(57)【要約】      （修正有）【課題】高透過率の横電界方式液晶表示素子を提供する。【解決手段】（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む横電界方式液晶表示素子であって、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合、コレステリック相を示す時の上記（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合、コレステリック相を示すときの上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量とした時、ネマチック液晶組成物中の上記（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量である事、及び、ネマチック液晶組成物中の上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量である事の少なくともいずれかである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材、前記第１基材上に形成された複数の線状電極、および前記第１基材上に前記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、
第２基材、および前記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、
前記液晶駆動側基板および前記対向基板の間に形成され、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層と
を有する横電界方式液晶表示素子であって、
前記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち前記（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、前記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す前記ネマチック液晶組成物中の前記（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、
前記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち前記（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、前記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す前記ネマチック液晶組成物中の前記（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量としたとき、
前記ネマチック液晶組成物中の前記（I）右旋性のキラル化合物の含有量が前記第１特定量であること、および、前記ネマチック液晶組成物中の前記（II）左旋性のキラル化合物の含有量が前記第２特定量であることの少なくともいずれかであることを特徴とする横電界方式液晶表示素子。
【請求項２】
前記ネマチック液晶組成物が前記（I）右旋性のキラル化合物および前記（II）左旋性のキラル化合物を含有しない場合に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトすることを特徴とする請求項１に記載の横電界方式液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を用いた横電界方式液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
横電界方式液晶表示素子は、広視野角を実現できることから注目されている。一方、横電界方式液晶表示素子は、透過率が低いという課題を有している。横電界方式液晶表示素子においては、例えば、一方の基板に櫛歯電極を設け、隣接する櫛歯電極間で電界を発生させるため、櫛歯電極上では電界の横方向の成分が小さく、液晶分子が回転しにくい。そのため、透過率が低下するのである。
【０００３】
透過率向上の手段としては、例えば、電極のパターン、セルギャップ、液晶の弾性力、液晶および配向膜の種類等を調整する方法が提案されている。例えば特許文献１には、櫛歯電極上のセルギャップを櫛歯電極間のセルギャップよりも大きくすることにより、透過率を向上させる手段が開示されている。また特許文献２には、ＩＰＳモード液晶表示素子において、カイラル剤が添加された液晶を用い、一方の配向膜を水平配向膜とし、他方の配向膜を垂直配向膜とすることにより、駆動電圧を低減し、かつ透過率を向上させる手段が開示されている。
なお、特許文献２に記載されたＩＰＳモード液晶表示素子では、一方の配向膜が水平配向膜、他方の配向膜が垂直配向膜であり、電界無印加時に液晶分子はＴＮ方式のように配向しているが、一般的なＩＰＳモード液晶表示素子においては両方の配向膜が水平配向膜である。
【０００４】
また、透過率向上を目的とする技術ではないが、例えば特許文献３には、ＶＡまたはＩＰＳモードのディスプレイに用いられる液晶組成物にキラル化合物を添加してもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−２６７１０４号公報
【特許文献３】特表２０１１−５２９１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、両方の配向膜が水平配向膜であり、一般的な構成を有する横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させる方法について種々検討を行った結果、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を用いることにより透過率が向上することを知見した。しかしながら、本発明者が検討を重ねたところ、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を用いた横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させるには、次のような新たな課題が生じることが判明した。すなわち、透過率向上のためにはキラル化合物を所定量含有させる必要があるが、キラル化合物はネマチック液晶組成物にらせん構造を誘起させるものであることから、キラル化合物の含有量が多くなるとネマチック液晶組成物がネマチック相ではなくコレステリック相を示すようになり、横電界では駆動できなくなる。
【０００７】
なお、キラル化合物が添加されていない従来のネマチック液晶組成物を用いる場合には、上述のような問題は生じない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高透過率の横電界方式液晶表示素子を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、第１基材、上記第１基材上に形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有する横電界方式液晶表示素子であって、上記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、上記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す上記ネマチック液晶組成物中の上記（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、上記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、上記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す上記ネマチック液晶組成物中の上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量としたとき、上記ネマチック液晶組成物中の上記（I）右旋性のキラル化合物の含有量が上記第１特定量であること、および、上記ネマチック液晶組成物中の上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量が上記第２特定量であることの少なくともいずれかであることを特徴とする横電界方式液晶表示素子を提供する。
【００１０】
本発明によれば、ネマチック液晶組成物が、捩れ方向が逆方向である右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物を含有するため、捩れが互いに打ち消し合い、ネマチック液晶組成物がコレステリック相にならずに、ネマチック液晶組成物中の右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の少なくともいずれか一方の含有量が特定の量になるまでキラル化合物の含有量を増加させることができ、透過率を向上させることが可能である。
【００１１】
また、本発明の横電界方式液晶表示素子においては、上記ネマチック液晶組成物が上記（I）右旋性のキラル化合物および上記（II）左旋性のキラル化合物を含有しない場合に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトすることが好ましい。高透過率および低駆動電圧の両方を達成することができるからである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、ネマチック液晶組成物が、捩れ方向が逆方向である右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物を含有するため、捩れが互いに打ち消し合い、ネマチック液晶組成物がコレステリック相にならずに、キラル化合物の含有量を増加させることができ、透過率を向上させることが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の横電界方式液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の横電界方式液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極の伸長方向および配向処理方向の一例を示す模式図である。
