(57)【要約】【課題】液晶分子の変質や劣化を防止しつつ、高い電圧保持率を有する液晶表示素子を比較的短時間で製造し得る液晶表示素子の製造方法、および高い電圧保持率を有する液晶表示素子を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示素子の製造方法は、液晶分子と、少なくとも１種の重合性モノマとを含有する液晶組成物を介して、一対の基板が対向するように配置する工程と、前記液晶組成物に紫外線を照射することにより、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させる工程と、を有し、前記紫外線は、波長３１３ｎｍにおける強度Ｘ１に対する波長３６５ｎｍにおける強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子と、少なくとも１種の重合性モノマとを含有する液晶組成物を介して、一対の基板が対向するように配置する工程と、
前記液晶組成物に紫外線を照射することにより、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させる工程と、を有し、
前記紫外線は、波長３１３ｎｍにおける強度Ｘ１に対する波長３６５ｎｍにおける強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０であることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記強度Ｘ１が０．０５〜５０ｍＷ／ｃｍ２である請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記紫外線を照射する工程は、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させて液晶層を形成する液晶層形成工程である請求項１又は２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記液晶層形成工程において、前記液晶組成物に電圧を印加しつつ、前記紫外線を照射する請求項３に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記液晶層形成工程において、前記液晶層の温度が０．１〜５℃上昇するまで、前記紫外線を照射する請求項３又は４に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記紫外線を照射する工程は、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させて形成された液晶層に紫外線を照射するモノマ消費工程である請求項１又は２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記モノマ消費工程において、前記液晶層の温度が１〜２０℃上昇するまで、前記紫外線を照射する請求項６に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記一対の基板を対向して配置する工程において、少なくとも一方の前記基板は、配向層を介すことなく、前記液晶組成物に直接接触するように配置され、
前記少なくとも１種の重合性モノマは、少なくとも１つの吸着基を有する重合性モノマを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記少なくとも１種の重合性モノマは、吸着基を有さない重合性モノマを含有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記吸着基を有さない重合性モノマは、下記一般式（Ｐ）で表される請求項９に記載の液晶表示素子の製造方法。
【化１】
2020106612.tif 000084
（式（Ｐ）中、Ｒｐ１は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数１〜１５のアルキル基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２を表し、前記アルキル基中に存在する１個又は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−で置換されてもよいが、隣接する２個以上の−ＣＨ２−が同時に−Ｏ−で置換されることはなく、前記アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよく、
Ｐｐ１及びＰｐ２は、それぞれ独立して、下記一般式（Ｐｐ１−１）〜式（Ｐｐ１−９）のいずれかを表し、
【化２】
2020106612.tif 000085
［式中、Ｒｐ１１及びＲｐ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜５のハロゲン化アルキル基を表し、Ｗｐ１１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−を表し、ｔｐ１１は、０、１又は２を表すが、分子内にＲｐ１１、Ｒｐ１２、Ｗｐ１１及び／又はｔｐ１１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。］
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表し、
Ｚｐ１及びＺｐ２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲＺＰ１−、−ＮＲＺＰ１−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−［式中、ＲＺＰ１は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表すが、分子内にＲＺＰ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。］を表し、
Ａｐ１、Ａｐ２及びＡｐ３は、それぞれ独立して、
（ａｐ）  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−で置換されてもよい。］
（ｂｐ）  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＝で置換されてもよい。］及び
（ｃｐ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−１，４−ジイル基、ナフタレン−１，５−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、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基又はアントラセン−２，６−ジイル基［これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されてもよい。］
からなる群より選ばれる基［前記基（ａｐ）、基（ｂｐ）及び基（ｃｐ）は、それぞれ独立して、この基中に存在する水素原子が、ハロゲン原子、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルケニル基、シアノ基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２で置換されてもよい。］を表し、
ｍｐ１は、０、１、２又は３を表し、分子内にＺｐ１、Ａｐ２、Ｓｐｐ２及び／又はＰｐ２が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよいが、Ａｐ３は、ｍｐ１が０で、Ａｐ１が前記基（ｃｐ）である場合、単結合であってもよい。）
【請求項１１】
一対の基板と、該一対の基板間に配置され、少なくとも１種の重合性モノマの紫外線照射による重合物を含む液晶層とを備え、
前記紫外線は、波長３１３ｎｍにおける強度Ｘ１に対する波長３６５ｎｍにおける強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０であることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子には、その特性を改善することを目的として、液晶層を構成する液晶組成物中に、ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）等の重合性モノマを混合して、液晶分子の配向状態を制御することがある。
従来、重合性モノマの重合は、液晶組成物に印加する電圧を０Ｖから所定の値に連続的又は段階的に上昇させ、上昇させた電圧に保持した状態で、紫外線を照射することにより行われる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
電圧保持率（ＶＨＲ）を高める観点からは、比較的長波長の紫外線を用いることが好ましいが、重合性モノマを十分に重合させるために長時間を要する。これを解消すべく、重合性モノマの重合速度を高めるためには、より短波長の紫外線を用いればよいが、短波長の紫外線を用いると、液晶分子に変質や劣化が生じ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７７４０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２１５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、液晶分子の変質や劣化を防止しつつ、高い電圧保持率を有する液晶表示素子を比較的短時間で製造し得る液晶表示素子の製造方法、および高い電圧保持率を有することで良好な表示品質を示す液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  液晶分子と、少なくとも１種の重合性モノマとを含有する液晶組成物を介して、一対の基板が対向するように配置する工程と、
前記液晶組成物に紫外線を照射することにより、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させる工程と、を有し、
前記紫外線は、波長３１３ｎｍにおける強度Ｘ１に対する波長３６５ｎｍにおける強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０であることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【０００７】
（２）  前記強度Ｘ１が０．０５〜５０ｍＷ／ｃｍ２である上記（１）に記載の液晶表示素子の製造方法。
（３）  前記紫外線を照射する工程は、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させて液晶層を形成する液晶層形成工程である上記（１）又は（２）に記載の液晶表示素子の製造方法。
（４）  前記液晶層形成工程において、前記液晶組成物に電圧を印加しつつ、前記紫外線を照射する上記（３）に記載の液晶表示素子の製造方法。
【０００８】
（５）  前記液晶層形成工程において、前記液晶層の温度が０．１〜５℃上昇するまで、前記紫外線を照射する上記（３）又は（４）に記載の液晶表示素子の製造方法。
（６）  前記紫外線を照射する工程は、前記少なくとも１種の重合性モノマを重合させて形成された液晶層に紫外線を照射するモノマ消費工程である上記（１）又は（２）に記載の液晶表示素子の製造方法。
【０００９】
（７）  前記モノマ消費工程において、前記液晶層の温度が１〜２０℃上昇するまで、前記紫外線を照射する上記（６）に記載の液晶表示素子の製造方法。
（８）  前記一対の基板を対向して配置する工程において、少なくとも一方の前記基板は、配向層を介すことなく、前記液晶組成物に直接接触するように配置され、
前記少なくとも１種の重合性モノマは、少なくとも１つの吸着基を有する重合性モノマを含む上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の液晶表示素子の製造方法。
（９）  前記少なくとも１種の重合性モノマは、吸着基を有さない重合性モノマを含有する上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の液晶表示素子の製造方法。
【００１０】
（９）  前記吸着基を有さない重合性モノマは、下記一般式（Ｐ）で表される上記（９）に記載の液晶表示素子の製造方法。
【化１】
2020106612.tif 000002
（式（Ｐ）中、Ｒｐ１は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数１〜１５のアルキル基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２を表し、前記アルキル基中に存在する１個又は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−で置換されてもよいが、隣接する２個以上の−ＣＨ２−が同時に−Ｏ−で置換されることはなく、前記アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよく、
Ｐｐ１及びＰｐ２は、それぞれ独立して、下記一般式（Ｐｐ１−１）〜式（Ｐｐ１−９）のいずれかを表し、
【化２】
2020106612.tif 000003
［式中、Ｒｐ１１及びＲｐ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜５のハロゲン化アルキル基を表し、Ｗｐ１１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−を表し、ｔｐ１１は、０、１又は２を表すが、分子内にＲｐ１１、Ｒｐ１２、Ｗｐ１１及び／又はｔｐ１１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。］
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表し、
Ｚｐ１及びＺｐ２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲＺＰ１−、−ＮＲＺＰ１−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−［式中、ＲＺＰ１は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表すが、分子内にＲＺＰ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。］を表し、
Ａｐ１、Ａｐ２及びＡｐ３は、それぞれ独立して、
（ａｐ）  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−で置換されてもよい。］
（ｂｐ）  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＝で置換されてもよい。］及び
（ｃｐ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−１，４−ジイル基、ナフタレン−１，５−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、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基又はアントラセン−２，６−ジイル基［これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されてもよい。］
からなる群より選ばれる基［前記基（ａｐ）、基（ｂｐ）及び基（ｃｐ）は、それぞれ独立して、この基中に存在する水素原子が、ハロゲン原子、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルケニル基、シアノ基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２で置換されてもよい。］を表し、
ｍｐ１は、０、１、２又は３を表し、分子内にＺｐ１、Ａｐ２、Ｓｐｐ２及び／又はＰｐ２が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよいが、Ａｐ３は、ｍｐ１が０で、Ａｐ１が前記基（ｃｐ）である場合、単結合であってもよい。）
【００１１】
（１１）  一対の基板と、該一対の基板間に配置され、少なくとも１種の重合性モノマの紫外線照射による重合物を含む液晶層とを備え、
