(57)【要約】  適切な重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有する重合性化合物を含む重合性組成物、この組成物を含有する液晶表示素子を提供する。第一添加物としてマレイミド化合物を含有し、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶組成物であり、この組成物は、第一成分として負に大きな誘電率異方性を有する特定の液晶性化合物、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液晶性化合物、および第二添加物として極性基を有する重合性化合物を含有してもよく、そしてこの組成物を含有する液晶表示素子である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一添加物として式（Ａ）で表される一価基を有する化合物を少なくとも１つ含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
【化１】
2018168721.tif 000044
式（Ａ）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【請求項２】
前記第一添加物が、式（１）で表わされる化合物である請求項１に記載の液晶組成物。
【化２】
2018168721.tif 000045
式（１）において、
Ｐ１およびＰ２は独立して重合性基であり；
Ｓ１およびＳ２は独立して、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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは炭素数１から３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｒ４およびＲ５は独立して、水素、ハロゲン、−Ｓ１−Ｐ１、−Ｓ２−Ｐ２、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ａ１およびａ２は独立して、０、１、２、３、または４であり；
−Ｓ１−Ｐ１および−Ｓ２−Ｐ２を合わせた個数は、１から８であり、そしてすべての−Ｓ１−Ｐ１およびすべての−Ｓ２−Ｐ２のうちの少なくとも１つは、式（Ａ）で表される一価基を有し、
【化３】
2018168721.tif 000046
式（Ａ）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
式（１）において、
環Ａ１および環Ａ２は独立して、炭素数３から１８の脂環式炭化水素、炭素数６から１８の芳香族炭化水素、または炭素数３から１８のヘテロ芳香族炭化水素から誘導された二価基であり、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、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１から１２のアルケニル、または炭素数１から１２のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの一価の炭化水素基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｚ１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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｂ１は、０または１であり、
ｂ２は、０、１、２、または３である。
【請求項３】
前記第一添加物が、式（１−１−１）から式（１−１−３）のいずれか１つで表される請求項２に記載の液晶組成物。
【化４】
2018168721.tif 000047
式（１−１−１）から式（１−１−３）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒ４は、水素、ハロゲン、−Ｓ１−Ｐ１、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｓ２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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは炭素数１から３のアルキルで置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、および環Ａ３は独立して、炭素数３から１８の脂環式炭化水素、炭素数６から１８の芳香族炭化水素、または炭素数３から１８のヘテロ芳香族炭化水素から誘導された二価基であり、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、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１から１２のアルケニル、または炭素数１から１２のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの一価の炭化水素基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｚ１およびＺ２は独立して、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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【請求項４】
第一添加物の割合が０．０１質量％から１０質量％の範囲である、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
第二添加物として式（２）で表される、極性基を有する重合性化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化５】
2018168721.tif 000048
式（２）において、
Ｒ２１は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａ２１および環Ａ２２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−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、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−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２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシ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は、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ２１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、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；
Ｓｐ２１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Ｓｐ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲン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、式（２ａ）で表される基で置き換えられていてもよく；
【化６】
2018168721.tif 000049
式（２ａ）において、
Ｓｐ２２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Ｓｐ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ２１およびＭ２２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｒ２２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく：
式（２）において、
Ｐ２１は、式（２ｅ）、式（２ｆ）、式（２ｇ）、または式（２ｈ）で表される基であり；
ただし、上記Ｓｐ２１が取りうる基において、少なくとも１つの水素が、式（２ａ）で表される基で置き換えられていない場合には、Ｐ２１は、式（２ｅ）、式（２ｆ）、または式（２ｇ）で表される基であり；
【化７】
2018168721.tif 000050
式（２ｅ）、式（２ｆ）、式（２ｇ）、および式（２ｈ）において、
Ｓｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５は、独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このＳｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｓ２１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｍ２３およびＭ２４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ２５）３であり；