【図４】実施例の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図５】実施例の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図６】実施例の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図７】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極の伸長方向および配向処理方向の他の例を示す模式図である。
【図８】実施例の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図９】実施例の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の横電界方式液晶表示素子について詳細に説明する。
本発明の横電界方式液晶表示素子は、第１基材、上記第１基材上に形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有する横電界方式液晶表示素子であって、上記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、上記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す上記ネマチック液晶組成物中の上記（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、上記ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち上記（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、上記ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す上記ネマチック液晶組成物中の上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量としたとき、上記ネマチック液晶組成物中の上記（I）右旋性のキラル化合物の含有量が上記第１特定量であること、および、上記ネマチック液晶組成物中の上記（II）左旋性のキラル化合物の含有量が上記第２特定量であることの少なくともいずれかであることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の横電界方式液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の横電界方式液晶表示素子の一例を示す概略断面図であり、ＩＰＳモード液晶表示素子の例である。図１に例示する横電界方式液晶表示素子１においては、液晶駆動側基板１０と対向基板２０との間に、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を含む液晶層３０が挟持されている。液晶駆動側基板１０は、第１基材２と、第１基材２上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極３と、第１基材２上に線状電極３を覆うように形成された第１配向膜４とを有している。対向基板２０は、第２基材１１と、第２基材１１上に形成された第２配向膜１２とを有している。第１配向膜４および第２配向膜１２は、いずれもいわゆる水平配向膜であり、ラビング方向等の配向処理方向が略平行になるように配置されている。この横電界方式液晶表示素子１においては、線状電極３に電圧が印加されると、電気力線Ｌで示すように線状電極３間で電界が発生する。
【００１６】
図２は、本発明の横電界方式液晶表示素子の他の例を示す概略断面図であり、ＦＦＳモード液晶表示素子の例である。図２に例示する横電界方式液晶表示素子１においては、液晶駆動側基板１０と対向基板２０との間に、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を含む液晶層３０が挟持されている。液晶駆動側基板１０は、第１基材２と、第１基材２上に形成された全面電極３ａと、全面電極３ａ上に形成された絶縁層５と、絶縁層５上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極３ｂと、絶縁層５上に線状電極３ｂを覆うように形成された第１配向膜４とを有している。対向基板２０は、第２基材１１と、第２基材１１上に形成された第２配向膜１２とを有している。第１配向膜４および第２配向膜１２は、いずれも水平配向膜であり、配向処理方向が略平行になるように配置されている。この横電界方式液晶表示素子１においては、全面電極３ａおよび線状電極３ｂに電圧が印加されると、電気力線Ｌで示すように全面電極３ａおよび線状電極３ｂ間で電界が発生する。
【００１７】
このような横電界方式液晶表示素子において、キラル化合物がネマチック液晶組成物に添加されていることにより、透過率を向上させることができる。キラル化合物の添加により透過率が高くなる理由は明らかではないが、キラル化合物は捩れを生じさせるものであるため、キラル化合物を添加することにより電界印加時に液晶分子が回転しやすくなり、その結果、所定の電界強度に対する透過率が向上するものと考えられる。
【００１８】
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極の伸長方向および配向処理方向の一例を示す模式図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、横電界方式液晶表示素子においては、一般的に線状電極３の伸長方向と配向処理方向ｄとが交差している。電界無印加時には、図中の破線で示すように、液晶分子３１は配向処理方向ｄに沿って配列する。そして、電界印加時には、線状電極３間に発生した電界Ｅに沿って液晶分子３１が配列しようとするために液晶分子３１が基板面に対して略平行に回転する。このとき、線状電極３の伸長方向に対して配向処理方向ｄが交差する向きによって、液晶分子３１の回転方向が異なる。すなわち、図３（ａ）においては、線状電極３の伸長方向に対して配向処理方向ｄが左回りに交差しており、液晶分子３１は左回りに回転する。一方、図３（ｂ）においては、線状電極３の伸長方向に対して配向処理方向ｄが右回りに交差しており、液晶分子３１は右回りに回転する。
このような横電界方式液晶表示素子において、図３（ａ）に示すように電界Ｅによって液晶分子３１が左回りに回転する場合には、ネマチック液晶組成物に左旋性のキラル化合物が添加されていると、左旋性のキラル化合物は左捩れを生じさせるため、電界印加時に液晶分子３１が左回りに回転しやすくなる。また、図３（ｂ）に示すように電界Ｅによって液晶分子３１が右回りに回転する場合には、ネマチック液晶組成物に右旋性のキラル化合物が添加されていると、右旋性のキラル化合物は右捩れを生じさせるため、電界印加時に液晶分子３１が右回りに回転しやすくなる。
したがって、キラル化合物を添加することにより電界印加時に液晶分子が回転しやすくなり、所定の電界強度に対する透過率が向上するものと考えられる。
【００１９】
透過率を向上させるには、キラル化合物を所定量含有させる必要がある。しかしながら、キラル化合物はネマチック液晶組成物にらせん構造を誘起させるものであることから、キラル化合物の含有量が多くなると、ネマチック液晶組成物がネマチック相ではなくコレステリック相を示すようになり、横電界では駆動できなくなる。
これに対し本発明においては、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物が含有されており、これらのキラル化合物は捩れ方向が逆方向であるため、捩れが互いに打ち消し合う。そのため、キラル化合物の含有量が比較的多くとも、ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示さずネマチック相を示すようになる。したがって、キラル化合物の含有量を増やすことができ、透過率を向上させることが可能になる。
【００２０】
なお、本発明においては、上述のように、キラル化合物は捩れを生じさせるものであるため、キラル化合物を添加することにより電界印加時に液晶分子が回転しやすくなり、所定の電界強度に対する透過率が向上するものと考えられることから、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物が含有されており、捩れが互いに打ち消し合うと、キラル化合物による透過率向上の効果が得られにくくなることが懸念される。特に、同一の分子構造を有する（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量が等量である場合には、キラル化合物による透過率向上の効果が得られなくなることが懸念される。しかしながら、ネマチック液晶組成物全体において捩れが互いに打ち消し合っても、捩れ方向が逆方向のキラル化合物による液晶分子の回転阻害は極めて小さいか、起こらないため、液晶分子の回転方向に対して捩れ方向が同方向のキラル化合物の含有量が増えた分だけ、電界印加時に液晶分子が回転する効果が大きくなり、透過率が向上するものと推量される。
【００２１】