前記紫外線は、波長３１３ｎｍにおける強度Ｘ１に対する波長３６５ｎｍにおける強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０であることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所定の強度比で３１３ｎｍおよび３６５ｎｍの波長にピークを有する紫外線を用いることにより、液晶分子の変質や劣化を防止しつつ、高い電圧保持率を有することで良好な表示品質を示す液晶表示素子を比較的短時間で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、液晶表示素子の一実施形態に模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１におけるＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の液晶表示素子の製造方法について、好適実施形態に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の液晶表示素子の製造方法により製造される液晶表示素子について説明する。
図１は、液晶表示素子の一実施形態に模式的に示す分解斜視図、図２は、図１におけるＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。
なお、図１及び図２では、便宜上、各部の寸法及びそれらの比率を誇張して示し、実際とは異なる場合がある。また、以下に示す材料、寸法等は一例であって、本発明は、それらに限定されず、その要旨を変更しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００１５】
図１に示す液晶表示素子１は、対向するように配置されたアクティブマトリクス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦと、アクティブマトリクス基板ＡＭとカラーフィルタ基板ＣＦとの間に挟持された液晶層４とを備えている。
アクティブマトリクス基板ＡＭは、第１の基板２と、第１の基板２の液晶層４側の面に設けられた画素電極層５と、第１の基板２の液晶層４と反対側の面に設けられた第１の偏光板７とを有している。
一方、カラーフィルタ基板ＣＦは、第２の基板３と、第２の基板３の液晶層４側に設けられた共通電極層６と、第２の基板３の液晶層４と反対側の面に設けられた第２の偏光板８と、第２の基板３と共通電極層６との間に設けられたカラーフィルタ９とを有している。
液晶層４は負の誘電率異方性を用いた垂直配向型であり、液晶層４中では、電極層５、６間に電圧を印加しない状態で、液晶分子は基板ＡＭ、ＣＦに対してほぼ垂直に配向する。
【００１６】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示素子１は、第１の偏光板７と、第１の基板２と、画素電極層５と、液晶層４と、共通電極層６と、カラーフィルタ９と、第２の基板３と、第２の偏光板８と、がこの順で積層された構成を有している。
第１の基板２及び第２の基板３は、それぞれ、例えばガラス材料、又はプラスチック材料のような柔軟性（可撓性）を有する材料で形成されている。
第１の基板２及び第２の基板３は、双方が透光性を有していても、一方のみが透光性を有していてもよい。後者の場合は、他方の基板は、例えば金属材料、シリコン材料のような不透明な材料で構成することができる。
【００１７】
画素電極層５は、図２に示すように、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン１１と、表示信号を供給するための複数のデータバスライン１２と、複数の画素電極１３とを有している。なお、図２には、一対のゲートバスライン１１、１１及び一対のデータバスライン１２、１２が示されている。
複数のゲートバスライン１１と複数のデータバスライン１２とは、互いに交差してマトリクス状に配置され、これらで囲まれた領域により、液晶表示素子１の単位画素が形成されている。各単位画素内には、１つの画素電極１３が形成されている。なお、各画素は複数のサブ画素から構成されていても良い。
【００１８】
画素電極１３は、互いに直交して十字形状をなす２つの幹部と、各幹部から分岐するとともに、各幹部に対して約４５°の角度で傾斜する複数の枝部とを備える構造（いわゆるフィッシュボーン構造）を有している。換言すれば、画素電極１３は、枝部同士の間に形成されたスリットを有する構造を有する電極とも捉えることができる。
かかる構造の画素電極１３によれば、液晶分子が幹部に対して枝部が傾斜する４方向に一致して傾斜配向するようになる。このため、１つの画素内に４分割されたドメインが形成され、液晶表示素子１の視野角を広げることができる。
【００１９】
各枝部の幅は、１〜５μｍ程度であることが好ましく、２〜４μｍ程度であることがより好ましい。また、隣り合う枝部の離間距離Ｓは、１〜５μｍ程度であることが好ましく、２〜４μｍ程度であることがより好ましい。このような構成により、液晶分子をより確実に所定の方向に傾斜配向させ得る。
一対のゲートバスライン１１、１１の間には、ゲートバスライン１１とほぼ平行にＣｓ電極１４が設けられている。また、ゲートバスライン１１とデータバスライン１２とが互いに交差する交差部近傍には、ソース電極１５及びドレイン電極１６を含む薄膜トランジスタが設けられている。ドレイン電極１６には、コンタクトホール１７が設けられている。
【００２０】
ゲートバスライン１１及びデータバスライン１２は、それぞれ、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ又はこれらを含有する合金で形成することが好ましく、Ｍｏ、Ａｌ又はこれらを含有する合金で形成することがより好ましい。
画素電極１３は、例えば、光の透過率を向上させるために透明電極で構成されている。透明電極は、ＺｎＯ、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ、ＴｉＯ、ＡＺＴＯ（ＡｌＺｎＳｎＯ）のような化合物をスパッタリング等することにより形成される。
透明電極の平均厚さは、１０〜２００ｎｍ程度であることが好ましい。また、電気的抵抗を低減するために、アモルファスのＩＴＯ膜を焼成することにより多結晶のＩＴＯ膜として透明電極を形成することもできる。
【００２１】
一方、共通電極層６は、例えば、併設された複数のストライプ状の共通電極（透明電極）を有している。この共通電極も、画素電極１３と同様に形成することができる。
カラーフィルタ９は、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は染色法等によって作成することができる。
顔料分散法では、カラーフィルタ用の硬化性着色組成物を、第２の基板３上に所定のパターンとなるように供給した後、加熱又は光照射することにより硬化させる。この操作を、赤、緑、青の３色について行うことにより、カラーフィルタ９を得ることができる。
なお、カラーフィルタ９は、第１の基板２側に配置してもよい。
【００２２】
また、液晶表示素子１は、光の漏れを防止する観点から、ブラックマトリクス（図示せず）を設けるようにしてもよい。このブラックマトリクスは、薄膜トランジスタに対応する部分に形成することが好ましい。
なお、ブラックマトリクスは、第２の基板３側にカラーフィルタ９とともに配置してもよく、第１の基板２側にカラーフィルタ９とともに配置してもよく、ブラックマトリクスを第１の基板２側にカラーフィルタ９を第２の基板３側にそれぞれ個別に配置してもよい。また、ブラックマトリクスは、カラーフィルタ９の各色を重ね合わせ、透過率を低下させた部分で構成することもできる。
【００２３】
アクティブマトリックス基板ＡＭとカラーフィルタ基板ＣＦとは、それらの周縁領域において、エポキシ系熱硬化性組成物やアクリル系ＵＶ硬化性組成物等で構成されるシール材（封止材）によって互いに貼り合わされている。
なお、アクティブマトリックス基板ＡＭとカラーフィルタ基板ＣＦとの間には、それらの離間距離を保持するスペーサを配置してもよい。スペーサとしては、例えばガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子のような粒状スペーサ、フォトリソグラフィー法により形成された樹脂製のスペーサ柱等が挙げられる。
アクティブマトリックス基板ＡＭとカラーフィルタ基板ＣＦとの平均離間距離（すなわち、液晶層４の平均厚さ）は、１〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
第１の偏光板７及び第２の偏光板８は、それらの透過軸の位置関係を調整することにより、視野角やコントラストが良好になるように設計することができる。具体的には、第１の偏光板７及び第２の偏光板８は、それらの透過軸がノーマリブラックモードで作動するように、互いに直交するように配置することが好ましい。特に、第１の偏光板７及び第２の偏光板８のうちのいずれか一方は、その透過軸が電圧印加時の液晶分子の配向方向とほぼ４５°となるように配置されることが好ましい。
【００２５】
また、第１の偏光板７及び第２の偏光板８を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶層４の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層４の平均厚さとの積を調整することが好ましい。さらに、液晶表示素子１は、視野角を広げるための位相差フィルムを備えてもよい。
なお、液晶表示素子１では、アクティブマトリックス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦのうちの少なくとも一方の液晶層４側に、液晶層４に接触するようにして、ポリイミド配向膜等の配向膜を設けることができる。換言すれば、本発明では、後述するような液晶組成物を用いることにより、アクティブマトリックス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦのうちの少なくとも一方の基板は、配向膜を有さなくてもよい。
【００２６】
（液晶表示素子の製造方法）
次に、このような液晶表示素子１の製造方法について説明する。
本実施形態の液晶表示素子の製造方法は、基板ＡＭ、ＣＦ及び液晶組成物を準備する準備工程［１］と、各部を組み立てる組立工程［２］と、液晶組成物に電圧を印加した状態で、紫外線の照射により重合性モノマを重合させて液晶層４を形成する液晶層形成工程［３］と、液晶層４に電圧を印加することなく、液晶層４に紫外線を照射することにより、残存する重合性モノマを重合させて消費するモノマ消費工程［４］とを有している。
液晶層形成工程［３］とモノマ消費工程［４］とはこの順が好ましいが、順番を入れ替えてもよいし、液晶表示素子１としての性能が十分であれば、液晶層形成工程［３］及びモノマ消費工程［４］のいずれか一方を省略することもできる。
［１］  準備工程
まず、アクティブマトリックス基板ＡＭと、カラーフィルタ基板ＣＦと、液晶分子及び少なくとも１種の重合性モノマを含有する液晶組成物とを用意する。
【００２７】
［２］  組立工程
次に、アクティブマトリクス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦの少なくとも一方の縁部に沿って、ディスペンサーを用いてシール材を閉ループ土手状に描画する。
その後、所定量の液晶組成物をシール材の内側に滴下した後、減圧下に液晶組成物に接触するように、アクティブマトリクス基板ＡＭとカラーフィルタ基板ＣＦとを対向させて配置する。すなわち、一対の基板ＡＭ、ＣＦを、液晶組成物を介して電極層５、６（電極）同士が対向するように配置する。
このような滴下注入（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ）法では、液晶表示素子１のサイズに応じて最適な注入量を滴下する必要がある。後述する液晶組成物は、例えば、滴下時に生じる滴下装置内の急激な圧力変化や衝撃に対する影響が少なく、長時間にわたって安定的に滴下し続けることが可能である。このため、液晶表示素子１の歩留まりを高く維持することができる。
【００２８】
特に、スマートフォンに多用される小型の液晶表示素子は、液晶組成物の最適な注入量が少ないため、そのズレ量を一定範囲内に制御すること自体が難しい。しかしながら、前述したような液晶組成物を用いることにより、小型の液晶表示素子においても安定かつ最適な注入量を正確に滴下することができる。
その後、紫外線（活性エネルギー線）照射および加熱により、シール材を硬化させる。なお、シール材の種類によっては、シール材の硬化を紫外線照射および加熱のいずれか一方のみで行うようにしてもよい。
【００２９】
［３］  液晶層形成工程（第１の紫外線照射工程）
次に、液晶組成物に電圧を印加しつつ、紫外線を照射する。これにより、液晶組成物の電極層５、６との界面において、重合性モノマの重合物を含むポリマ層が形成され、液晶層４が得られる。重合物の生成により、液晶分子が垂直配向するか、さらには液晶分子にプレチルト角が付与される。
電圧は、画素電極１３と共通電極（対向電極）との間に印加してもよいし、ＣＳ電極１４と共通電極との間に印加してもよい。
【００３０】
本工程［３］において液晶組成物に印加する電圧は、３Ｖ以上であることが好ましく、５〜１５Ｖ程度であることがより好ましい。このような値の電圧を液晶組成物に印加すれば、液晶分子に十分なプレチルト角を付与することができる。なお、上記上限値を超えた電圧を液晶組成物に印加しても、それ以上の効果の増大は見込めない。
本工程［３］において照射する紫外線は、３１３ｎｍの波長（ＵＶＢ領域の波長）にピークＡ１と３６５ｎｍの波長（ＵＶＡ領域の波長）にピークＡ２とを有している。そして、ピークＡ１の強度Ｘ１に対するピークＡ２の強度Ｘ２の比（Ｘ２／Ｘ１）が５〜７０である。
【００３１】
液晶表示素子１の電圧保持率を高める観点からは、比較的長波長である３６５ｎｍの波長の紫外線を液晶組成物に時間をかけて照射して、重合性モノマを適度な重合速度で重合させることが好ましい。しかしながら、紫外線の照射時間が長くなると、液晶表示素子１の製造効率が低下する。そこで、本発明では、３６５ｎｍより短波長である３１３ｎｍの波長の紫外線を併せて照射することにより、重合性モノマの重合速度を高めている。ただし、３１３ｎｍの波長の紫外線は、液晶分子の変質や劣化を引き起こし易い。そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ね、波長３１３ｎｍのピークＡ１と波長３６５ｎｍのピークＡ２との間に、適度な強度比が存在すること（Ｘ２／Ｘ１＝５〜７０）を見出し、本発明を完成するに至った。
【００３２】
Ｘ２／Ｘ１が上記下限値未満であると、３１３ｎｍの波長の紫外線の量が多くなり過ぎ、液晶分子に変質や劣化が生じ、液晶表示素子１の電圧保持率が低下する。一方、Ｘ２／Ｘ１が上記上限値を上回ると、３１３ｎｍの波長の紫外線の量が少なくなり過ぎ、重合性モノマの重合速度を十分に高めることができず、よって液晶表示素子１の製造効率が低下するとともに、重合性モノマの残存量が多くなり、表示不良が発生する。
Ｘ２／Ｘ１は、５〜７０であればよいが、５．３〜６０程度であることが好ましく、５．７〜５０程度であることがより好ましく、５．７〜４０程度であることが特に好ましく、５．７〜３０程度であることがさらに好ましく、６．５〜１５程度であることがとりわけ好ましい。Ｘ２／Ｘ１を上記範囲とすることにより、液晶分子の変質や劣化を防止しつつ、高い電圧保持率を有する液晶表示素子を比較的短時間で製造することができる。
【００３３】
具体的には、ピーク強度Ｘ１は、０．０５〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であることが好ましく、０．０５〜３０ｍＷ／ｃｍ２程度であることがより好ましい。残存する重合性モノマの量を低減し、高い電圧保持率を有する液晶表示素子１を製造するためには、Ｘ１が０．１〜２０ｍＷ／ｃｍ２であることが好ましい。また、プレチルト角付与を良好に行うためには、Ｘ１が５〜３０ｍＷ／ｃｍ２であることが好ましい。一方、ピーク強度Ｘ２は、０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ２程度であることが好ましく、２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であることがより好ましい。これにより、上記効果をより向上させることができる。