−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、および−Ｓｉ（Ｒ２５）３において、
Ｒ２５は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
【化８】
2018168721.tif 000051
【請求項６】
第二添加物が式（２−２）から式（２−３８）のいずれかで表される化合物である、請求項５に記載の液晶組成物。
【化９】
2018168721.tif 000052
【化１０】
2018168721.tif 000053
【化１１】
2018168721.tif 000054
【化１２】
2018168721.tif 000055
【化１３】
2018168721.tif 000056
【化１４】
2018168721.tif 000057
式（２−２）から式（２−３８）において、
Ｒ２１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｚ２１、Ｚ２２、およびＺ２３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｓｐ２１、Ｓｐ２２、Ｓｐ２３、およびＳｐ２４は独立して、単結合または炭素数１から５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−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素またはメチルであり；
ｌは、１、２、３、４、５、または６である。
【請求項７】
液晶組成物の質量に基づいて、第二添加物の割合が０．０５質量％以上１５質量％以下である、請求項５または６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
第一成分として式（３）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１５】
2018168721.tif 000058
式（３）において、Ｒ３３およびＲ３４は独立して、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、または炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；環Ｃおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、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、またはテトラヒドロピラン−２，５−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、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルであり；Ｚ３２およびＺ３３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｂは、１、２、または３であり、ｃは０または１であり、そしてｂとｃとの和は３以下である。
【請求項９】
第一成分として式（３−１）から式（３−２２）で表される化合物の群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８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１６】
2018168721.tif 000059
【化１７】
2018168721.tif 000060
式（３−１）から式（３−２２）において、Ｒ３３およびＲ３４は独立して、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、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【請求項１０】
液晶組成物の質量に基づいて、第一成分の割合が１０質量％から９０質量％の範囲である、請求項８または９に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
第二成分として式（４）で表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１８】
2018168721.tif 000061
式（４）において、Ｒ４５およびＲ４６は独立して、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は独立して、１，４−シクロへキシレン、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；Ｚ４４は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｄは、１、２、または３である。
【請求項１２】
第二成分として式（４−１）から式（４−１３）のいずれかで表される化合物を少なくとも１つ含有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１９】
2018168721.tif 000062
式（４−１）から式（４−１３）において、Ｒ４５およびＲ４６は独立して、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。
【請求項１３】
液晶組成物の質量に基づいて、第二成分の割合が１０質量％から９０質量％の範囲である、請求項１１または１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
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。
【請求項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、請求項１４に記載の液晶表示素子。
【請求項１６】
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、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。
【請求項１７】
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、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。
【請求項１８】
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１９】
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。
【請求項２０】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マレイミド化合物を含む液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。２つ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。【０００４】
【表１】
2018168721.tif 000002
【０００５】
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、初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも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、室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および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、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。【０００６】
高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、重合体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。【０００７】
汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、ポリイミド配向膜によって達成される。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。【０００８】
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。負の誘電率異方性を有する液晶組成物の例は次の特許文献１から５に開示されている。これまで様々な重合性化合物が開発されてきたが、上記の特性をさらに向上させた化合物の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０９０３６２号
【特許文献２】国際公開第２０１４／０９４９５９号
【特許文献３】国際公開第２０１３／００４３７２号
【特許文献４】特開２０１５−１６８８２６号公報