そこで本発明においては、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すネマチック液晶組成物中の（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量としたとき、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかとする。
ここで、基本的に、右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の分子構造が同一である場合には、ネマチック液晶組成物が右旋性のキラル化合物のみを含有する場合にコレステリック相を示す右旋性のキラル化合物の含有量と、ネマチック液晶組成物が左旋性のキラル化合物のみを含有する場合にコレステリック相を示す左旋性のキラル化合物の含有量とはほぼ等しくなる傾向にある。そのため、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合にネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す（III）左旋性のキラル化合物の含有量は、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物のみを含有する場合にネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す（I）右旋性のキラル化合物の含有量とみなすことができる。
すなわち、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の少なくともいずれか一方の含有量が、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物のうちいずれか一方のみを含有する場合にはコレステリック相になるような量となっている。
【００２２】
ここで、具体例として、（I）右旋性のキラル化合物Ａおよび（II）左旋性のキラル化合物Ｂを挙げて説明する。なお、第１特定量および第２特定量の測定に使用されるネマチック液晶組成物を測定用ネマチック液晶組成物、本発明に用いられるネマチック液晶組成物を試料用ネマチック液晶組成物と称する。
キラル化合物のうち（II）左旋性のキラル化合物Ｂのみを含有する測定用ネマチック液晶組成物において、（II）左旋性のキラル化合物Ｂの含有量が２質量％である場合に測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すとする。この場合、（I）右旋性のキラル化合物Ａおよび（II）左旋性のキラル化合物Ｂを含有する試料用ネマチック液晶組成物においては、（II）左旋性のキラル化合物Ｂの含有量が２質量％であっても試料用ネマチック液晶組成物はコレステリック相にならずネマチック相を示す。このとき、測定用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物Ｂの含有量を第２特定量とし、試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物Ｂは第２特定量となっている。
また、キラル化合物のうち（I）右旋性のキラル化合物Ａと同一構造の（III）左旋性のキラル化合物Ａ１のみを含有する測定用ネマチック液晶組成物において、（III）左旋性のキラル化合物Ａ１の含有量が２質量％である場合に測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すとする。この場合、（I）右旋性のキラル化合物Ａおよび（II）左旋性のキラル化合物Ｂを含有する試料用ネマチック液晶組成物においては、（I）右旋性のキラル化合物Ａの含有量が２質量％であっても試料用ネマチック液晶組成物はコレステリック相にならずネマチック相を示す。このとき、測定用ネマチック液晶組成物中の（III）左旋性のキラル化合物Ａ１の含有量を第１特定量とし、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物Ａは第１特定量となっている。
【００２３】
このように本発明においては、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有することにより、ネマチック液晶組成物がコレステリック相にならずに、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の少なくともいずれか一方の含有量が特定の量になるまでキラル化合物の含有量を増やすことができ、透過率を向上させることが可能である。
【００２４】
以下、本発明の横電界方式液晶表示素子の各構成について説明する。
【００２５】
１．ネマチック液晶組成物
本発明に用いられるネマチック液晶組成物は、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有するものである。すなわち、本発明に用いられるネマチック液晶組成物は、捩れ方向が逆方向であるキラル化合物を含有する。
以下、キラル化合物の含有量およびネマチック液晶組成物に含まれる各成分について説明する。
【００２６】
（１）キラル化合物の含有量
本発明において、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すネマチック液晶組成物中の（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、ネマチック液晶組成物がキラル化合物のうち（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する場合に、ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示すネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量としたとき、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかである。
【００２７】
ネマチック液晶組成物においては、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の少なくともいずれか一方の含有量が特定の量であればよく、（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であってもよく、（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であってもよく、（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であり、かつ、（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であってもよい。
【００２８】
また、（I）右旋性のキラル化合物として２種以上のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（I）右旋性のキラル化合物の合計含有量が第１特定量であればよい。同様に、（II）左旋性のキラル化合物として２種以上のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量が第２特定量であればよい。
【００２９】
第１特定量および第２特定量は、次のように求めることができる。ここでは、第１特定量および第２特定量の測定に使用されるネマチック液晶組成物を測定用ネマチック液晶組成物とする。
はじめに、第１特定量について説明する。まず、キラル化合物のうち（I）右旋性のキラル化合物と同一構造を有する（III）左旋性のキラル化合物のみを含有する測定用ネマチック液晶組成物を調製する。この際、（III）左旋性のキラル化合物の含有量を例えば０．５質量％ずつ増加させて、（III）左旋性のキラル化合物の含有量の異なる測定用ネマチック液晶組成物を調製する。次に、測定用ネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認する。液晶相の確認方法としては、例えば、一軸配向された液晶セルに測定用ネマチック液晶組成物を注入して液晶相を確認する方法、ＤＳＣ等の熱分析により液晶相を確認する方法が挙げられる。前者の方法のほうが正確であることから好ましい。測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す場合には、その測定用ネマチック液晶組成物中の（III）左旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とする。
また、（I）右旋性のキラル化合物として２種以上の右旋性のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（I）右旋性のキラル化合物とそれぞれ同一構造を有する２種以上の（III）左旋性のキラル化合物の比率を一定にして、２種以上の（III）左旋性のキラル化合物の合計含有量を例えば０．５質量％ずつ増加させて、２種以上の（III）左旋性のキラル化合物の合計含有量の異なる測定用ネマチック液晶組成物を調製すればよい。この場合、コレステリック相を示す測定用ネマチック液晶組成物中の（III）左旋性のキラル化合物の合計含有量を第１特定量とする。
【００３０】
次に、第２特定量について説明する。まず、キラル化合物のうち（II）左旋性のキラル化合物のみを含有する測定用ネマチック液晶組成物を調製する。この際、（II）左旋性のキラル化合物の含有量を例えば０．５質量％ずつ増加させて、（II）左旋性のキラル化合物の含有量の異なる測定用ネマチック液晶組成物を調製する。次に、測定用ネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認する。測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す場合には、その測定用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量とする。