なお、液晶分子の変質や劣化をより確実に防止する観点から、紫外線は、３１３ｎｍ未満の領域の波長（特に、ＵＶＣ領域の波長）にピークを有さないか、仮にピークを有していても、その強度が極めて小さいことが好ましい。
【００３４】
本工程［３］における紫外線の照射時間を、液晶層４の温度との関係で規定することができる。すなわち、本工程［３］では、紫外線の照射を、液晶層４の温度が０．１〜５℃上昇するまで行うことが好ましく、０．５〜５℃上昇するまで行うことがより好ましく、１〜５℃上昇するまで行うことがさらに好ましい。かかる範囲での液晶層４の温度上昇は、重合性モノマが十分に重合したことを示している。
具体的な照射時間は、用いる紫外線の種類にもよるが、１０〜７２００秒間程度であることが好ましく、２０〜３６００秒間程度であることがより好ましい。残存する重合性モノマの量を低減し、高い電圧保持率を有する液晶表示素子１を製造するためには、６００〜７２００秒間程度であることが好ましい。また、プレチルト角付与を良好に行うためには、１０〜１２００秒間程度であることが好ましく、３０〜６００秒間程度であることがより好ましい。なお、紫外線の照射時間は、電圧の印加時間と一致するように設定してもよく、電圧の印加時間より短くなるように設定してもよい。
【００３５】
上記の照射条件により照射される、３１３ｎｍの波長の紫外線の照射量は、１ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２〜２０Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましい。プレチルト角付与を良好に行うためには、１ｍＪ／ｃｍ２〜１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２〜３Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましい。残存する重合性モノマの量を低減し、高い電圧保持率を有する液晶表示素子１を製造するためには、１ｍＪ／ｃｍ２〜１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２〜１０Ｊ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。
また、３６５ｎｍの波長の紫外線の照射量は、１０ｍＪ／ｃｍ２〜５００Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜２００Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましい。上記の照射量は、目的の特性により適宜調整することができる。また、紫外線を照射する際に、強度を変化させてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態のように、液晶組成物に接触させるように、２つの基板を対向させた状態で重合を行う場合は、少なくとも照射面側に位置する基板は、紫外線に対して適当な透過性を有する必要がある。
また、印加する電圧は、直流及び交流のいずれでもよいが、交流であることが好ましい。交流で電圧を印加するようにすれば、液晶分子の配向状態が良好な液晶層４を得易い。
印加する交流の周波数は、１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度であることが好ましく、６０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度であることがより好ましい。
【００３７】
紫外線を照射する際の温度は、液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。具体的な温度は、１０〜５０℃程度であることが好ましく、１５〜４５℃程度であることが好ましい。かかる温度範囲内では、液晶組成物中で重合性モノマが適度に拡散しながら重合が進行するため、重合が良好に進行し、かつ重合後のプレチルト角形成が良好となる。
紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、蛍光管等を用いることができる。
また、照射する紫外線は、必要に応じて所定の波長をカットして使用してもよい。
【００３８】
なお、液晶分子に付与されるプレチルト角は、８５〜８９．５°程度であることが好ましく、８７．５〜８９°程度であることがより好ましい。かかる範囲に液晶分子のプレチルト角を調整することにより、液晶表示素子１の応答速度を十分に高めつつ、コントラストの低下を防止することができる。
【００３９】
［４］  モノマ消費工程（第２の紫外線照射工程）
次に、液晶組成物に電圧を印加することなく、液晶層４に紫外線を照射する。これにより、液晶層４中に残存する重合性モノマを重合させて消費する。
【００４０】
本工程［４］において照射する紫外線は、３１３ｎｍの波長（ＵＶＢ領域の波長）にピークＢ１と３６５ｎｍの波長（ＵＶＡ領域の波長）にピークＢ２とを有している。そして、ピークＢ１の強度Ｙ１に対するピークＢ２の強度Ｙ２の比（Ｙ２／Ｙ１）が０．５〜４０であることが好ましく、０．５〜３５程度であることがより好ましく、０．５〜３２程度であることがさらに好ましい。Ｙ２／Ｙ１を上記範囲とすることにより、３１３ｎｍの波長の紫外線が適度になり、液晶分子の変質や劣化を防止しつつ、残存する重合性モノマをより確実かつ短時間に減少させることができる。その結果、液晶表示素子１の製造効率の低下を阻止しつつ、液晶表示素子１の表示不良（焼き付き）の発生を防止または抑制することができる。
【００４１】
具体的には、ピーク強度Ｙ１は、０．０５〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であることが好ましく、０．０５〜３０ｍＷ／ｃｍ２程度であることがより好ましい。残存する重合性モノマの量を低減し、高い電圧保持率を有する液晶表示素子１を製造するためには、Ｙ１が１〜２０ｍＷ／ｃｍ２であることが好ましい。一方、ピーク強度Ｙ２は、０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ２程度であることが好ましく、２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であることがより好ましい。これにより、上記効果をより向上させることができる。
なお、液晶分子の変質や劣化をより確実に防止する観点から、紫外線は、３１３ｎｍ未満の領域の波長（特に、ＵＶＣ領域の波長）にピークを有さないか、仮にピークを有していても、その強度が極めて小さいことが好ましい。
【００４２】
本工程［４］における紫外線の照射時間も、液晶層４の温度との関係で規定することができる。すなわち、本工程［４］では、紫外線の照射を、液晶層４の温度が１〜２０℃上昇するまで行うことが好ましく、２〜１５℃上昇するまで行うことがより好ましく、３〜１０℃上昇するまで行うことがさらに好ましい。かかる範囲での液晶層４の温度上昇は、残存する重合性モノマが十分に消費されたことを示している。
紫外線の具体的な照射時間は、用いる紫外線の種類にもよるが、１〜１５０秒間程度であることが好ましく、３０〜１００秒間程度であることがより好ましい。
【００４３】
紫外線を照射する際の温度は、液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。具体的な温度は、１０〜５０℃程度であることが好ましく、１５〜４５℃程度であることが好ましい。かかる温度範囲内では、液晶組成物中で重合性モノマが適度に拡散しながら重合が進行するため、重合が良好に進行し、残存する重合性モノマを十分に消費することができる。
紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、蛍光管等を用いることができる。
また、照射する紫外線は、液必要に応じて所定の波長をカットして使用してもよい。
【００４４】
以上のような工程を経て、液晶表示素子１が得られる。
なお、［２］組立工程では、滴下注入（ＯＤＦ）法に代えて、真空注入法を用いるようにしてもよい。例えば、真空注入法では、まず、アクティブマトリクス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦの少なくとも一方の縁部に沿って、注入口を残すようにしてシール材をスクリーン印刷する。その後、２つの基板ＡＭ、ＣＦを貼り合わせ、加熱および紫外線照射のうちの少なくとも一方によりシール材を硬化させる。次に、液晶組成物を真空下で注入口を介して、２つの基板ＡＭ、ＣＦの間のシール材で区画された空間内に注入した後、注入口を封止する。その後、［３］液晶層形成工程及び［４］モノマ消費工程に移行する。
また、他の構成例では、液晶層形成工程における波長３１３ｎｍのピークと波長３６５ｎｍのピークとの強度比を上記モノマ消費工程における関係とし、一方、モノマ消費工程における波長３１３ｎｍのピークと波長３６５ｎｍのピークとの強度比を上記液晶層形成工程における関係としてもよい。この場合、得られる液晶表示素子１に対して、目的とする電圧保持率やプレチルト角を付与し得るように、各ピークの具体的な強度の値や紫外線の照射時間が設定される。かかる構成においても、上記と同様の作用・効果が得られる。
また、上記工程［３］又は工程［４］のいずれか一方において本願発明の強度比での紫外線照射を行う場合、残る一方の工程においては波長３１３ｎｍのピーク強度、波長３６５ｎｍのピーク強度及びこれらの強度比が本願発明の範囲外となる紫外線を照射してもよい。あるいは、上記［３］及び［４］の工程に加えて、さらに追加の工程において波長３１３ｎｍのピーク強度、波長３６５ｎｍのピーク強度及びこれらの強度比が本願発明の範囲外となる紫外線を照射してもよい。
【００４５】
（液晶組成物）
液晶層４を形成するのに用いる液晶組成物は、液晶分子と、少なくとも１種の重合性モノマとを含有している。
上述したように、アクティブマトリックス基板ＡＭ及びカラーフィルタ基板ＣＦのうちの少なくとも一方の基板を配向膜を介することなく、液晶層４（液晶組成物）に直接接触するように配置する場合、少なくとも１種の重合性モノマは、少なくとも１つの吸着基を有する重合性モノマＡ（配向助剤）を含むことが好ましい。また、液晶組成物は、かかる重合性モノマＡを１種又は２種以上含有することも好ましい。
【００４６】
((重合性モノマＡ))
重合性モノマＡは、液晶組成物を含む液晶層と直接当接する部材（電極（例えば、ＩＴＯ）、基板（例えば、ガラス基板、アクリル基板、透明基板、フレキシブル基板等）、樹脂層（例えば、カラーフィルタ、配向膜、オーバーコート層等）、絶縁膜（例えば、無機材料膜、ＳｉＮｘ等））に対して相互作用し、液晶層４に含まれる液晶分子のホメオトロピック配列を誘起する機能を備えている。
【００４７】
重合性モノマＡは、重合するための重合性基と、液晶分子と類似するメソゲン基と、液晶層と直接当接する部材と相互作用可能な吸着基と、液晶分子の配向を誘起する配向誘導基を有することが好ましい。
メソゲン基に対し、吸着基及び配向誘導基が結合し、重合性基はメソゲン基、吸着基及び配向誘導基に直接又は必要に応じスペーサ基を介して置換していることが好ましい。特に、重合性基は、吸着基中に組み込まれた状態で、メソゲン基に置換していることが好ましい。
以下、化学式中の左端の＊及び右端の＊は結合手を表す。
【００４８】
「配向誘導基」
配向誘導基は、液晶分子の配向を誘導する機能を有しており、下記一般式（ＡＫ）で表される基であることが好ましい。
【化３】
2020106612.tif 000004
【００４９】
式中、ＲＡＫ１は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数１〜２０のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の１個又は隣接しない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−で置換されてもよく、アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基で置換されてもよい。
【００５０】
ＲＡＫ１は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数１〜２０のアルキル基を表すことが好ましく、直鎖状の炭素原子数１〜２０のアルキル基を表すことがより好ましく、直鎖状の炭素原子数１〜８のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
また、アルキル基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないようにそれぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
【００５１】
さらに、アルキル基中の水素原子は、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよく、フッ素原子で置換されてもよい。
液晶層に対していわゆる両親媒性を、重合性モノマＡに付与する観点から、上記配向誘導基は、メソゲン基に結合していることが好ましい。
【００５２】
「重合性基」
重合性基は、ＰＡＰ１−で表され、−ＳｐＡＰ１−（単結合又はスペーサ基）を介してメソゲン基に結合していることが好ましい。
ＰＡＰ１は、下記一般式（ＡＰ−１）〜一般式（ＡＰ−９）で表される群より選ばれる基であることが好ましい。
【００５３】
【化４】
2020106612.tif 000005
【００５４】
式中、ＲＡＰ１及びＲＡＰ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表す。ただし、アルキル基中の１個又は２個以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−又は−ＣＯ−で置換されてもよく、アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は水酸基で置換されてもよい。
ＷＡＰ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−を表す。
ｔＡＰ１は、０、１又は２を表す。
【００５５】
ＰＡＰ１は、下記一般式（ＡＰ−１）〜一般式（ＡＰ−７）で表される基であることが好ましく、下記一般式（ＡＰ−１）又は一般式（ＡＰ−２）で表される基であることがより好ましく、一般式（ＡＰ−１）であることがさらに好ましい。
【００５６】
ＳｐＡＰ１は、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数２〜１０のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
また、ＳｐＡＰ１において、アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないようにそれぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
【００５７】
重合性モノマＡにおいて、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−の数は、１以上５以下であることが好ましく、１以上４以下であることがより好ましく、２以上４以下であることがさらに好ましく、２又は３であることが特に好ましく、２であることが最も好ましい。
ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−中の水素原子は、重合性基、吸着基及び／又は配向誘導基で置換されてもよい。
【００５８】
ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−は、重合性基、メソゲン基、吸着基及び／又は配向誘導基に対して結合してもよい。
また、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−は、メソゲン基、吸着基又は配向誘導基に対して結合することが好ましく、メソゲン基又は吸着基に対して結合することがより好ましい。
なお、分子内にＰＡＰ１及び／又はＳｐＡＰ１−が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
【００５９】
「メソゲン基」