【特許文献５】国際公開第２０１６／０１５８０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第一の課題は、優れた液晶分子を配向させる能力、適切な重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有するマレイミド化合物を含有する液晶組成物を提供することである。第二の課題は、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、大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、大きな比抵抗、適切なプレチルトなどの物性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を提供することである。この課題は、少なくとも２つの物性に関して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。第三の課題は、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一添加物として式（Ａ）で表される一価基を有する化合物の群（マレイミド化合物）から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
【化１】
2018168721.tif 000003
式（Ａ）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第一の長所は、優れた液晶分子を配向させる能力、適切な重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有するマレイミド化合物を含有する液晶組成物を提供することである。第二の長所は、液晶組成物が、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、大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、大きな比抵抗、適切なプレチルトなどの物性の少なくとも１つを充足することである。この長所は、液晶組成物が少なくとも２つの物性に関して適切なバランスを有することである。第三の長所は、液晶表示素子が、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有することである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、スメクチック相などの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、その分子構造は棒状（rod like）である。「マレイミド化合物」は開始剤としての機能目的で添加する化合物であり、「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。
【００１４】
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、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が必要に応じて添加される。液晶性化合物や添加物は、このような手順で混合される。液晶性化合物の割合（含有量）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（添加量）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。質量百万分率（ｐｐｍ）が用いられることもある。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。
【００１５】
「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。「比抵抗が大きい」は、組成物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比抵抗を有し、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比抵抗を有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。組成物や素子では、経時変化試験（加速劣化試験を含む）の前後で特性が検討されることがある。「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。
【００１６】
式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１）」と略すことがある。「化合物（１）」は、式（１）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。化合物（１）の環Ａ１において、円を横切る線は、Ｐ１−Ｓ１基が六員環、縮合環などの環上の結合位置を任意に選択できることを意味する。このルールは、Ｐ２−Ｓ２基のような記号にも適用される。「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。このルールは、「少なくとも１つの‘Ａ’が、‘Ｂ’で置き換えられた」の表現にも適用される。
【００１７】
成分化合物の化学式において、末端基Ｒ１の記号を複数の化合物に用いる。これらの化合物において、任意の２つのＲ１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。例えば、化合物（１−１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（１−１−２）のＲ１がエチルであるケースがある。化合物（１−１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（１−１−２）のＲ１がプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式（１）において、ｂ２が２のとき、２つの環Ａ２が存在する。この化合物において、２つの環Ａ２が表す２つの環は、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、ｂ２が２より大きいとき、任意の２つの環Ａ２にも適用される。このルールは、他の記号にも適用される。
【００１８】
六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄなどの環に対応し、六員環、縮合環などの環を表す。この六角形を横切る斜線は、環上の任意の水素が−Ｓ１−Ｐ１などの基で置き換えられてもよいことを表す。‘ａ１’などの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字‘ａ１’が０のとき、そのような置き換えはない。添え字‘ａ１’が２以上のとき、環Ａ１上には複数の−Ｓ１−Ｐ１が存在する。−Ｓ１−Ｐ１が表す複数の基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。
【００１９】
２−フルオロ−１，４−フェニレンは、下記の２つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き（Ｌ）であってもよいし、右向き（Ｒ）であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような、環から２つの水素を除くことによって生成した、非対称な二価基にも適用される。このルールは、カルボニルオキシ（−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−）のような二価の結合基にも適用される。
【化２】
2018168721.tif 000004
【００２０】
「少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよい」のような表現がこの明細書で使われる。この場合、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−は、隣接しない−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることによって−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−ＣＨ２−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−ＣＨ２−（ペルオキシド）が生成するからである。すなわち、この表現は、「１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよい」と「少なくとも２つの隣接しない−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよい」の両方とを意味する。このルールは、−Ｏ−への置き換えだけでなく、−ＣＨ＝ＣＨ−や−ＣＯＯ−のような二価基への置き換えにも適用される。式（Ａ）において、Ｒ１は炭素数１から２０のアルキルなどである。このアルキルの炭素数は、この種の置き換えによって増加することがある。このようなとき、最大の炭素数は３０である。このルールは、Ｒ１のような一価基だけでなく、アルキレンのような二価基にも適用される。