また、（II）左旋性のキラル化合物として２種以上の左旋性のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（II）左旋性のキラル化合物の比率を一定にして、２種以上の（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量を例えば０．５質量％ずつ増加させて、２種以上の（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量の異なる測定用ネマチック液晶組成物を調製すればよい。この場合、コレステリック相を示す測定用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量を第２特定量とする。
【００３１】
ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであるネマチック液晶組成物は、次のように調製することができる。ここでは、上述のように、第１特定量および第２特定量の測定に使用されるネマチック液晶組成物を測定用ネマチック液晶組成物、本発明に用いられるネマチック液晶組成物を試料用ネマチック液晶組成物とする。
はじめに、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であるネマチック液晶組成物を調製する場合について説明する。まず、上述の方法により、第１特定量の範囲を求める。次に、上述の測定用ネマチック液晶組成物に、（II）左旋性のキラル化合物を添加して、試料用ネマチック液晶組成物を調製する。この際、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が、求めた第１特定量の範囲に含まれるように、試料用ネマチック液晶組成物を調製する。試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量は、試料用ネマチック液晶組成物がコレステリック相にならずネマチック相を示すような量であれば特に限定されない。このようにして、試料用ネマチック液晶組成物を調製することができる。
また、（I）右旋性のキラル化合物として２種以上の右旋性のキラル化合物が含有される場合には、試料用ネマチック液晶組成物中の２種以上の（I）右旋性のキラル化合物の合計含有量が、求めた第１特定量の範囲に含まれるように、試料用ネマチック液晶組成物を調製すればよい。
【００３２】
また、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であるネマチック液晶組成物についても、上記のネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であるネマチック液晶組成物と同様にして調製することができる。
【００３３】
ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであることは、次のように確認することができる。ここでは、上述のように、第１特定量および第２特定量の測定に使用されるネマチック液晶組成物を測定用ネマチック液晶組成物、横電界方式液晶表示素子に用いられるネマチック液晶組成物を試料用ネマチック液晶組成物とする。
まず、室温でネマチック相を示す試料用ネマチック液晶組成物を準備し、試料用ネマチック液晶組成物の成分を分析する。この際、キラル化合物が右旋性であるか左旋性であるかを問わず、分子構造が同一のキラル化合物は１つのキラル化合物として扱う。このときに、試料用ネマチック液晶組成物にキラル化合物が１つのみ含まれている場合およびキラル化合物が２つ以上含まれている場合に分けて説明する。
【００３４】
試料用ネマチック液晶組成物にキラル化合物が１つのみ含まれている場合には、試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物の含有量を測定する。次いで、そのキラル化合物と同一構造を有する左旋性のキラル化合物を含有する測定用ネマチック液晶組成物を調製する。この際、測定用ネマチック液晶組成物中の左旋性のキラル化合物の含有量が、試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物の含有量と同一になるように、測定用ネマチック液晶組成物を調製する。次に、測定用ネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認する。測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す場合には、試料用ネマチック液晶組成物は分子構造が同一の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有していることになる。
この場合、試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物の含有量は、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量に相当することになる。次に、上述の方法により、第１特定量の範囲のうち最小の第１特定量Ｘ、および、第２特定量の範囲のうち最小の第２特定量Ｙを求める。ここで、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の分子構造が同一である場合には、第１特定量および第２特定量は等しくなる。試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量が、最小の第１特定量Ｘおよび最小の第２特定量Ｙの合計量以上であれば、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであるとみなすことができる。
【００３５】
一方、試料用ネマチック液晶組成物にキラル化合物が２つ以上含まれている場合には、試料用ネマチック液晶組成物中の２つ以上のキラル化合物の各含有量を測定する。次いで、これらの２つ以上のキラル化合物とそれぞれ同一構造を有する２つ以上の左旋性のキラル化合物を含有する測定用ネマチック液晶組成物を調製する。この際、測定用ネマチック液晶組成物中の２つ以上の左旋性のキラル化合物の各含有量が、試料用ネマチック液晶組成物中の２つ以上のキラル化合物の各含有量と同一になるように、測定用ネマチック液晶組成物を調製する。次に、測定用ネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認する。測定用ネマチック液晶組成物がコレステリック相を示す場合には、試料用ネマチック液晶組成物は（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有していることになる。
次に、測定用ネマチック液晶組成物において、２つ以上の左旋性のキラル化合物のうち１つの左旋性のキラル化合物の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物の含有量よりも少なくなり、他の左旋性のキラル化合物の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中の含有量と同一になるように、測定用ネマチック液晶組成物を調製する。また、２つ以上の左旋性のキラル化合物のすべてについて同様に測定用ネマチック液晶組成物を調製する。次に、これらの測定用ネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認する。測定用ネマチック液晶組成物がいずれもコレステリック相を示す場合には、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであるとみなすことができる。
【００３６】
具体的には、試料用ネマチック液晶組成物が分子構造が異なるキラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂを含有する場合、まず、キラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂとそれぞれ同一構造を有する左旋性のキラル化合物Ａ１および左旋性のキラル化合物Ｂ１を含有する測定用ネマチック液晶組成物ａを調製する。この際、測定用ネマチック液晶組成物ａ中の左旋性のキラル化合物Ａ１および左旋性のキラル化合物Ｂ１の各含有量は、試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂの各含有量と同一とする。測定用ネマチック液晶組成物ａがコレステリック相を示す場合には、試料用ネマチック液晶組成物は（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有していることになる。
次に、左旋性のキラル化合物Ａ１の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物Ａと同一であり、左旋性のキラル化合物Ｂ１の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物Ｂの含有量よりも少ない測定用ネマチック液晶組成物ｂを調製する。また、左旋性のキラル化合物Ａ１の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物Ａよりも少なく、左旋性のキラル化合物Ｂ１の含有量が試料用ネマチック液晶組成物中のキラル化合物Ｂの含有量と同一である測定用ネマチック液晶組成物ｃを調製する。測定用ネマチック液晶組成物ｂおよびネマチック液晶組成物ｃのいずれもがコレステリック相を示す場合には、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであるとみなすことができる。
