＨＢ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１８）８％
２−Ｂ２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２２）４％
３−Ｈ２ＢＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２５）２％
２−ＨＨ−３（３−１）６％
２−ＨＨ−５（３−１）３％
３−ＨＨ−４（３−１）３％
３−ＨＨ−５（３−１）３％
３−ＨＢ−Ｏ２（３−２）３％
１−ＢＢ−３（３−３）４％
１−ＢＢ−５（３−３）３％
３−ＨＨＢ−１（３−５）２％
３−ＨＢＢ−２（３−６）３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ（３−８）３％
３−ＨＨＥＢＨ−３（３−１１）５％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．１２質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝９７．１℃；Δｎ＝０．１２１；Δε＝−４．０；η＝１８．９ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．５°；Ｖｔｈ＝１．７２Ｖ．

［実施例６］
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１）６％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）７％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）８％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１（２−８）４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）５％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−９）１０％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１３）７％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１６）８％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）２８％
３−ＨＨ−Ｖ１（３−１）５％
Ｖ２−ＢＢ−１（３−３）３％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．２５質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８７．５℃；Δｎ＝０．０９６；Δε＝−３．８；η＝１９．３ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．８°；Ｖｔｈ＝１．８４Ｖ．

［実施例７］
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）１２％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）１０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１０）１５％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１３）８％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３（２−１９）７％
２−ＨＨ−３（３−１）１２％
３−ＨＨ−Ｏ１（３−１）３％
３−ＨＨ−Ｖ１（３−１）３％
１Ｖ２−ＨＨ−３（３−１）３％
５−ＨＢ−Ｏ２（３−２）２％
３−ＨＨＥＨ−３（３−４）２％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（３−５）３％
Ｖ−ＨＨＢ−１（３−５）３％
Ｖ２−ＨＨＢ−１（３−５）５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５（−）２％
この組成物に、化合物（１−１−１）を０．０５質量％、化合物（１−１−２）を０．１５質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８７．１℃；Δｎ＝０．１２０；Δε＝−３．８；η＝２１．７ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．８°Ｖｔｈ＝１．７８Ｖ．

［実施例８］
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−３）３％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）９％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）９％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１３）７％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）１２％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１６）１０％
３−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（２−２６）２％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（２−２７）３％
２−ＨＨ−３（３−１）１０％
１Ｖ２−ＢＢ−１（３−３）３％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２（３−７）４％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−３（３−７）４％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３（３−８）３％
２−ＢＢ２Ｂ−３（３−９）５％
５−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−５（３−１２）４％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．１８質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８８．６℃；Δｎ＝０．１５２；Δε＝−４．９；η＝４４．３ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝２．１°Ｖｔｈ＝１．１６Ｖ．

［実施例９］
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１４％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１４％
３−ＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１１）２％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１１）２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１１）２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１５）９％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１５）６％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１５）８％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）１８％
Ｖ−ＨＨＢ−１（３−５）９％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２（３−１３）３％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．２０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８０．３℃；Δｎ＝０．１０３；Δε＝−３．５；η＝２５．２ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝２．１°；Ｖｔｈ＝２．１７Ｖ．

［実施例１０］
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−３）６％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）１０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１１％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１０）６％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１０）１９％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３（２−１９）１３％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）２９％
Ｖ−ＨＨ−Ｖ（３−１）４％
３−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２（３−１３）２％
この組成物に、化合物（１−１−２）を０．３０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝７６．８℃；Δｎ＝０．１０６；Δε＝−３．４；η＝２２．７ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．８°；Ｖｔｈ＝２．０２Ｖ．

［実施例１１］
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）４％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）１０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１（２−８）４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（２−８）１０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１６）８％
Ｖ−ＨＨ２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２４）４％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）４２％
この組成物に、化合物（１−１−１）を０．３０質量％の割合で添加した。
ＮＩ＝８３．８℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝−３．１；η＝１９．３ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．８°；Ｖｔｈ＝２．３１Ｖ．

［実施例１２］
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１（２−８）１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）１１％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１（２−１０）４％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）４％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（２−１４）９％
５−ＨＨ−Ｏ１（３−１）９％
５−ＨＨ−３（３−１）１０％
５−ＨＢ−３（３−２）１４％
２−ＨＨＢ−３（３−５）４％
この組成物に、化合物（１−１−１）を０．０５質量％、化合物（１−１−２）を０．１０質量％の割合で添加した。
添加した。
ＮＩ＝９５．２℃；Δｎ＝０．０８６；Δε＝−４．８；γ１＝１６０．８ｍＰａ・ｓ；Ｐｔ＝１．５°；Ｖｔｈ＝１．１６Ｖ．