メソゲン基は、剛直な部分を備えた基、例えば環式基を１つ以上備えた基をいい、環式基を２〜４個を備えた基が好ましく、環式基を３〜４個を備えた基がより好ましい。なお、必要に応じて、環式基は、連結基で連結されてもよい。メソゲン基は、液晶層に使用される液晶分子（液晶化合物）と類似の骨格を有することが好ましい。
なお、本明細書中において、「環式基」は、構成する原子が環状に結合した原子団をいい、炭素環、複素環、飽和又は不飽和環式構造、単環、２環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族などを含む。
また、環式基は、少なくとも１つのヘテロ原子を含んでもよく、さらに、少なくとも１つの置換基（ハロゲノ基、重合性基、有機基（アルキル、アルコキシ、アリール等）で置換されてもよい。環式基が単環である場合には、メソゲン基は、２個以上の単環を含んでいることが好ましい。
【００６０】
上記メソゲン基は、例えば、一般式（ＡＬ）で表されることが好ましい。
【化５】
2020106612.tif 000006
【００６１】
式中、ＺＡＬ１は、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−又は炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
【００６２】
ＡＡＬ１及びＡＡＬ２は、それぞれ独立して、２価の環式基を表す。
ＺＡＬ１、ＡＡＬ１及びＡＡＬ２中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、後述の吸着基、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−又は１価の有機基で置換されてもよい。
なお、分子内にＺＡＬ１及びＡＡＬ１が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
ｍＡＬ１は、１〜５の整数を表す。
【００６３】
一般式（ＡＬ）中、ＺＡＬ１は、単結合又は炭素原子数２〜２０のアルキレン基であることが好ましく、単結合又は炭素原子数２〜１０のアルキレン基であることがより好ましく、単結合、−（ＣＨ２）２−又は−（ＣＨ２）４−であることがさらに好ましい。アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
さらに、棒状分子の直線性を高めることを目的とする場合は、ＺＡＬ１は、環と環とが直接連結した形態である単結合や、環と環とを直接結ぶ原子の数が偶数個の形態が好ましい。例えば、−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−の場合、環と環とを直接結ぶ原子の数は４つである。
【００６４】
一般式（ＡＬ）中、ＡＡＬ１及びＡＡＬ２は、それぞれ独立して、２価の環式基を表す。２価の環式基としては、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、チオフェン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、チオフェン−２，５−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、２，６−ナフチレン基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，４−ナフチレン基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジセレノフェン−２，６−ジイル基、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，７−ジイル基、［１］ベンゾセレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，７−ジイル基及びフルオレン−２，７−ジイル基からなる群から選択される１種であることが好ましく、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、２，６−ナフチレン基又はフェナントレン−２，７−ジイル基がより好ましく、１，４−フェニレン基又は１，４−シクロヘキシレン基であることがさらに好ましい。
【００６５】
なお、これらの基は、非置換又は置換基で置換されてもよい。この置換基としては、フッ素原子又は炭素原子数１〜８のアルキル基であることが好ましい。さらに、アルキル基は、フッ素原子又は水酸基で置換されてもよい。
また、環式基中の１個又は２個以上の水素原子は、ハロゲノ基、吸着基、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−又は１価の有機基で置換されてもよい。
【００６６】
一般式（ＡＬ）中、１価の有機基とは、有機化合物が１価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を１つ取り除いてなる原子団をいう。
かかる１価の有機基としては、例えば、炭素原子数１〜１５のアルキル基、炭素原子数２〜１５のアルケニル基、炭素原子数１〜１４のアルコキシ基、炭素原子数２〜１５のアルケニルオキシ基などが挙げられ、炭素原子数１〜１５のアルキル基又は炭素原子数１〜１４のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基であることがさらに好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜２のアルコキシ基であることが特に好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基又は炭素原子数１のアルコキシ基であることが最も好ましい。
また、上記アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。さらには、上記１価の有機基は、後述の配向誘導基としての役割を有してもよい。
上記一般式（ＡＬ）中、ｍＡＬ１は、１〜４の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましく、２又は３であることがさらに好ましい。
【００６７】
上記メソゲン基の好ましい形態としては、下記式（ｍｅ−１）〜（ｍｅ−４４）が挙げられる。
【化６】
2020106612.tif 000007
【００６８】
【化７】
2020106612.tif 000008
【００６９】
【化８】
2020106612.tif 000009
【００７０】
【化９】
2020106612.tif 000010
【００７１】
一般式（ＡＬ）は、これらの化合物から２個の水素原子が脱離した構造である。
これらの式（ｍｅ−１）〜（ｍｅ−４４）において、シクロヘキサン環、ベンゼン環又はナフタレン環中の１つ又は２つ以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−、１価の有機基（例えば、炭素原子数１〜１５のアルキル基、炭素原子数１〜１４のアルコキシ基）、吸着基又は配向誘導基で置換されてもよい。
【００７２】
上記メソゲン基のうち、好ましい形態は、式（ｍｅ−８）〜（ｍｅ−４４）であり、より好ましい形態は、式（ｍｅ−８）〜（ｍｅ−１０）、式（ｍｅ−１２）〜（ｍｅ−１８）、式（ｍｅ−２２）〜（ｍｅ−２４）、式（ｍｅ−２６）〜（ｍｅ−２７）及び式（ｍｅ−２９）〜（ｍｅ−４４）であり、さらに好ましい形態は、式（ｍｅ−１２）、（ｍｅ−１４）、（ｍｅ−１６）、（ｍｅ−２２）〜（ｍｅ−２４）、（ｍｅ−２９）、（ｍｅ−３４）、（ｍｅ−３６）〜（ｍｅ−３７）、（ｍｅ−４２）〜（ｍｅ−４４）である。
【００７３】
上記メソゲン基のうち、特に好ましい形態は、下記一般式（ＡＬ−１）又は（ＡＬ−２）であり、最も好ましい形態は、下記一般式（ＡＬ−１）である。
【化１０】
2020106612.tif 000011
【００７４】
式中、ＸＡＬ１０１〜ＸＡＬ１１８、ＸＡＬ２０１〜ＸＡＬ２１４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲノ基、ＰＡＰｌ−ＳｐＡＰｌ−、後述の吸着基又は前記配向誘導基を表す。
環ＡＡＬ１１、環ＡＡＬ１２及び環ＡＡＬ２１は、それぞれ独立して、シクロヘキサン環又はベンゼン環を表す。
ＸＡＬ１０１〜ＸＡＬ１１８、ＸＡＬ２０１〜ＸＡＬ２１４のいずれか１種又は２種以上が、後述の吸着基で置換されている。
ＸＡＬ１０１〜ＸＡＬ１１８、ＸＡＬ２０１〜ＸＡＬ２１４のいずれか１種又は２種以上が、前記配向誘導基で置換されている。
後述の吸着基及び前記配向誘導基は、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
一般式（ＡＬ−１）又は一般式（ＡＬ−２）は、その分子内にＰＡＰ１−ＳｐＡＰｌ−を１種又は２種以上有する。
【００７５】
一般式（ＡＬ−１）において、ＸＡＬ１０１は、前記配向誘導基であることが好ましい。
一般式（ＡＬ−１）において、ＸＡＬ１０９、ＸＡＬ１１０及びＸＡＬ１１１の少なくとも１つが後述の吸着基であることが好ましく、ＸＡＬ１０９及びＸＡＬ１１０がともに後述の吸着基であること又はＸＡＬ１１０が後述の吸着基であることがより好ましく、ＸＡＬ１１０が後述の吸着基であることがさらに好ましい。
一般式（ＡＬ−１）において、ＸＡＬ１０９、ＸＡＬ１１０及びＸＡＬ１１１の少なくとも１つが後述の吸着基のうち、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−又は構造内に重合可能な部位を有するものであることが好ましく、ＸＡＬ１０９及びＸＡＬ１１１の両方又は一方がＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−であることがより好ましい。
一般式（ＡＬ−１）において、ＸＡＬ１０４〜ＸＡＬ１０８、ＸＡＬ１１２〜ＸＡＬ１１６の１つ又は２つがそれぞれ独立して、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、ＸＡＬ１０５、ＸＡＬ１０６又はＸＡＬ１０７がそれぞれ独立して、炭素原子数１〜３のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
【００７６】
一般式（ＡＬ−２）において、ＸＡＬ２０１は、前記配向誘導基であることが好ましい。
一般式（ＡＬ−２）において、ＸＡＬ２０７、ＸＡＬ２０８及びＸＡＬ２０９の少なくとも１つが後述の吸着基であることが好ましく、ＸＡＬ２０７及びＸＡＬ２０８がともに後述の吸着基であること又はＸＡＬ２０８が後述の吸着基であることがより好ましく、ＸＡＬ２０８が後述の吸着基であることがさらに好ましい。
一般式（ＡＬ−２）において、ＸＡＬ２０７、ＸＡＬ２０８及びＸＡＬ２０９の少なくとも１つが後述の吸着基のうち、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−又は構造内に重合可能な部位を有するものであることが好ましく、ＸＡＬ2０７及びＸＡＬ２０９の両方又は一方がＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−であることがより好ましい。
一般式（ＡＬ−２）において、ＸＡＬ２０２〜ＸＡＬ２０６、ＸＡＬ２１０〜ＸＡＬ２１４の１つ又は２つがそれぞれ独立して、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、ＸＡＬ２０４、ＸＡＬ２０５又はＸＡＬ２０６がそれぞれ独立して、炭素原子数１〜３のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
【００７７】
「吸着基」
吸着基は、基板、膜、電極など液晶組成物と当接する層である吸着媒と吸着する役割を備えた基である。
吸着は、一般的に、化学結合（共有結合、イオン結合又は金属結合）をつくって吸着媒と吸着質との間で吸着する化学吸着と、化学吸着以外の物理吸着とに分別される。本明細書中において、吸着は、化学吸着又は物理吸着のいずれでもよいが、物理吸着であることが好ましい。そのため、吸着基は、吸着媒と物理吸着可能な基であることが好ましく、分子間力により吸着媒と結合可能な基であることがより好ましい。
分子間力により吸着媒と結合する形態としては、永久双極子、永久四重極子、分散力、電荷移動力又は水素結合などの相互作用による形態が挙げられる。
吸着基の好ましい形態としては、水素結合により吸着媒と結合可能な形態が挙げられる。この場合、吸着基が水素結合を介在するプロトンのドナーおよびアクセプターのいずれの役割を果たしてもよく、若しくは双方の役割を果たしてもよい。
【００７８】
吸着基は、炭素原子とヘテロ原子とが連結した原子団を有する極性要素を含む基（以下、「吸着基」を「極性基」とも記載する。）であることが好ましい。本明細書中において、極性要素とは、炭素原子とヘテロ原子とが直接連結した原子団をいう。
ヘテロ原子としては、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｂ及びＳｉからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ｎ、Ｏ及びＳからなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、Ｎ及びＯからなる群から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましく、Ｏであることが特に好ましい。
【００７９】
また、重合性モノマＡにおいて、極性要素の価数は、１価、２価、３価など特に制限されず、また吸着基中の極性要素の個数も特に制限されることはない。
重合性モノマＡは、一分子中に１〜８個の吸着基を有することが好ましく、１〜４個の吸着基を有することがより好ましく、１〜３個の吸着基を有することがさらに好ましい。
なお、吸着基からは、重合性基及び配向誘導基を除くが、吸着基中の水素原子がＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換された構造及びＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−中の水素原子が−ＯＨで置換された構造は吸着基に含む。
【００８０】
吸着基は、１又は２以上の極性要素を含み、環式基型と鎖式基型とに大別される。
環式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含む形態であり、鎖式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含まない形態である。
鎖式基型は、直鎖又は分岐した鎖状基中に極性要素を有する形態であり、その一部に極性要素を含まない環状構造を有していてもよい。
【００８１】
環式基型の吸着基とは、少なくとも１つの極性要素を環状の原子配列内に含む構造を有する形態を意味する。
なお、本明細書中において、環式基とは、上述した通りである。そのため、環式基型の吸着基は、極性要素を含む環式基さえ含んでいればよく、吸着基全体としては分岐しても直鎖状であってもよい。
【００８２】
一方、鎖式基型の吸着基とは、分子内に極性要素を含む環状の原子配列を含まず、かつ少なくとも１つの極性要素を線状の原子配列（枝分かれしてもよい）内に含む構造を有する形態を意味する。
なお、本明細書中において、鎖式基とは、構造式中に環状の原子配列を含まず、構成する原子が線状（分岐してもよい）に結合した原子団をいい、非環式基をいう。換言すると、鎖式基とは、直鎖状又は分枝状の脂肪族基をいい、飽和結合又は不飽和結合のどちらを含んでもよい。
したがって、鎖式基には、例えば、アルキル、アルケニル、アルコキシ、エステル、エーテル又はケトンなどが含まれる。なお、これらの基中の水素原子は、少なくとも１つの置換基（反応性官能基（ビニル基、アクリル基、メタクリル基等）、鎖状有機基（アルキル、シアノ等））で置換されてもよい。また、鎖式基は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。
【００８３】
環式基型の吸着基としては、炭素原子数３〜２０の複素芳香族基（縮合環を含む）又は炭素原子数３〜２０の複素脂環族基（縮合環を含む）であることが好ましく、炭素原子数３〜１２の複素芳香族基（縮合環を含む）又は炭素原子数３〜１２の複素脂環族基（縮合環を含む）であることがより好ましく、５員環の複素芳香族基、５員環の複素脂環族基、６員環の複素芳香族基又は６員環の複素脂環族基であることがさらに好ましい。なお、これらの環構造中の水素原子は、ハロゲノ基、炭素原子数１〜５の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルキルオキシ基で置換されてもよい。