ここで、この場合には、キラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂのうち一方が（I）右旋性のキラル化合物であり、他方が（II）左旋性のキラル化合物である態様と、キラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂのうち一方が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物であり、他方が（I）右旋性のキラル化合物または（II）左旋性のキラル化合物である態様と、キラル化合物Ａおよびキラル化合物Ｂの両方が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物である態様とがある。いずれの態様においても、上述の方法により、試料用ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、試料用ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであることを確認することができる。
【００３７】
本発明においては、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物の含有量が第１特定量であること、および、ネマチック液晶組成物中の（II）左旋性のキラル化合物の含有量が第２特定量であることの少なくともいずれかであればよいが、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量の上限は、ネマチック液晶組成物がコレステリック相にならずネマチック相を示すような量とする。
具体的には、ネマチック液晶組成物中の（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量はそれぞれ、１質量％〜１０質量％の範囲内で設定することができる。なお、（I）右旋性のキラル化合物として２種以上の右旋性のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（I）右旋性のキラル化合物の合計含有量を上記範囲内で設定することができる。同様に、（II）左旋性のキラル化合物として２種以上の左旋性のキラル化合物が含有される場合には、２種以上の（II）左旋性のキラル化合物の合計含有量を上記範囲内で設定することができる。
【００３８】
後述するように、（I）右旋性のキラル化合物と（II）左旋性のキラル化合物とは、分子構造が同一であってもよく異なっていてもよい。（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の分子構造が同一である場合、同一の分子構造を有する（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量は同じであってもよく異なっていてもよい。同一の分子構造を有する（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量が同じである場合には、ラセミ体を用いることが可能であるが、中でも、同一の分子構造を有する（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を等量混合することが好ましい。
【００３９】
また、本発明の横電界方式液晶表示素子において、図３（ａ）に示すように電界Ｅによって液晶分子３１が左回りに回転する場合には、（II）左旋性のキラル化合物の含有量を第２特定量とし、増加させることが好ましい。一方、図３（ｂ）に示すように電界Ｅによって液晶分子３１が右回りに回転する場合には、（I）右旋性のキラル化合物の含有量を第１特定量とし、増加させることが好ましい。電界印加時に液晶分子が回転しやすくなり、透過率向上の効果が大きくなると考えられるからである。
【００４０】
なお、マルチドメイン駆動の横電界方式液晶表示素子は、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域と左回りに回転する領域とを有するため、各領域で電界印加時の液晶分子の回転しやすさがほぼ等しくなるように、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の含有量を調整してもよい。
また、各領域での電界印加時の液晶分子の回転しやすさをほぼ等しくするには、例えば、各領域の面積を調整したり、線状電極の形状、幅、間隔等を調整したりすることもできる。
【００４１】
（２）キラル化合物
本発明におけるネマチック液晶組成物は、（I）右旋性のキラル化合物として、１種類のキラル化合物を含有していてもよく、２種類以上のキラル化合物を含有していてもよい。同様に、ネマチック液晶組成物は、（II）左旋性のキラル化合物として、１種類のキラル化合物を含有していてもよく、２種類以上のキラル化合物を含有していてもよい。
【００４２】
（I）右旋性のキラル化合物と（II）左旋性のキラル化合物とは、分子構造が同一であってもよく異なっていてもよい。分子構造が同一である場合、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物は鏡像異性体になる。
（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物の分子構造を異ならせるには、例えば、コア部の構造を異ならせてもよく、コア部の置換基を異ならせてもよく、キラル部位の構造を異ならせてもよい。
【００４３】
本発明に用いられるキラル化合物としては、カイラルピッチが比較的長いことが好ましい。ネマチック液晶組成物がコレステリック相になりにくいからである。カイラルピッチが長ければ、キラル化合物の含有量をある程度許容することができ、ネマチック液晶組成物の調製に有利である。
【００４４】
また、キラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。また、キラル化合物が液晶性を有する場合、スメクチック性を有していてもよく有さなくてもよい。
【００４５】
キラル化合物としては、上記のような特性を有するものであれば特に限定されるものではなく、公知のキラル化合物の中から適宜選択して用いることができる。
【００４６】
ここで、横電界方式液晶表示素子は、電圧印加により基板に対して横方向に電界が発生し、液晶分子が基板面に対して平行に回転することにより駆動するものであり、ＴＮ方式やＶＡ方式等の他の方式の液晶表示素子に比べて駆動電圧が大きく、透過率が低いという不具合を有している。近年、液晶表示素子は薄型および低消費電力等といった特徴から、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の小型の携帯端末に用いられており、小型の携帯端末に用いられる液晶表示素子としては、ＩＣの耐電圧が低いという理由から低電圧駆動が可能であることが求められている。また、一般的に液晶表示素子の消費電力は電圧の二乗に比例するため消費電力の削減を目的として駆動電圧の低減が求められている。そこで、横電界方式液晶表示素子を小型の携帯端末に用いる際には、駆動電圧を低減させる必要がある。しかしながら、一般的に液晶表示素子においては駆動電圧を低減させると透過率が低下してしまい、特に横電界方式液晶表示素子においては透過率の低下が顕著である。
そこで、本発明者は、横電界方式液晶表示素子の透過率向上および駆動電圧低減について検討を重ねたところ、ネマチック液晶組成物にキラル化合物を添加することにより電圧−透過光量特性が変化し、添加するキラル化合物の種類によって電圧−透過光量特性の変化が相違することが判明した。
【００４７】
したがって、本発明に用いられるキラル化合物は、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有しない場合に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトするようなものであることが好ましい。
【００４８】
ここで、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有しない場合に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしていることは、次のように確認することができる。なお、電圧−透過光量特性の測定に使用されるネマチック液晶組成物を測定用ネマチック液晶組成物、本発明に用いられるネマチック液晶組成物を試料用ネマチック液晶組成物とし、電圧−透過光量特性の測定に使用される横電界方式液晶表示素子を測定用横電界方式液晶表示素子、本発明の横電界方式液晶表示素子を試料用横電界方式液晶表示素子とする。まず、試料用ネマチック液晶組成物において、（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有しない測定用ネマチック液晶組成物を調製し、測定用横電界方式液晶表示素子を作製する。次に、測定用横電界方式液晶表示素子および試料用横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を測定する。続いて、得られた測定用横電界方式液晶表示素子および試料用横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量曲線を比較する。低電圧の範囲、例えば０Ｖ〜５Ｖの範囲において、試料用横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量曲線が、測定用横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量曲線よりも低電圧側にある場合には、ネマチック液晶組成物が（I）右旋性のキラル化合物および（II）左旋性のキラル化合物を含有しない場合に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしているとする。