比較例１の組成物により得られるＰＳＡ素子のプレチルト角は、１．２°であった。一方、実施例１の組成物により得られるＰＳＡ素子のプレチルト角は、３．２°であった。さらに、比較例１の組成物により得られるＰＳＡ素子のしきい値電圧Ｖｔｈは、１．４２Ｖであった。一方、実施例１の組成物により得られるＰＳＡ素子のしきい値電圧Ｖｔｈは、１．３２Ｖであった。実施例１の組成物によるＰＳＡ素子は、比較例１の組成物によるＰＳＡ素子と比べて、大きなプレチルト角を有するため、より低いしきい値電圧Ｖｔｈを有する。したがって、本発明の液晶組成物を用いることにより、優れた特性を有する素子が得られると結論される。

本発明の液晶組成物は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する。この組成物を含有する液晶表示素子は、短い応時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命などの特性を有するので、液晶モニター、液晶テレビなどに用いることができる。

Claims

第一添加物として式（１）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物。

式（１）において、Ｔ^１およびＴ^２は水素、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり、少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、式（Ａ）で表される基、または式（Ｂ）で表される基であり；少なくともＴ^１およびＴ^２のいずれかが、１つ以上の重合性基を有し；

式（Ａ）において、環Ａ^１は、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、テトラヒドロピラニル、１，３−ジオキサニル、ピリミジニル、またはピリジニルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｂ^１は、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、テトラヒドロピランジイル、１，３−ジオキサンジイル、ピリミジンジイル、またはピリジンジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｘ^１およびＹ^１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；Ｐ^１およびＰ^２は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり；Ｓp^１およびＳｐ^２は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ａ^１は、０または１であり；ｃ^１は、０から５の整数であり、ｄ^１は、０から４の整数であり；

式（Ｂ）において、Ｐ^３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基から選択された基であり；Ｓｐ^３は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
第一添加物として式（１−１）から式（１−６）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１に記載の液晶組成物。

式（１−１）から式（１−６）において、Ｐ^１３およびＰ^１４は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される基から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−１）から（Ｐ−３）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｓｐ^１３およびＳｐ^１４は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｃ_３およびｃ_４は、０から５の整数であり、ｃ_５およびｃ_６は０または１であり、ｃ_３およびｃ_４の和は１以上であり、ｃ_５およびｃ_４の和は１以上であり、ｃ_５およびｃ_６の和は１以上である。
第一添加物の割合が０．０３質量％から１０質量％の範囲である、請求項１または２に記載の液晶組成物。
第一成分として式（２）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（２）において、Ｒ^１およびＲ^２は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルであり；環Ｃおよび環Ｅは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、クロマン−２，６−ジイル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−２，６−ジイルであり；環Ｄは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイル、３，４，５，６−テトラフルオロフルオレン−２，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾフラン−３，７−ジイル、４，６−ジフルオロジベンゾチオフェン−３，７−ジイル、または１，１，６，７−テトラフルオロインダン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１およびＺ^２は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｅは、０、１、２、または３であり；ｆは、０または１であり；ｅとｆとの和は３以下である。
第一成分として式（２−１）から式（２−３５）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（２−１）から式（２−３５）において、Ｒ^１およびＲ^２は、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。
第一成分の割合が１０質量％から８０質量％の範囲である、請求項４または５に記載の液晶組成物。
第二成分として式（３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３）において、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｆおよび環Ｇは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^３は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｇは、１、２、または３である。
第二成分として式（３−１）から式（３−１３）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（３−１）から式（３−１３）において、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。
第二成分の割合が１５質量％から８０質量％の範囲である、請求項７または８に記載の液晶組成物。
第二添加物として式（４）で表される重合性化合物から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（４）において、環Ｉおよび環Ｋは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｊは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ^４およびＺ^５は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６は重合性基であり；Ｓｐ^４、Ｓｐ^５、およびＳｐ^６は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｈは、０、１、または２であり；ｉ、ｊ、およびｋは、０、１、２、３、または４であり；そしてｉ、ｊ、およびｋの和は、１以上である。
式（４）において、Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６が、式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）で表される重合性基から選択された基である請求項１０に記載の液晶組成物。

式（Ｐ−６）から式（Ｐ−１０）において、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
式（４−１）から式（４−２９）で表される化合物から選択された少なくとも１つの重合性化合物を含有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。

式（４−１）から式（４−２９）において、Ｐ^７、Ｐ^８、およびＰ^９は、式（Ｐ−６）から式（Ｐ−８）で表される基から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−６）から（Ｐ−８）において、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６は、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；Ｓｐ^４、Ｓｐ^５、およびＳｐ^６は、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
第二添加物の割合が０．０３質量％から１０質量％の範囲である、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、ＶＡモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項１４に記載の液晶表示素子。
請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有している、またはこの液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。
請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。