【００８４】
鎖式基型の吸着基としては、構造内の水素原子や−ＣＨ２−が極性要素で置換された直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数１〜２０のアルキル基であることが好ましい。なお、アルキル基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。また、鎖式基型の吸着基は、その端部に１個又は２個以上の極性要素を含むことが好ましい。
【００８５】
吸着基中の水素原子は、重合性基で置換されてもよい。
極性要素の具体例としては、酸素原子を含む極性要素（以下、含酸素極性要素）、窒素原子を含む極性要素（以下、含窒素極性要素）、リン原子を含む極性要素（以下、含リン極性要素）、ホウ素原子を含む極性要素（以下、含ホウ素極性要素）、ケイ素原子を含む極性要素（以下、含ケイ素極性要素）又は硫黄原子を含む極性要素（以下、含硫黄極性要素）が挙げられる。吸着能の観点から、極性要素としては、含窒素極性要素、含窒素極性要素又は含酸素極性要素であることが好ましく、含酸素極性要素であることがより好ましい。
【００８６】
含酸素極性要素としては、水酸基、アルキロール基、アルコキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、エーテル基、カルボニル基、カーボネート基及びエステル基からなる群から選択される少なくとも１種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
含窒素極性要素としては、シアノ基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、ピリジル基、カルバモイル基及びウレイド基からなる群から選択される少なくとも１種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
含リン極性要素としては、ホスフィニル基及びリン酸基からなる群から選択される少なくとも１種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
【００８７】
そのため、吸着基としては、含酸素極性要素を備えた環式基（以下、含酸素環式基）、含窒素極性要素を備えた環式基（以下、含窒素環式基）、含硫黄極性要素を備えた環式基（以下、含硫黄環式基）、含酸素極性要素を備えた鎖式基（以下、含酸素鎖式基）及び含窒素極性要素を備えた鎖式基（以下、含窒素鎖式基）からなる群から選択される１種又は２種以上の基自体または当該基を含むことが好ましく、吸着能の観点から含酸素環式基、含硫黄環式基、含酸素鎖式基及び含窒素鎖式基からなる群から選択される１種又は２種以上の基を含むことがより好ましい。
【００８８】
含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をエーテル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
【化１１】
2020106612.tif 000012
【００８９】
また、含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をカルボニル基、カーボネート基及びエステル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
【化１２】
2020106612.tif 000013
【００９０】
含窒素環式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
【化１３】
2020106612.tif 000014
【００９１】
含酸素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
【化１４】
2020106612.tif 000015
【００９２】
式中、Ｒａｔ１は、炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。
Ｚａｔ１は、単結合、炭素原子数１〜１５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数２〜１８の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表す。ただし、アルキレン基又はアルケニレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
Ｘａｔ１は、炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
【００９３】
含窒素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
【化１５】
2020106612.tif 000016
式中、Ｒａｔ、Ｒｂｔ、Ｒｃｔ及びＲｄｔは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。
【００９４】
吸着基としては、下記一般式（ＡＴ）で表される基であることが好ましい。
【化１６】
2020106612.tif 000017
式中、ＳｐＡＴ１は、単結合、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ、−ＷＡＴ１−ＺＡＴ１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接結合しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されてもよい。
ＷＡＴ１は、単結合又は下記一般式（ＷＡＴ１）又は（ＷＡＴ２）を表す。
ＺＡＴ１は、極性要素を含む１価の基を表す。ただし、ＺＡＴ１中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
【００９５】
【化１７】
2020106612.tif 000018
（式中、ＳｐＷＡＴ１及びＳｐＷＡＴ２は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表し、アルキレン基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接結合しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されてもよい。）
【００９６】
ＳｐＡＴ１、ＳｐＷＡＴ１及びＳｐＷＡＴ２は、それぞれ独立して、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数２〜１０のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
また、ＳｐＡＴ１、ＳｐＷＡＴ１及びＳｐＷＡＴ２において、アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は、それぞれ独立して、酸素原子が直接結合しないよういに、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。
また、ＳｐＡＴ１及びＳｐＷＡＴ１中の水素原子は、それぞれ独立して、−ＷＡＴ１−ＺＡＴ１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
【００９７】
ＺＡＴ１は、極性要素を含む１価の基を表すが、下記一般式（ＺＡＴ１−１）又は（ＺＡＴ１−２）で表される基であることが好ましい。
【化１８】
2020106612.tif 000019
【００９８】
式中、ＳｐＺＡＴ１１及びＳｐＺＡＴ１２は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ、−ＺＺＡＴ１１−ＲＺＡＴ１１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されてもよい。
ＺＺＡＴ１１は、極性要素を含む基を表す。
一般式（ＺＡＴ１−２）中のＺＺＡＴ１２を含む環で表した構造は、５〜７員環を表す。
ＺＺＡＴ１１及びＺＺＡＴ１２中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
【００９９】
ＲＺＡＴ１１及びＲＺＡＴ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜８の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキル基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接結合しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−又は−ＺＺＡＴ１１−で置換されてもよい。
【０１００】
一般式（ＺＡＴ１−１）で表される基としては、下記一般式（ＺＡＴ１−１−１）〜（ＺＡＴ１−１−３０）で表される基であることが好ましい。
【化１９】
2020106612.tif 000020
【０１０１】
【化２０】
2020106612.tif 000021
【０１０２】
式中、炭素原子に結合する水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
ＳｐＺＡＴ１１は、単結合、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ、−ＺＺＡＴ１１−ＲＺＡＴ１１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されてもよい。
【０１０３】
ＲＺＡＴ１１は、炭素原子数１〜８の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキル基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接結合しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−ＺＺＡＴ１１−で置換されてもよい。
【０１０４】
一般式（ＺＡＴ１−２）で表される基としては、下記一般式（ＺＡＴ１−２−１）〜（ＺＡＴ１−２−９）で表される基であることが好ましい。
【化２１】
2020106612.tif 000022
【０１０５】
式中、炭素原子に結合する水素原子は、ハロゲン原子、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
ＳｐＺＡＴ１１は、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−ＺＺＡＴ１１−で置換されてもよい。
【０１０６】
一般式（ＺＡＴ１−１）で表される基としては、下記の基が挙げられる。
【化２２】
2020106612.tif 000023
【０１０７】
【化２３】
2020106612.tif 000024
【０１０８】
【化２４】
2020106612.tif 000025
【０１０９】
【化２５】
2020106612.tif 000026
【０１１０】
【化２６】
2020106612.tif 000027
【０１１１】
式中、Ｒｔｃは、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキル基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−ＺＺＡＴ１１−で置換されてもよい。
分子内の水素原子は、ＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。
＊は、結合手を表す。
【０１１２】
重合性モノマＡは、吸着基に含まれる極性要素や重合性基に含まれる極性要素が局在化する形態であることが好ましい。吸着基は、液晶分子を垂直配向させるために重要な構造であり、吸着基と重合性基とが隣接していることで、より良好な配向性が得られ、また液晶組成物への良好な溶解性を示す。
具体的には、重合性モノマＡは、メソゲン基の同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態であることが好ましい。かかる形態には、１以上の重合性基及び１以上の吸着基がそれぞれ同一環上に結合している形態と、１以上の重合性基の少なくとも一つ又は１以上の吸着基の少なくとも一つのうち、一方が他方に結合して、同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態とが含まれる。
また、この場合、重合性基が有するスペーサ基中の水素原子が、吸着基で置換されてもよく、さらには吸着基中の水素原子が、スペーサ基を介して重合性基で置換されてもよい。
【０１１３】
重合性モノマＡ（自発配向性化合物）としては、下記一般式（ＳＡＬ）で表される化合物であることが好ましい。
【化２７】
2020106612.tif 000028
【０１１４】
式中、炭素原子に結合する水素原子は、炭素原子数１〜２５の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、−ＯＨ、−ＣＮ、−ＳｐＡＴ１−ＷＡＴ１−ＺＡＴ１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよい。ただし、アルキル基中の水素原子は、−ＯＨ、−ＣＮ、−ＳｐＡＴ１−ＷＡＴ１−ＺＡＴ１又はＰＡＰ１−ＳｐＡＰ１−で置換されてもよく、アルキル基中の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接結合しないように環式基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＯ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されてもよい。
ＲＡＫ１は、一般式（ＡＫ）におけるＲＡＫ１と同じ意味を表す。
【０１１５】
ＡＡＬ１及びＡＡＬ２は、それぞれ独立して、一般式（ＡＬ）におけるＡＡＬ１及びＡＡＬ２と同じ意味を表す。
ＺＡＬ１は、一般式（ＡＬ）におけるＺＡＬ１と同じ意味を表す。
ｍＡＬ１は、一般式（ＡＬ）におけるｍＡＬ１と同じ意味を表す。
ＳｐＡＴ１は、一般式（ＡＴ）におけるＳｐＡＴ１と同じ意味を表す。
ＷＡＴ１は、一般式（ＡＴ）におけるＷＡＴ１と同じ意味を表す。
ＺＡＴ１は、一般式（ＡＴ）におけるＺＡＴ１と同じ意味を表す。
【０１１６】
一般式（ＳＡＬ）で表される化合物としては、下記式（ＳＡＬ−１．１）〜（ＳＡＬ−２．１０）で表される化合物であることが好ましい。
【化２８】
2020106612.tif 000029
【０１１７】
【化２９】
2020106612.tif 000030
【０１１８】
【化３０】
2020106612.tif 000031
【０１１９】
【化３１】
2020106612.tif 000032
【０１２０】
【化３２】
2020106612.tif 000033
【０１２１】
【化３３】
2020106612.tif 000034
【０１２２】
【化３４】
2020106612.tif 000035
【０１２３】
【化３５】
2020106612.tif 000036
【０１２４】
【化３６】
2020106612.tif 000037
【０１２５】
【化３７】
2020106612.tif 000038
【０１２６】
【化３８】
2020106612.tif 000039
【０１２７】
【化３９】
2020106612.tif 000040
【０１２８】
液晶組成物中に含まれる重合性モノマＡの量は、０．０１〜５０質量％程度であることが好ましい。そのより好ましい下限値は、液晶分子を更に好適に配向させる観点から、０．０５質量％、０．１質量％である。一方、そのより好ましい上限値は、応答特性を改善する観点から、３０質量％、１０質量％、７質量％、５質量％、４質量％、３質量％である。
【０１２９】
((重合性モノマＢ))
少なくとも１種の重合性モノマは、さらに吸着基（極性基）を有さない重合性モノマＢを含有してもよい。重合性モノマＢは、下記一般式（Ｐ）で表される化合物であることが好ましい。また、液晶組成物は、かかる重合性モノマＢを１種又は２種以上含有することも好ましい。
【化４０】