【００４９】
以下、キラル化合物の具体例について説明する。
【００５０】
（ａ）下記一般式（１）で表されるキラル化合物
本発明に用いられるキラル化合物としては、例えば下記一般式（１）で表されるキラル化合物であることが好ましい。
Ｒ1−Ａ1−Ｚ1−Ａ2−Ｚ2−（Ａ3−Ｚ3）m−（Ａ4）n−Ｒ2    （１）
（上記式（１）において、Ｒ1は、非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数３〜１１の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
Ｒ2は、キラルな基であり、下記一般式（２）で表される基である。
−Ｏ−Ｃ＊Ｈ（ＣＨ3）−ＣＯＯ−Ｒ3        （２）
（上記式（２）において、Ｒ3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜８の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。＊印はキラル中心を示す。）
Ａ1〜Ａ4はそれぞれ独立して、１，４−シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、またはピリミジン−２，５−ジイル基である。ただし、Ａ1〜Ａ4のうち１つが下記式（３）で表される基である。
【００５１】
【化１】
2014215365.tif 000002
【００５２】
Ｚ1〜Ｚ3はそれぞれ独立して単結合またはエステル結合である。
ｍおよびｎはそれぞれ独立して０または１であり、ｍ≦ｎである。）
【００５３】
上記式（１）で表されるキラル化合物を用いた場合には、電圧−透過光量特性が急峻となり、駆動電圧が比較的低くとも高い透過率が得られる傾向がある。この理由は明らかではないが、上述のように、キラル化合物を添加することにより電界印加時に液晶分子は回転しやすくなると考えられる。また、上記式（１）で表されるキラル化合物が、コア部に上記式（３）で表される基を１つ有しており、上記式（３）で表される基においてはベンゼン環の隣り合う炭素原子にそれぞれフッ素原子が置換していることから、コア部の対称性が低くなるため、上記式（１）で表されるキラル化合物と他の化合物との間で相互作用が働きにくくなり、電界印加時に上記式（１）で表されるキラル化合物が動作しやすくなると考えられる。そのため、上記式（１）で表されるキラル化合物が添加されていることにより、低電圧で駆動しやすくなると推量される。
【００５４】
上記式（１）で表されるキラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。また、キラル化合物が液晶性を有する場合、スメクチック性を有するものであってもよく、スメクチック性を有さないものであってもよい。
【００５５】
上記式（１）において、Ｒ1は非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数３〜１１の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
アルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基は、直鎖状または分岐状である。
アルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。環状の不飽和アルカン以外の不飽和アルカンにおいては、不飽和アルカンは飽和アルカンに比べて反応性が高く、長期の保存・駆動や温度変化により材質が変化し、横電界方式液晶表示素子の表示品質が劣化するおそれがあるからである。
【００５６】
上記式（１）において、Ｒ2は、１個以上のキラル中心をもつキラルな基であり、上記式（２）で表される基である。
【００５７】
上記式（２）において、Ｒ3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜８の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
炭素数は１〜８であればよいが、中でも１〜６が好ましく、２〜４がさらに好ましい。
アルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状である。
【００５８】
上記式（１）において、Ａ1〜Ａ4はそれぞれ独立して、１，４−シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、またはピリミジン−２，５−ジイル基である。ただし、Ａ1〜Ａ4のうち１つが上記式（３）で表される基である。
【００５９】
Ａ1〜Ａ4のうち１つは上記式（３）で表される基である。上記式（３）で表される基は、置換基として２個のフッ素原子を有する１，４−フェニレン基であり、１，４−フェニレン基の隣り合う炭素原子にそれぞれフッ素原子が置換し、１，４−フェニレン基が対称的に置換されている。コア部がこのような基を含む場合には、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなる傾向にある。なお、上記式（３）で表される基は、２個のフッ素原子以外の置換基を有さない。また、上記式（１）において、上記式（３）で表される基の数は１つである。
【００６０】
Ａ1〜Ａ4のうち、１つが上記式（３）で表される基であり、残りの少なくともいずれかが１，４−フェニレン基である場合には、１，４−フェニレン基は置換基を有していてもよく、置換基としては−ＣＨ3、フッ素原子または塩素原子が挙げられる。
１，４−フェニレン基が置換基を有する場合には、１個の１，４−フェニレン基は１〜４個の置換基を有することができるが、中でも１個の置換基を有することが好ましい。
１，４−フェニレン基が１個の置換基を有する場合、上記１個の置換基は−ＣＨ3、フッ素原子または塩素原子であることが好ましく、中でも−ＣＨ3またはフッ素原子であることが好ましい。
【００６１】
また、上記式（１）で表されるキラル化合物において、Ａ1〜Ａ4のうち、１つが上記式（３）で表される基であり、残りの少なくともいずれかが１，４−フェニレン基である場合、すなわち、Ａ1〜Ａ4のうち２つ以上が１，４−フェニレン基である場合、合計で２個または３個の置換基を有することが好ましい。
置換基の合計数が３個の場合には、ネマチック液晶組成物の結晶化が抑制され、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなり応答速度が速くなる傾向にある。この場合、置換基の位置としては、２つ以上の１，４−フェニレン基において各置換基が近くに位置する炭素原子に結合していることが好ましい。中でも、置換基として２個のフッ素原子を有する上記式（３）で表される基に隣接する１，４−フェニレン基が１個の置換基を有することがより好ましい。このように各置換基同士が近くに位置することにより、分子配列の規則性を緩和することができ、結晶化を抑制することができるからである。
【００６２】
ｍおよびｎが０であり、Ａ1およびＡ2のうち、一方が上記式（３）で表される基であり、他方が１，４−フェニレン基である場合には、他方の１，４−フェニレン基が置換基を有さないことが好ましい。
また、ｍが０、ｎが１であり、Ａ1、Ａ2およびＡ4のうち、いずれか１つが上記式（３）で表される基であり、残りの２つが１，４−フェニレン基である場合には、真ん中に位置するＡ2が置換基を有する１，４−フェニレン基であることが好ましく、上記式（３）で表される基であることがより好ましい。さらにｍおよびｎが１であり、Ａ1〜Ａ4のうち、いずれか１つが上記式（３）で表される基であり、残りの３つが１，４−フェニレン基である場合には、真ん中に位置するＡ2またはＡ3のうちいずれか一方が置換基を有する１，４−フェニレン基であることが好ましく、上記式（３）で表される基であることがより好ましい。上記キラル化合物の添加によりネマチック液晶組成物が結晶化しやすくなるのを抑制することができる。
【００６３】
上記式（１）において、Ｚ1〜Ｚ3はそれぞれ独立して単結合またはエステル結合である。
【００６４】
上記式（１）において、ｍおよびｎはそれぞれ独立して０または１であり、ｍ≦ｎである。
【００６５】
上記式（１）で表されるキラル化合物としては、具体的に下記式に示す化合物を挙げることができる。ここで、下記式においてＲ1およびＲ2は上記式（１）と同様である。
【００６６】
【化２】
2014215365.tif 000003
【００６７】
上記式（１）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記表１〜表３に示すキラル化合物を挙げることができる。なお、表中、右旋性を＋、左旋性を−で示す。
【００６８】
【表１】
2014215365.tif 000004
【００６９】
【表２】
2014215365.tif 000005
【００７０】
また、上記式（１）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記に示すキラル化合物を挙げることができる。
【００７１】
【化３】
2014215365.tif 000006
【００７２】
上記式（１）で表されるキラル化合物としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００７３】
上記式（１）で表されるキラル化合物は、公知の合成方法により合成することができ、例えば、国際公開第２０１０／０３１４３１号パンフレットに記載の方法により合成することができる。
【００７４】
（ｂ）下記一般式（４）で表されるキラル化合物
本発明に用いられるキラル化合物としては、例えば下記一般式（４）で表されるキラル化合物であることも好ましい。
【００７５】
【化４】
2014215365.tif 000007
【００７６】