【００２１】
液晶性化合物のアルキルは、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、アルケニルなどの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、一般的にシスよりもトランスが好ましい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。好ましいハロゲンはフッ素または塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。
【００２２】
本発明は、下記の項などである。
【００２３】
項１．第一添加物として式（Ａ）で表される一価基を有する化合物を少なくとも１つ含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
【化３】
2018168721.tif 000005
式（Ａ）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
ここで、「これらの基において」とは、無置換の炭素数１から２０のアルキル、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられた炭素数１から２０のアルキル、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた炭素数１から２０のアルキルを示す。
以下、本願明細書において、「これらの基において」または「これらの二価基において」と記載する場合は、無置換の基（アルキル、アルキレン等）のみならず、一部が他の基で置き換えられた基をも含む意味である。  
【００２４】
項２．第一添加物が、式（１）で表わされる化合物である項１に記載の液晶組成物。
【化４】
2018168721.tif 000006
式（１）において、
Ｐ１およびＰ２は独立して重合性基であり；
Ｓ１およびＳ２は独立して、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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは炭素数１から３のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｒ４およびＲ５は独立して、水素、ハロゲン、−Ｓ１−Ｐ１、−Ｓ２−Ｐ２、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ａ１およびａ２は独立して、０、１、２、３、または４であり；
−Ｓ１−Ｐ１および−Ｓ２−Ｐ２を合わせた個数は、１から８であり、そしてすべての−Ｓ１−Ｐ１およびすべての−Ｓ２−Ｐ２のうちの少なくとも１つは、式（Ａ）で表される一価基を有し、
【化５】
2018168721.tif 000007
式（Ａ）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
式（１）において、
環Ａ１および環Ａ２は独立して、炭素数３から１８の脂環式炭化水素、炭素数６から１８の芳香族炭化水素、または炭素数３から１８のヘテロ芳香族炭化水素から誘導された二価基であり、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、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１から１２のアルケニル、または炭素数１から１２のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの一価の炭化水素基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｚ１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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｂ１は、０または１であり、
ｂ２は、０、１、２、または３である。
【００２５】
項３．第一添加物が、式（１−１−１）から式（１−１−３）のいずれか１つで表される化合物である、項１に記載の液晶組成物。
【化６】
2018168721.tif 000008
式（１−１−１）から式（１−１−３）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｒ４は、水素、ハロゲン、−Ｓ１−Ｐ１、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｓ２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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは炭素数１から３のアルキルで置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、および環Ａ３は独立して、炭素数３から１８の脂環式炭化水素、炭素数６から１８の芳香族炭化水素、または炭素数３から１８のヘテロ芳香族炭化水素から誘導された二価基であり、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、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１から１２のアルケニル、または炭素数１から１２のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの一価の炭化水素基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｚ１およびＺ２は独立して、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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００２６】
項４．第一添加物の割合が０．０１質量％から１０質量％の範囲である、項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２７】
項５．第二添加物として式（２）で表される極性基を有する重合性化合物を少なくとも１つ含有する、項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化７】
2018168721.tif 000009
式（２）において、
Ｒ２１は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａ２１および環Ａ２２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−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、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−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２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシ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は、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ２１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、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；
Ｓｐ２１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Ｓｐ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲン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、式（２ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていてもよく；
【化８】
2018168721.tif 000010
式（２ａ）において、
Ｓｐ２２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Ｓｐ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ２１およびＭ２２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｒ２２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく：
式（２）において、
Ｐ２１は、式（２ｅ）、式（２ｆ）、式（２ｇ）、および式（２ｈ）で表される基から選択された基であり；
ただし、上記Ｓｐ２１が取りうる基において、少なくとも１つの水素が、式（２ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていない場合には、Ｐ２１は、式（２ｅ）、式（２ｆ）、および式（２ｇ）で表される基から選択された基であり；