2020106612.tif 000041
【０１３０】
式（Ｐ）中、Ｒｐ１は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数１〜１５のアルキル基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２を表す。ただし、アルキル基中に存在する１個又は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−で置換されてもよいが、隣接する２個以上の−ＣＨ２−が同時に−Ｏ−で置換されることはない。また、アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよい。
【０１３１】
Ｐｐ１及びＰｐ２は、それぞれ独立して、下記一般式（Ｐｐ１−１）〜式（Ｐｐ１−９）のいずれかを表す。
【化４１】
2020106612.tif 000042
（式中、Ｒｐ１１及びＲｐ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜５のハロゲン化アルキル基を表し、Ｗｐ１１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又はメチレン基を表し、ｔｐ１１は、０、１又は２を表すが、分子内にＲｐ１１、Ｒｐ１２、Ｗｐ１１及び／又はｔｐ１１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。）
【０１３２】
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表す。
Ｚｐ１及びＺｐ２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲＺＰ１−、−ＮＲＺＰ１−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲＺＰ１−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲＺＰ１＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、ＲＺＰ１は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表すが、分子内にＲＺＰ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。）を表す。
【０１３３】
Ａｐ１、Ａｐ２及びＡｐ３は、それぞれ独立して、
（ａｐ）  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−で置換されてもよい。）
（ｂｐ）  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＝で置換されてもよい。）及び
（ｃｐ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−１，４−ジイル基、ナフタレン−１，５−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、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基又はアントラセン−２，６−ジイル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されてもよい。）
からなる群より選ばれる基（前記基（ａｐ）、基（ｂｐ）及び基（ｃｐ）は、それぞれ独立して、この基中に存在する水素原子が、ハロゲン原子、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルケニル基、シアノ基又は−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２で置換されてもよい。）を表す。
【０１３４】
ｍｐ１は、０、１、２又は３を表す。
分子内にＺｐ１、Ａｐ２、Ｓｐｐ２及び／又はＰｐ２が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。ただし、Ａｐ３は、ｍｐ１が０で、Ａｐ１が前記基（ｃｐ）である場合、単結合であってもよい。
なお、重合性モノマＢからは、重合性モノマＡを除く。
【０１３５】
Ｒｐ１は、−Ｓｐｐ２−Ｐｐ２であることが好ましい。
Ｐｐ１及びＰｐ２は、それぞれ独立して、一般式（Ｐｐ１−１）〜式（Ｐｐ１−３）のいずれかであることが好ましく、（Ｐｐ１−１）であることがより好ましい。
Ｒｐ１１及びＲｐ１２は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
ｔｐ１１は、０又は１であることが好ましい。
Ｗｐ１１は、単結合、メチレン基又はエチレン基であることが好ましい。
ｍｐ１は、０、１又は２であることが好ましく、０又は１であることが好ましい。
【０１３６】
Ｚｐ１及びＺｐ２は、それぞれ独立して、単結合、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−であることが好ましく、単結合、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）２−又は−Ｃ≡Ｃ−であることがより好ましい。
【０１３７】
なお、分子内に存在するＺｐ１及びＺｐ２の１つのみが−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）２−又は−Ｃ≡Ｃ−であり、他がすべて単結合であることが好ましく、分子内に存在するＺｐ１及びＺｐ２の１つのみが、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、他がすべて単結合であることがより好ましく、分子内に存在するＺｐ１及びＺｐ２のすべてが単結合であることがさらに好ましい。
また、分子内に存在するＺｐ１及びＺｐ２の１つのみが、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）２−からなる群から選択される連結基であり、他がすべて単結合であることが好ましい。
【０１３８】
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表すが、スペーサ基は、炭素原子数１〜３０のアルキレン基であることが好ましい。ただし、アルキレン基中の−ＣＨ２−は、酸素原子同士が直接連結しない限りにおいて−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、アルキレン基中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されてもよい。
中でも、Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２は、それぞれ独立して、直鎖の炭素原子数１〜１０のアルキレン基又は単結合であることが好ましい。
【０１３９】
Ａｐ１、Ａｐ２及びＡｐ３は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン基又は１，４−シクロヘキシレン基であることが好ましく、１，４−フェニレン基であることがより好ましい。
１，４−フェニレン基は、液晶分子（液晶化合物）との相溶性を改善するために、１個のフッ素原子、１個のメチル基又は１個のメトキシ基で置換されていることが好ましい。
【０１４０】
液晶組成物中に含まれる重合性モノマＢの量は、０．０５〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜８質量％であることがより好ましく、０．１〜５質量％であることがさらに好ましく、０．１〜３質量％であることがさらに好ましく、０．２〜２質量％であることがさらに好ましく、０．２〜１．３質量％であることがさらに好ましく、０．２〜１質量％であることが特に好ましく、０．２〜０．５６質量％であることが最も好ましい。
【０１４１】
その好ましい下限値は、０．０１質量％であり、０．０３質量％であり、０．０５質量％であり、０．０８質量％であり、０．１質量％であり、０．１５質量％であり、０．２質量％であり、０．２５質量％であり、０．３質量％である。一方、その好ましい上限値は、１０質量％であり、８質量％であり、５質量％であり、３質量％であり、１．５質量％であり、１．２質量％であり、１質量％であり、０．８質量％であり、０．５質量％である。
【０１４２】
重合性モノマＢの量が少ないと、重合性モノマＢを液晶組成物に加える効果が現れにくく、例えば液晶分子や重合性モノマＡの種類等によっては、液晶分子の配向規制力が弱い又は経時的に弱くなってしまう等の問題が生じる場合がある。一方、重合性モノマＢの量が多過ぎると、例えば紫外線の照度等によっては、重合性モノマＢが硬化後に残存する量が多くなる、硬化に時間がかかる、液晶組成物の信頼性が低下する等の問題が生じる場合がある。このため、これらのバランスを考慮して、重合性モノマＢの量を設定することが好ましい。
【０１４３】
一般式（Ｐ）で表される化合物の好ましい例としては、下記式（Ｐ−１−１）〜式（Ｐ−１−４６）で表される重合性化合物が挙げられる。
【化４２】
2020106612.tif 000043
【０１４４】
【化４３】
2020106612.tif 000044
【０１４５】
【化４４】
2020106612.tif 000045
【０１４６】
【化４５】
2020106612.tif 000046
【０１４７】
【化４６】
2020106612.tif 000047
式中、Ｐｐ１１、Ｐｐ１２、Ｓｐｐ１１及びＳｐｐ１２は、一般式（Ｐ）におけるＰｐ１、Ｐｐ２、Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２と同じ意味を表す。
【０１４８】
また、一般式（Ｐ）で表される化合物の好ましい例としては、下記式（Ｐ−２−１）〜式（Ｐ−２−１２）で表される重合性化合物も挙げられる。
【化４７】
2020106612.tif 000048
式中、Ｐｐ２１、Ｐｐ２２、Ｓｐｐ２１及びＳｐｐ２２は、一般式（Ｐ）におけるＰｐ１、Ｐｐ２、Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２と同じ意味を表す。
【０１４９】
さらに、一般式（Ｐ）で表される化合物の好ましい例としては、下記式（Ｐ−３−１）〜式（Ｐ−３−１５）で表される重合性化合物も挙げられる。
【化４８】
2020106612.tif 000049
【０１５０】
【化４９】
2020106612.tif 000050
式中、Ｐｐ３１、Ｐｐ３２、Ｓｐｐ３１及びＳｐｐ３２は、一般式（Ｐ）におけるＰｐ１、Ｐｐ２、Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２と同じ意味を表す。
【０１５１】
また、一般式（Ｐ）で表される化合物の好ましい例としては、下記式（Ｐ−４−１）〜式（Ｐ−４−１９）で表される重合性化合物も挙げられる。
【化５０】
2020106612.tif 000051
【０１５２】
【化５１】
2020106612.tif 000052
【０１５３】
【化５２】
2020106612.tif 000053
【０１５４】
【化５３】
2020106612.tif 000054
式中、Ｐｐ４１、Ｐｐ４２、Ｓｐｐ４１及びＳｐｐ４２は、一般式（Ｐ）におけるＰｐ１、Ｐｐ２、Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２と同じ意味を表す。
【０１５５】
一般式（P）で表される化合物としては、下記式（P−１．１）〜（P−１．３）で表される化合物であることがとりわけ好ましい。
【化５４】
2020106612.tif 000055
【０１５６】
((液晶分子))
本発明における液晶組成物は、上記重合性モノマに加えて、液晶分子として、一般式（Ｎ−０１）、（Ｎ−０２）、（Ｎ−０３）、（Ｎ−０４）及び（Ｎ−０５）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の異方性を有する化合物に該当する。これらの化合物は、Δεの符号が負で、その絶対値が２より大きい値を示す。なお、化合物のΔεは、２５℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。
【化５５】
2020106612.tif 000056
【０１５７】
式中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該基中の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もよく、Ｚ１は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、ｍは、それぞれ独立して、１又は２を表す。
【０１５８】
Ｒ２１は、炭素原子数１〜８のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数１〜４のアルキル基であることがさらに好ましい。但し、Ｚ１が単結合以外を表す場合は、Ｒ２１は、炭素原子数１〜３のアルキル基であることが好ましい。
Ｒ２２は、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数１〜４のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
【０１５９】
Ｒ２１及びＲ２２は、アルケニル基であることもできる。この場合、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立して、下記式（Ｒ１）〜式（Ｒ５）で表される基（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）から選ばれることが好ましく、式（Ｒ１）又は式（Ｒ２）であることがより好ましい。但し、Ｒ２１及びＲ２２がアルケニル基である化合物の含有量は、できる限り少ない方がよく、含有しない方が好ましい場合が多い。
【化５６】
2020106612.tif 000057
【０１６０】
Ｚ１は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表すが、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−であることが好ましく、単結合又は−ＣＨ２Ｏ−であることがより好ましい。
ｍが１のとき、Ｚ１は、単結合であることが好ましい。
ｍが２のとき、Ｚ１は、−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−であることが好ましい。
【０１６１】
一般式（Ｎ−０１）、（Ｎ−０２）、（Ｎ−０３）、（Ｎ−０４）及び（Ｎ−０５）で表される化合物のフッ素原子は、同じハロゲン族である塩素原子で置換されていてもよい。但し、塩素原子で置換された化合物の含有量は、できる限り少ない方がよく、含有しない方が好ましい。
一般式（Ｎ−０１）、（Ｎ−０２）、（Ｎ−０３）、（Ｎ−０４）及び（Ｎ−０５）で表される化合物の環上に存在する水素原子は、更にフッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。但し、塩素原子で置換された化合物の含有量は、できる限り少ない方がよく、含有しない方が好ましい。
一般式（Ｎ−０１）、（Ｎ−０２）、（Ｎ−０３）、（Ｎ−０４）及び（Ｎ−０５）で表される化合物は、Δεが負で、その絶対値が３よりも大きな化合物であることが好ましい。具体的には、Ｒ２２は、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基であることが好ましい。
【０１６２】
一般式（Ｎ−０１）で表される化合物として、一般式（Ｎ−０１−１）、一般式（Ｎ−０１−２）、一般式（Ｎ−０１−３）及び一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物から選ばれる１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
【化５７】
2020106612.tif 000058
（式中、Ｒ２１は、上記と同じ意味を表し、Ｒ２３は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表す。）
【０１６３】