（上記式（４）において、Ｒ11は水素原子、シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基または炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基であり、Ｒ12は炭素数２〜５のアルキル基である。＊はキラル中心を示す。）
【００７７】
上記式（４）で表されるキラル化合物を用いた場合にも、電圧−透過光量特性が急峻となり、駆動電圧が比較的低くとも高い透過率が得られる傾向がある。
【００７８】
上記式（４）で表されるキラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。また、キラル化合物が液晶性を有する場合、スメクチック性を有するものであってもよく、スメクチック性を有さないものであってもよい。
【００７９】
上記式（４）において、Ｒ11は水素原子、シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基または炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基である。なお、アルコキシカルボニル基の炭素数は、アルコキシカルボニル基中のアルキル基の炭素数をいう。アルコキシ基中およびアルコキシカルボニル基中のアルキル基は、直鎖状または分岐状である。また、アルコキシ基中およびアルコキシカルボニル基中のアルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。
上記式（４）において、Ｒ12は炭素数２〜５のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状または分岐状である。また、アルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。
【００８０】
上記式（４）で表されるキラル化合物としては、具体的に下記式に示す化合物を挙げることができる。
【００８１】
【化５】
2014215365.tif 000008
【００８２】
上記式（４）で表されるキラル化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
上記式（４）で表されるキラル化合物は、公知の合成方法により合成することができる。
【００８３】
（ｃ）下記一般式で表されるキラル化合物
本発明に用いられるキラル化合物としては、例えば下記一般式（５）で表されるキラル化合物であることも好ましい。
Ｒ21−Ａ21−Ａ22−Ｏ−Ｚ21      （５）
（上記式（５）において、Ａ21は１，４−フェニレン基または２，５−ピリミジル基であり、Ａ22はフッ素原子に置換されていてもよい１，４−フェニレン基である。Ｒ21は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。Ｚ21は下記一般式（６）または（７）で表される基である。
−ＣＨ2−Ｃ＊ＨＦ−Ｒ22               （６）
−ＣＨ2−Ｃ＊ＨＦ−Ｃ＊ＨＦ−Ｒ22      （７）
（上記式（６）および（７）において、Ｒ22は炭素数１〜８のアルキル基である。＊はキラル中心を示す。））
すなわち、上記式（５）で表されるキラル化合物は、下記一般式（８）〜（１１）で表される化合物である。
【００８４】
【化６】
2014215365.tif 000009
【００８５】
（上記式（８）〜（１１）において、Ｒ21およびＲ22は上記式（５）と同様である。Ｘ21およびＸ22はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子である。）
【００８６】
Ｒ21は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状または分岐状である。また、アルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。
【００８７】
Ｒ22は炭素数１〜８のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状または分岐状である。また、アルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。アルキル基の炭素数は１〜８であればよいが、中でも３〜８が好ましい。
【００８８】
Ｘ21およびＸ22はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子である。１，４−フェニレン基がフッ素原子に置換されている場合、１個のフッ素原子に置換されていてもよく、２個のフッ素原子に置換されていてもよい。
【００８９】
上記式（５）で表されるキラル化合物としては、具体的に下記式に示す化合物を挙げることができる。
【００９０】
【化７】
2014215365.tif 000010
【００９１】
上記式（５）で表されるキラル化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
上記式（５）で表されるキラル化合物は、公知の合成方法により合成することができる。
【００９２】
（３）他の成分
本発明に用いられるネマチック液晶組成物は、上記キラル化合物の他に、ネマチック相を示す成分を含有する。ネマチック相を示す成分としては、ネマチック液晶組成物に一般的に用いられるものを使用することができ、特に限定されるものではない。
【００９３】
（４）ネマチック液晶組成物
本発明に用いられるネマチック液晶組成物はネマチック相を示すものであればよく、その特性や相系列等は特に限定されるものではない。
【００９４】
２．液晶層
本発明に用いられる液晶層は、上記ネマチック液晶組成物を含み、液晶駆動側基板および対向基板の間に形成されるものである。
【００９５】
液晶層の厚みとしては、横電界方式の駆動が可能な厚みであれば特に限定されないが、応答速度向上、低駆動電圧のためには比較的薄いことが好ましい。具体的には、液晶層の厚みは１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９６】
液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば真空注入方式、液晶滴下方式等を用いることができる。
【００９７】
３．液晶駆動側基板
本発明に用いられる液晶駆動側基板は、第１基材と、上記第１基材上に形成された複数の線状電極と、上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜とを有するものである。
以下、液晶駆動側基板の各構成について説明する。
【００９８】
（１）線状電極
本発明に用いられる線状電極は、第１基材上に形成されるものである。
線状電極の形状としては、一般的に横電界方式液晶表示素子に用いることが可能な形状であれば特に限定されるものではなく、公知の形状にすることができる。例えば、マルチドメイン駆動の横電界方式液晶表示素子では、線状電極の形状は、屈曲部を有し、マルチドメイン駆動を可能にする形状にすることができ、具体的には「く」の字状等が挙げられる。
線状電極の材料、形成方法および膜厚としては、公知の材料、形成方法および膜厚を適用することができる。
【００９９】
（２）第１配向膜
本発明に用いられる第１配向膜は、第１基材上に上記線状電極を覆うように形成されるものである。
第１配向膜としては、例えばラビング膜等の水平配向膜が挙げられる。
第１配向膜の材料、形成方法および膜厚としては、公知の材料、形成方法および膜厚を適用することができる。
【０１００】
（３）第１基材
本発明に用いられる第１基材は、上記の線状電極および第１配向膜を支持するものである。第１基材は、一般に横電界方式液晶表示素子の基材として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス板、プラスチック板等が挙げられる。
【０１０１】
（４）その他の構成
本発明における液晶駆動側基板の構成は、ＩＰＳモードおよびＦＦＳモードに応じて適宜選択されるものであり、横電界方式液晶表示素子に一般的に使用されるものを適用することができる。例えば、ＦＦＳモード液晶表示素子においては、図２に示すように線状電極３ｂの他に、全面電極３ａが形成される場合がある。
【０１０２】
４．対向基板
本発明に用いられる対向基板は、上記液晶駆動側基板と対向するものであり、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２配向膜とを有するものである。
なお、第２基材および第２配向膜については、上記液晶駆動側基板の第１基材および第１配向膜と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明の横電界方式液晶表示素子において、液晶駆動側基板の第１配向膜と対向基板の第２配向膜とは、ラビング方向等の配向処理方向が略平行になるように配置される。
対向基板の構成はＩＰＳモードおよびＦＦＳモードに応じて適宜選択されるものであり、横電界方式液晶表示素子に一般的に使用されるものを適用することができる。
【０１０３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１０４】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１０５】
［実施例１］
（ネマチック液晶組成物）
下記に示すキラル化合物およびメルク社製のネマチック液晶ＭＬＣ−３０１８を用い、下記表３に示すように右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の含有量を変えてネマチック液晶組成物を調製した。なお、Ｎｏ．６およびＮｏ．１１では右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物を等量添加した。
【０１０６】
【化８】
2014215365.tif 000011
【０１０７】
【表３】
2014215365.tif 000012
【０１０８】
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
まず、ＩＴＯからなる線状電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板を準備した。線状電極３は、図３（ａ）に例示するように略平行に形成されたものであり、線状電極３の幅ｐは５μｍ、線状電極３の間隔ｑは１０μｍであった。
この基板上に、Φ５．０μｍの円状で、高さ３．３μｍの樹脂スペーサを０．１ｍｍピッチで形成した。次いで、その上にラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。この際、図３（ａ）に例示するように、線状電極３の伸長方向に対してラビング処理方向ｄが反時計回りに交差し、線状電極３の伸長方向とラビング処理方向ｄとのなす角度が５°になるように、ラビング処理方向ｄを設定した。
また、他のガラス基板上に、ラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。
次に、基板上に四角い枠状にシール材を塗布した。その基板上に、上記ネマチック液晶組成物を塗布し、二つの基板を互いのラビング処理の方向が平行になるように組み立て圧着を行った。液晶層の厚みは３．３μｍであった。
【０１０９】
［評価］
（ネマチック液晶組成物の液晶相）
得られた液晶表示素子を用いてネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認した。結果を上記表３に示す。
Ｎｏ．１〜５のうちＮｏ．５、Ｎｏ．６〜１０のうちＮｏ．９、１０、Ｎｏ．１１〜１５のうちＮｏ．１４、１５では、右旋性のキラル化合物の含有量を一定にして左旋性のキラル化合物の含有量を増やすと、ネマチック液晶組成物の液晶相がネマチック相からコレステリック相になり、横電界方式液晶表示素子では使用できなかった。
【０１１０】
（キラル化合物の含有量）
Ｎｏ．１〜５、Ｎｏ．６〜１０、Ｎｏ．１１〜１５を比較すると、右旋性のキラル化合物の含有量を０質量％とした場合には左旋性のキラル化合物は１．５質量％までしか添加できないが、右旋性のキラル化合物の含有量を２．５質量％とした場合には左旋性のキラル化合物を３．５質量％まで添加でき、右旋性のキラル化合物の含有量を５．０質量％とした場合には左旋性のキラル化合物を６．０質量％まで添加できることがわかった。右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の両方を添加することで、コレステリック相にならずに、キラル化合物の含有量を増加させることができることが確認された。
【０１１１】
（電圧−透過光量特性）
液晶表示素子の透過光量は、光電子倍増管（フォトマル）をオリンパス社の偏光顕微鏡ＢＸ５１に設置し、光の強度を電圧値に変換し、その値を透過光量値（a.u.）として測定した。偏光顕微鏡における２枚の偏光板をクロスニコルの状態に設定し、ネマチック液晶組成物が充填された液晶セルを透過光量が一番少なくなる位置まで回転させた。その状態で矩形波の電圧（±８Ｖ）をかけ、そのときの透過光量を測定した。図４〜図６に電圧−透過光量特性を示す。
【０１１２】
図４から、キラル化合物無添加の場合と比較して、キラル化合物添加の場合には、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトし、低電圧である５Ｖ印加時の透過光量が高くなった。また図５および図６から、キラル化合物の含有量の増加に伴い、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトし、低電圧である５Ｖ印加時の透過光量がより高くなった。
【０１１３】
［実施例２］
（ネマチック液晶組成物）
下記に示すキラル化合物I、IIおよびメルク社製のネマチック液晶ＭＬＣ−３０１８を用い、下記表４および表５に示すように右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の含有量を変えてネマチック液晶組成物を調製した。
【０１１４】
【化９】
2014215365.tif 000013
【０１１５】
【表４】
2014215365.tif 000014
【０１１６】
【表５】
2014215365.tif 000015
【０１１７】
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
まず、図７に例示するように、ＩＴＯからなる線状電極３が形成されたガラス基板を準備した。図７は平面図である。図７に示すように線状電極３を中央で折れ曲がった形状を有するものとし、線状電極３間に電界が印加されるように電源に接続した。線状電極３の幅は５μｍ、線状電極３の間隔は１２μｍとした。
この基板上に、Φ５．０μｍの円状で、高さ３．３μｍの樹脂スペーサを０．１ｍｍピッチで形成した。次いで、その上にラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、図７に示すようにラビング処理を行った。線状電極３の伸長方向とラビング処理方向ｄとのなす角度θは５°であった。
また、他のガラス基板上に、ラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。
次に、基板上に四角い枠状にシール材を塗布した。その基板上に、上記ネマチック液晶組成物を塗布し、二つの基板を互いのラビング処理の方向が平行になるように組み立て圧着を行った。液晶層の厚みは３．３μｍであった。
【０１１８】
得られた液晶表示素子においては、電圧無印加状態では図７中の破線で示すように液晶分子３１はラビング処理方向ｄに配向する。線状電極３間に電圧を印加すると、液晶分子３１が回転する。この際、線状電極３の伸長方向とラビング処理方向ｄとのなす角度θに応じて液晶分子３１が回転しやすい方向が決まる。すなわち、図７において、領域Ｌでは液晶分子３１は反時計回りに回転する。一方、領域Ｒでは液晶分子３１は時計回りに回転する。
【０１１９】
［評価］
（ネマチック液晶組成物の液晶相）
得られた液晶表示素子を用いてネマチック液晶組成物の室温での液晶相を確認した。結果を上記表４および表５に示す。
表４に示すように、右旋性のキラル化合物Iまたは左旋性のキラル化合物IIのみが含有される場合、キラル化合物Iまたはキラル化合物IIの含有量を増やすと、ネマチック液晶組成物の液晶相がネマチック相からコレステリック相になり、横電界方式液晶表示素子では使用できなかった。
【０１２０】
（キラル化合物の含有量）
右旋性のキラル化合物Iのみが含有される場合には１．５質量％までしか添加できないが、右旋性のキラル化合物Iおよび左旋性のキラル化合物IIが含有される場合には右旋性のキラル化合物Iを例えば２．５質量％まで添加できることがわかった。また、左旋性のキラル化合物IIのみが含有される場合には１．０質量％までしか添加できないが、右旋性のキラル化合物Iおよび左旋性のキラル化合物IIが含有される場合には左旋性のキラル化合物IIを例えば２．８質量％まで添加できることがわかった。右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の両方を添加することで、コレステリック相にならずに、キラル化合物の含有量を増加させることができることが確認された。
【０１２１】
（電圧−透過光量特性）
上記表５に示すネマチック液晶組成物を用いて作製した液晶表示素子における領域Ｌおよび領域Ｒの透過光量を、実施例１と同様にして測定した。図８〜図９に電圧−透過光量特性を示す。
【０１２２】
図８から、キラル化合物無添加の場合と比較して、キラル化合物添加の場合には、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトし、低電圧である５Ｖ印加時の透過光量が高くなった。また図９から、キラル化合物の含有量の増加に伴い、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトし、低電圧である５Ｖ印加時の透過光量がより高くなった。
【０１２３】
本発明においては低電圧における透過光量向上を目的としているため、低電圧である５Ｖ印加時の透過光量について、キラル化合物添加による透過光量の増加率を下記式により算出した。
透過光量の増加率（％）＝｛透過光量（キラル化合物あり）／透過光量（キラル化合物なし）−１｝×１００
さらに、領域Ｌおよび領域Ｒの透過光量の増加率の平均値を求めた。透過光量の増加率の平均値が１０％以上である場合を、透過光量向上の効果が得られたと判定した。結果を表６に示す。
【０１２４】
【表６】
2014215365.tif 000016
【０１２５】
右旋性のキラル化合物および左旋性のキラル化合物の分子構造が異なる場合でも、コレステリック相にならずに、キラル化合物の含有量を増加させることができ、かつ透過光量を向上させることができることが確認された。
【符号の説明】
【０１２６】
１  …  横電界方式液晶表示素子
２  …  第１基材
３、３ｂ  …  線状電極
４  …  第１配向膜
１０  …  液晶駆動側基板
１１  …  第２基材
１２  …  第２配向膜
２０  …  対向基板
３０  …  液晶層
３１  …  液晶分子
【図１】
2014215365.tif 000017
【図２】
2014215365.tif 000018
【図３】
2014215365.tif 000019
【図４】
2014215365.tif 000020
【図５】
2014215365.tif 000021
【図６】
2014215365.tif 000022
【図７】
2014215365.tif 000023
【図８】
2014215365.tif 000024
【図９】
2014215365.tif 000025