液晶組成物は、重合性モノマ及び一般式（Ｎ−０１−１）及び一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物を含有することが好ましい。
高いＶＨＲを必要とする場合、すなわち、高信頼性を必要とする場合、さらに言い換えると、表示不良がない液晶表示素子１を得ることを重視する場合は、一般式（Ｎ−０１−３）で表される化合物を含まないことが好ましい。
【０１６４】
一般式（Ｎ−０２）で表される化合物として、一般式（Ｎ−０２−１）、一般式（Ｎ−０２−２）及び一般式（Ｎ−０２−３）で表される化合物から選ばれる１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
【化５８】
2020106612.tif 000059
（式中、Ｒ２１は、上記と同じ意味を表し、Ｒ２３は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表す。）
【０１６５】
液晶組成物は、重合性モノマ及び一般式（Ｎ−０２−１）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、重合性モノマ及び一般式（Ｎ−０２−３）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、重合性モノマ、一般式（Ｎ−０１−１）で表される化合物、一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物及び一般式（Ｎ−０２−１）で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
液晶組成物は、重合性モノマ、一般式（Ｎ−０１−１）で表される化合物、一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物及び一般式（Ｎ−０２−３）で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
【０１６６】
一般式（Ｎ−０３）で表される化合物として、一般式（Ｎ−０３−１）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
【化５９】
2020106612.tif 000060
（式中、Ｒ２１、上記と同じ意味を表し、Ｒ２３は、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表す。）
【０１６７】
液晶組成物は、重合性モノマ及び一般式（Ｎ−０３−１）で表される化合物を組み合わせることが好ましい。
液晶組成物は、重合性モノマ、一般式（Ｎ−０１−１）で表される化合物、一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物及び一般式（Ｎ−０３−１）で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
【０１６８】
一般式（Ｎ−０４）で表される化合物として、一般式（Ｎ−０４−１）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
【化６０】
2020106612.tif 000061
（式中、Ｒ２１は、上記と同じ意味を表し、Ｒ２３は、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表す。）
【０１６９】
液晶組成物は、重合性モノマ、一般式（Ｎ−０１−１）で表される化合物、一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物及び一般式（Ｎ−０４−１）で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
【０１７０】
一般式（Ｎ−０５）で表される化合物は、式（Ｎ−０５−１）〜式（Ｎ−０５−３）で表される化合物から選ばれることが好ましい。
【化６１】
2020106612.tif 000062
【０１７１】
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０１）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％である。
【０１７２】
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％である。
【０１７３】
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％である。
【０１７４】
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０４）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％である。
【０１７５】
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０５）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、２質量％であり、５質量％であり、８質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、３０質量％であり、２８質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１８質量％であり、１５質量％であり、１３質量％である。
【０１７６】
液晶組成物は、重合性モノマを０．１〜１５質量％含有し、一般式（Ｎ−０１−１）で表される化合物を１〜２０質量％含有し、一般式（Ｎ−０１−４）で表される化合物を１〜３０質量％含有し、一般式（Ｎ−０４−１）で表される化合物を１〜２０質量％含有することが特に好ましい。
【０１７７】
液晶組成物は、更に、一般式（Ｎ−０６）で表される化合物を１種又は２種以上含有してもよい。
【化６２】
2020106612.tif 000063
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は、上記と同じ意味を表す。）
【０１７８】
一般式（Ｎ−０６）で表される化合物は、種々の物性を調整したい場合に有効であるが、大きな屈折率異方性（Δｎ）、高いＴＮＩ、大きなΔεを得るために使用することができる。
液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ−０６）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０質量％であり、２質量％であり、５質量％であり、８質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、３０質量％であり、２８質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１８質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、５質量％である。
【０１７９】
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）〜一般式（ＮＵ−０６）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上含有することが好ましい。
【化６３】
2020106612.tif 000064
（式中、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ１２、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ２２、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ３２、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ４２、ＲＮＵ５１、ＲＮＵ５２、ＲＮＵ６１及びＲＮＵ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該基中の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もよい。）
【０１８０】
更に詳述すると、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ１２、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ２２、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ３２、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ４２、ＲＮＵ５１、ＲＮＵ５２、ＲＮＵ６１及びＲＮＵ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基であることがより好ましい。
応答速度を重視する場合には、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ５１及びＲＮＵ６１のうちの少なくとも１個は、炭素原子数２〜３のアルケニル基であることが好ましい。このようなアルケニル基を有する化合物の好ましい含有量は、液晶組成物の総量に対して、１０質量％以上であり、２０質量％以上であり、２５質量％以上であり、３０質量％以上であり、４０質量％以上であり、４５質量％以上であり、５０質量％以上である。
高いＶＨＲを重視する場合には、アルケニル基を有する化合物の好ましい含有量は、４０質量％以下であり、３５質量％以下であり、３０質量％以下である。
【０１８１】
高速速度と高信頼性とを両立するためには、アルケニル基を有する化合物として、一般式（ＮＵ−０１）のみを用いることが好ましい。この場合、ＲＮＵ１１は、炭素原子数２〜４のアルキル基、ＲＮＵ１２は、炭素原子数２〜３のアルケニル基であることが好ましい。
高速速度と高信頼性とを両立するためには、アルケニル基を有する化合物として、一般式（ＮＵ−０１）及び一般式（ＮＵ−０５）を用いることが好ましい。この場合、ＲＮＵ１１は、炭素原子数２〜４のアルキル基、ＲＮＵ１２は、炭素原子数２〜３のアルケニル基であることが好ましい。また、ＲＮＵ５１は、炭素原子数２〜３のアルケニル基、ＲＮＵ５２は、炭素原子数２〜３のアルキル基であることが好ましい。
【０１８２】
高速速度と高信頼性とを両立するためには、アルケニル基を有する化合物として、一般式（ＮＵ−０１）、一般式（ＮＵ−０５）及び一般式（ＮＵ−０４）を用いることが好ましい。この場合、ＲＮＵ１１は、炭素原子数２〜４のアルキル基、ＲＮＵ１２は、炭素原子数２〜３のアルケニル基であることが好ましい。また、ＲＮＵ５１及びＲＮＵ４１は、それぞれ独立して、炭素原子数２〜３のアルケニル基、ＲＮＵ５２及びＲＮＵ４２は、それぞれ独立して、炭素原子数２〜３のアルキル基であることが好ましい。
【０１８３】
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）及び一般式（ＮＵ−０２）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）及び一般式（ＮＵ−０３）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０４）及び一般式（ＮＵ−０５）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０５）及び一般式（ＮＵ−０６）で表される化合物を含有することが好ましい。
【０１８４】
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）及び一般式（ＮＵ−０５）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）及び一般式（ＮＵ−０６）で表される化合物を含有することが好ましい。
液晶組成物は、一般式（ＮＵ−０１）、一般式（ＮＵ−０５）及び一般式（ＮＵ−０６）で表される化合物を含有することが好ましい。
【０１８５】
一般式（ＮＵ−０１）で表される化合物の含有量は、５〜６０質量％であることが好ましく、１０〜５０質量％であることがより好ましく、２５〜４５質量％であることがさらに好ましい。
一般式（ＮＵ−０２）で表される化合物の含有量は、３〜３０質量％であることが好ましく、５〜２５質量％であることがより好ましく、５〜２０質量％であることがさらに好ましい。
一般式（ＮＵ−０３）で表される化合物の含有量は、０〜２０質量％であることが好ましく、０〜１５質量％であることがより好ましく、０〜１０質量％であることがさらに好ましい。
【０１８６】
一般式（ＮＵ−０４）で表される化合物の含有量は、３〜３０質量％であることが好ましく、３〜２０質量％であることがより好ましく、３〜１０質量％であることがさらに好ましい。
一般式（ＮＵ−０５）で表される化合物の含有量は、０〜３０質量％であることが好ましく、１〜２０質量％であることがより好ましく、３〜２０質量％であることがさらに好ましい。
一般式（ＮＵ−０６）で表される化合物の含有量は、１〜３０質量％であることが好ましく、３〜２０質量％であることがより好ましく、３〜１０質量％であることがさらに好ましい。
【０１８７】
本発明における液晶組成物は、液晶分子として、ターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性Δεが＋２より大きい化合物、すなわち、誘電率異方性が正の化合物を１種類又は２種類以上含有することができる。なお、化合物のΔεは、２５℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。
該化合物は、例えば、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、屈折率異方性などの所望の性能に応じて組み合わせて使用するが、特に、重合性モノマを含有する液晶組成物中の重合性モノマの反応性を加速させることができる。
【０１８８】
ターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性Δεが＋２より大きい化合物は、液晶組成物の総量に対して、好ましい含有量の下限値は、０．１質量％であり、０．５質量％であり、１質量％であり、１．５質量％であり、２質量％であり、２．５質量％であり、３質量％であり、４質量％であり、５質量％であり、１０質量％である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物の総量に対して、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、９質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％であり、５質量％であり、４質量％であり、３質量％である。
【０１８９】
液晶組成物に用いることができるターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性が＋２より大きい化合物として、例えば、式（Ｍ−８．５１）〜式（Ｍ−８．５４）で表される化合物、式（Ｍ−７．１）〜式（Ｍ−７．４）で表される化合物、式（Ｍ−７．１１）〜式（Ｍ−７．１４）で表される化合物、式（Ｍ−７．２１）〜式（Ｍ−７．２４）で表される化合物を含有することが好ましい。
【化６４】
2020106612.tif 000065
【０１９０】
【化６５】
2020106612.tif 000066
【０１９１】
【化６６】
2020106612.tif 000067
【０１９２】
【化６７】
2020106612.tif 000068
【０１９３】
液晶組成物は、そのＴＮＩを高くするために、式（Ｌ−７．１）〜式（Ｌ−７．４）、式（Ｌ−７．１１）〜式（Ｌ−７．１３）、式（Ｌ−７．２１）〜式（Ｌ−７．２３）、式（Ｌ−７．３１）〜式（Ｌ−７．３４）、式（Ｌ−７．４１）〜式（Ｌ−７．４４）、式（Ｌ−７．５１）〜式（Ｌ−７．５３）の４環の誘電的にほぼゼロ（概ね、−２から＋２の範囲）の化合物を含有してもよい。
【０１９４】
【化６８】
2020106612.tif 000069
【０１９５】
【化６９】
2020106612.tif 000070
【０１９６】
【化７０】
2020106612.tif 000071
【０１９７】
【化７１】
2020106612.tif 000072
【０１９８】
【化７２】
2020106612.tif 000073
【０１９９】
【化７３】
2020106612.tif 000074
【０２００】
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤又は赤外線吸収剤等を含有してもよい。
酸化防止剤としては、一般式（Ｈ−１）〜一般式（Ｈ−４）で表されるヒンダードフェノールが挙げられる。
【化７４】
2020106612.tif 000075
【０２０１】
一般式（Ｈ−１）〜一般式（Ｈ−３）中、ＲＨ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基、炭素原子数２〜１０のアルケニル基又は炭素原子数２〜１０のアルケニルオキシ基を表すが、基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−は、それぞれ独立して、−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されてもよく、また、基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子に置換されてもよい。
更に具体的には、ＲＨ１は、それぞれ独立して、炭素原子数２〜７のアルキル基、炭素原子数２〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数３〜７のアルキル基又は炭素原子数２〜７のアルケニル基であることがより好ましい。
【０２０２】
一般式（Ｈ−４）中、ＭＨ４は、炭素原子数１〜１５のアルキレン基（該アルキレン基中の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−に置換されていてもよい。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、単結合、１，４−フェニレン基（１，４−フェニレン基中の任意の水素原子は、フッ素原子により置換されていてもよい。）又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表すが、炭素原子数１〜１４のアルキレン基であることが好ましい。なお、揮発性を考慮すると、炭素原子数は、大きい数値が好ましいが、粘度を考慮すると、炭素原子数は大き過ぎない方が好ましいことから、ＭＨ４は、炭素原子数２〜１２であることが好ましく、炭素原子数３〜１０であることがより好ましく、炭素原子数４〜１０であることがさらに好ましく、炭素原子数５〜１０であることが特に好ましく、炭素原子数６〜１０であることが最も好ましい。
【０２０３】
一般式（Ｈ−１）〜一般式（Ｈ−４）中、１，４−フェニレン基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝によって置換されていてもよい。また、１，４−フェニレン基中の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
一般式（Ｈ−２）及び一般式（Ｈ−４）中、１，４−シクロヘキシレン基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−Ｓ−によって置換されていてもよい。また、１，４−シクロヘキシレン基中の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよい。
【０２０４】
更に具体的には、酸化防止剤としては、例えば、式（Ｈ−１１）から式（Ｈ−１５）が挙げられる。
【化７５】
2020106612.tif 000076
【０２０５】
液晶組成物が酸化防止剤を含有する場合、その好ましい下限は、１０質量ｐｐｍ以上であり、２０質量ｐｐｍ以上であり、５０質量ｐｐｍ以上である。一方、その好ましい上限は、１００００質量ｐｐｍであり、１０００質量ｐｐｍであり、５００質量ｐｐｍであり、１００質量ｐｐｍである。
液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度（ＴＮＩ）が６０〜１２０℃であることが好ましく、７０〜１００℃であることがより好ましく、７０〜８５℃がさらに好ましい。なお、本明細書中においては、６０℃以上をＴＮＩが高いと表現している。
液晶テレビ用途の場合、ＴＮＩは、７０〜８０℃が好ましく、モバイル用途の場合、ＴＮＩは、８０〜９０℃であることが好ましく、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の屋外表示用途の場合、ＴＮＩは、９０〜１１０℃であることが好ましい。
【０２０６】
液晶組成物は、２０℃における屈折率異方性（Δｎ）が０．０８〜０．１４であることが好ましく、０．０９〜０．１３であることがより好ましく、０．０９〜０．１２であることがさらに好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合、屈折率異方性（Δｎ）は、０．１０〜０．１３であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合、屈折率異方性（Δｎ）は、０．０８〜０．１０であることが好ましい。なお、本明細書中においては、０．０９以上をΔｎが大きいと表現している。
液晶組成物は、２０℃における回転粘性（γ１）が５０〜１６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５５〜１６０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、６０〜１６０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、８０〜１５０ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、９０〜１４０ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましく、９０〜１３０ｍＰａ・ｓであることが特に好ましく、１００〜１３０ｍＰａ・ｓであることが最も好ましい。
【０２０７】
液晶組成物は、２０℃における誘電率異方性（Δε）が−２．０〜−８．０であることが好ましく、−２．０〜−６．０がより好ましく、−２．０〜−５．０がさらに好ましく、−２．５〜−４．０が特に好ましく、−２．５〜−３．５が最も好ましい。
液晶組成物を構成する化合物のうち、アルケニル基を有する化合物の含有量の合計の好ましい上限値は、１０質量％であり、８質量％であり、６質量％であり、５質量％であり、４質量％であり、３質量％であり、２質量％であり、１質量％であり、０質量％である。また、アルケニル基を有する化合物の含有量の合計の好ましい範囲は、０〜１０質量％であり、０〜８質量％であり、０〜５質量％であり、０〜４質量％であり、０〜３質量％であり、０〜２質量％である。但し、一般式（ＮＵ−０１）で表される化合物を除く。
【０２０８】
液晶組成物は、必須成分である重合性モノマを含有し、更に一般式（Ｎ−０１）、一般式（Ｎ−０２）、一般式（Ｎ−０３）、一般式（Ｎ−０４）、一般式（Ｎ−０５）及び一般式（Ｎ−０６）で表される化合物から選ばれる１種類又は２種類以上含有し、更に一般式（ＮＵ−０１）〜（ＮＵ−０６）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上含有することが好ましい。
これらの含有量の合計の上限値は、１００質量％、９９質量％、９８質量％、９７質量％、９６質量％、９５質量％、９４質量％、９３質量％、９２質量％、９１質量％、９０質量％、８９質量％、８８質量％、８７質量％、８６質量％、８５質量％、８４質量％であることが好ましく、これらの含有量の合計の下限値が、７８質量％、８０質量％、８１質量％、８３質量％、８５質量％、８６質量％、８７質量％、８８質量％、８９質量％、９０質量％、９１質量％、９２質量％、９３質量％、９４質量％、９５質量％、９６質量％、９７質量％、９８質量％、９９質量％であることが好ましい。
【０２０９】
本発明の液晶表示素子は、特に、アクティブマトリックス駆動用の液晶表示素子に有用であり、ＶＡ、ＦＦＳ、ＩＰＳ、ＰＳＡ、ＰＳＶＡ、ＰＳ−ＩＰＳ又はＰＳ−ＦＦＳ、ＮＰＳ、ＰＩ−ｌｅｓｓ等の液晶表示素子に適宜用いることができる。
以上、本発明の液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各工程は、同様の機能を有する任意の構成に置換してもよく、他の任意の工程が付加されていてもよい。
【実施例】
【０２１０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
液晶混合物について測定した特性は、次の通りである。
Ｔｎｉ  ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
Δｎ    ：２９３Ｋにおける屈折率異方性
Δε    ：２９３Ｋにおける誘電率異方性
γ１    ：２９３Ｋにおける回転粘度（ｍＰａ・ｓ)
Ｋ１１  ：２９３Ｋにおける広がりの弾性定数（ｐＮ）
Ｋ３３  ：２９３Ｋにおける曲がりの弾性定数（ｐＮ）
【０２１１】
１．液晶混合物の調製
以下では、化合物の記載について、次の略号を用いる。略号中のｎは自然数である。
（側鎖）
−ｎ        −ＣｎＨ２ｎ＋１：炭素原子数ｎの直鎖状アルキル基
ｎ−        ＣｎＨ２ｎ＋１−：炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基
−Ｏｎ      −ＯＣｎＨ２ｎ＋１：炭素原子数ｎの直鎖状アルコキシ基
−Ｖ１      −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３：プロペニル基
Ｖ−        ＣＨ２＝ＣＨ−：ビニル基
１Ｖ２−    ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−：ペンテニル基
【０２１２】
（連結構造）
−ｎＯ−    −ＣｎＨ２ｎＯ−
（環構造）
【化７６】
2020106612.tif 000077
【０２１３】
液晶混合物ＬＣ−１およびＬＣ−２の組成及び物性について、以下の表１に示す。
【表１】
2020106612.tif 000078
【０２１４】
２．液晶組成物の調製
（液晶組成物１の調製）
１００質量部の液晶混合物ＬＣ−１に対して、０．３質量部の下記重合性モノマＡと、０．３質量部の下記重合性モノマＢとを混合して、加熱溶解することにより液晶組成物１を得た。
【０２１５】
【化７７】
2020106612.tif 000079
【０２１６】
【化７８】
2020106612.tif 000080
【０２１７】
（液晶組成物２の調製）
液晶混合物ＬＣ−２に変更した以外は、液晶組成物１と同様にして、液晶組成物２を得た。
【０２１８】
３．液晶表示素子の作製
（実施例Ａ１）
まず、ポリイミド膜をＩＴＯ基板に塗布した後、ポリイミド膜にラビング処理することにより配向膜を形成した。その後、配向膜付きＩＴＯ基板と配向膜なしＩＴＯ基板とを含む空の液晶セル（セルギャップ３．５μｍ）を作製した。
次に、真空注入法により空の液晶セル内に液晶組成物１を注入した。
次に、液晶組成物１を注入した液晶セルに、周波数１００Ｈｚで１０Ｖの交流電圧を印加した状態で、光源１を用いて、液晶層が３℃上昇するまで紫外線を照射した。これにより、液晶表示素子を得た。ＵＶ照度計は、ウシオ電機株式会社製「ＵＩＴ−１５０」を用いた。
【０２１９】
（実施例Ａ２〜Ａ７）
光源を変更するとともに、液晶層が表３に示す温度に上昇するまで紫外線を照射した以外は、実施例Ａ１と同様にして、液晶表示素子を製造した。
（実施例Ｂ１〜Ｂ７）
液晶組成物２を用いた以外は、実施例Ａ１〜Ａ７と同様にして、液晶表示素子を製造した。
【０２２０】
（実施例Ｃ１〜Ｃ７）
さらに、電圧を印加することなく、光源Ｒ−４を用いて、液晶層が５℃上昇するまでに紫外線を照射した以外は、実施例Ａ１〜Ａ７と同様にして、液晶表示素子を製造した。
（実施例Ｄ１〜Ｄ７）
さらに、電圧を印加することなく、光源６を用いて、液晶層が３℃上昇するまでに紫外線を照射した以外は、実施例Ａ１〜Ａ７と同様にして、液晶表示素子を製造した。
【０２２１】
（比較例１〜７）
光源を変更するとともに、液晶層が表５に示す温度に上昇するまで紫外線を照射した以外は、実施例Ａ１〜Ａ７と同様にして、液晶表示素子を製造した。
【０２２２】
４．評価
各実施例及び各比較例で得られた液晶表示素子について、以下の評価を行った。
４−１．プレチルト角形成の評価
得られた液晶表示素子において、液晶分子のプレチルト角を、プレチルト角測定システム（シンテック社製、「ＯＰＴＩＰＲＯ」）を用いて測定し、以下の基準に従って評価した。
［評価基準］
Ａ：８８．５°以下
Ｂ：８８．５°超、８９°以下
Ｃ：８９°超、８９．５°以下
Ｄ：８９．５°超
【０２２３】
４−２．重合性モノマの残存量の評価
得られた液晶表示素子から液晶組成物を抽出し、高速液体クロマトグラフィーを用いて、残存する重合性モノマを分析し、以下の基準に従って評価した。
［評価基準］
Ａ：検出限界以下
Ｂ：０．００１質量％以上、０．０１質量％未満
Ｃ：０．０１質量％以上、０．１質量％未満
Ｄ：０．１質量％以上
【０２２４】
４−３．表示不良（焼き付き）の評価
得られた液晶表示素子の表示エリア内に、所定の固定パターンを１０００時間表示させた。その後、全画面均一表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて確認し、以下の基準に従って評価を行った。
［評価基準］
Ａ：残像無し
Ｂ：残像ごく僅かに有るも、許容できるレベル
Ｃ：残像有り、許容できないレベル
Ｄ：残像有り、かなり劣悪
【０２２５】
４−４．ＶＨＲの評価
得られた液晶表示素子にパルス状の５Ｖの交流電圧を、パルス周波数６０Ｈｚ、パルス幅１６．６７ｍｓｅｃで印加した。その後、液晶物性評価システム（東陽テクニカ社製、「６２５４型」）を用いて、交流電圧の印加前後でＶＨＲの測定を行い、以下の基準に従って評価した。
［評価基準］
Ａ：１％未満の低下
Ｂ：１％以上、３％未満の低下
Ｃ：３％以上、５％未満の低下
Ｄ：５％以上の低下
以上の結果を表２〜表４に示す。
【０２２６】
【表２】
2020106612.tif 000081
【０２２７】
【表３】
2020106612.tif 000082
【０２２８】
【表４】
2020106612.tif 000083
【０２２９】
表２〜表４に示すように、照射する紫外線における波長３１３ｎｍのピークの強度と波長３６５ｎｍのピークの強度との比を所定の範囲に設定することにより、表示不良の発生やＶＨＲの低下を防止することができた。
また、消費工程を追加することで、重合性モノマの残存量を低減することができた。これに伴って、表示不良の発生が低減する傾向を示した。
これに対して、照射する紫外線における波長３１３ｎｍのピークの強度と波長３６５ｎｍのピークの強度との比が所定の範囲からズレると、プレチルト角が十分に付与できないか、ＶＨＲの低下が著しかった。
【０２３０】
実施例Ａ１〜Ａ７、Ｂ１〜Ｂ７、Ｃ１〜Ｃ７、Ｄ１〜Ｄ７において、重合性モノマＡに代えて前記式（ＳＡＬ−１．１）〜（ＳＡＬ−２．９）の化合物、重合性モノマＢに代えて前記式（Ｐ−１．１）〜（Ｐ−１．３）の化合物を用いた場合も、プレチルト角形成、重合性モノマの残存量、表示不良、ＶＨＲの各評価において良好な性能を示した。
また、実施例Ｃ１〜Ｃ７において、１回目の紫外線照射条件と２回目の紫外線照射条件とを反転させて、液晶組成物及び液晶層に紫外線を照射したところ、実施例Ｃ１〜Ｃ７と同じ傾向の結果が得られた。
【符号の説明】
【０２３１】
１          液晶表示素子
ＡＭ        アクティブマトリクス基板
ＣＦ        カラーフィルタ基板
２          第１の基板
３          第２の基板
４          液晶層
５          画素電極層
６          共通電極層
７          第１の偏光板
８          第２の偏光板
９          カラーフィルタ
１１        ゲートバスライン
１２        データバスライン
１３        画素電極
１４        Ｃｓ電極
１５        ソース電極
１６        ドレイン電極
１７        コンタクトホール
【図１】
2020106612.tif 000086
【図２】
2020106612.tif 000087