【化９】
2018168721.tif 000011
式（２ｅ）、式（２ｆ）、式（２ｇ）、および式（２ｈ）において、
Ｓｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５は、独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このＳｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｓ２１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｍ２３およびＭ２４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ２５）３であり；
−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、および−Ｓｉ（Ｒ２５）３において、
Ｒ２５は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
【化１０】
2018168721.tif 000012
【００２８】
項６．第二添加物が式（２−２）から式（２−３８）のいずれかで表される化合物である、項５に記載の液晶組成物。
【化１１】
2018168721.tif 000013
【化１２】
2018168721.tif 000014
【化１３】
2018168721.tif 000015
【化１４】
2018168721.tif 000016
【化１５】
2018168721.tif 000017
【化１６】
2018168721.tif 000018
式（２−２）から式（２−３８）において、
Ｒ２１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｚ２１、Ｚ２２、およびＺ２３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｓｐ２１、Ｓｐ２２、Ｓｐ２３、およびＳｐ２４は独立して、単結合または炭素数１から５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−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素またはメチルであり；
ｌは、１、２、３、４、５、または６である。
【００２９】
項７．液晶組成物の質量に基づいて、第二添加物の割合が０．０５質量％以上１５質量％以下である、項５または６のいずれかに記載の液晶組成物。
【００３０】
項８．第一成分として式（３）で表される化合物の群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。
【化１７】
2018168721.tif 000019
式（３）において、Ｒ３３およびＲ３４は独立して、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、または炭素数２から１２のアルケニルオキシであり；環Ｃおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、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、またはテトラヒドロピラン−２，５−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、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルであり；Ｚ３２およびＺ３３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｂは、１、２、または３であり、ｃは０または１であり、そしてｂとｃとの和は３以下である。
【００３１】
項９．第一成分として式（３−１）から式（３−２２）で表される化合物の群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８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化１８】
2018168721.tif 000020
【化１９】
2018168721.tif 000021
式（３−１）から式（３−２２）において、Ｒ３３およびＲ３４は独立して、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、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。
【００３２】
項１０．液晶組成物の質量に基づいて、第一成分の割合が１０質量％から９０質量％の範囲である、項８または９に記載の液晶組成物。
【００３３】
項１１．第二成分として式（４）で表される化合物の群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１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化２０】
2018168721.tif 000022
式（４）において、Ｒ４５およびＲ４６は独立して、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は独立して、１，４−シクロへキシレン、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；Ｚ４４は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｄは、１、２、または３である。
【００３４】
項１２．第二成分として式（４−１）から式（４−１３）で表される化合物の群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１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化２１】
2018168721.tif 000023
式（４−１）から式（４−１３）において、Ｒ４５およびＲ４６は独立して、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。
【００３５】
項１３．液晶組成物の質量に基づいて、第二成分の割合が１０質量％から９０質量％の範囲である、項１１または１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、高分子支持配向型の液晶表示素子。
【００３９】
項１７．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、この液晶組成物中の重合性化合物が重合された、配向膜を有しない液晶表示素子。
【００４０】
項１８．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。
【００４１】
項１９．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。
【００４２】
項２０．項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、配向膜を有しない液晶表示素子における使用。
【００４３】
本発明は、次の項も含む。（ａ）上記の液晶組成物を２つの基板のあいだに配置し、この組成物に電圧を印加した状態で光を照射し、この組成物に含有された重合性化合物を重合させることによって、上記の液晶表示素子を製造する方法。（ｂ）ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、波長５８９ｎｍにおける光学異方性（２５℃で測定）が０．０８以上であり、そして周波数１ｋＨｚにおける誘電率異方性（２５℃で測定）が−２以下である、上記の液晶組成物。
【００４４】
本発明は、次の項も含む。（ｃ）特開２００６−１９９９４１号公報に記載された化合物（５）から化合物（７）は、誘電率異方性が正の液晶性化合物であるが、これらの化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する上記の組成物。（ｄ）上記の化合物（１）を少なくとも２つ含有する上記の組成物。（ｅ）マレイミド化合物（１）とは異なる重合性化合物をさらに含有する上記の組成物。（ｆ）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１つ、２つ、または少なくとも３つを含有する上記の組成物。（ｇ）上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｈ）上記の組成物を含有し、そしてＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、またはＦＰＡのモードを有する素子。（ｉ）上記の組成物を含有する透過型の素子。（ｊ）上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物として使用すること。（ｋ）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光学活性な組成物としての使用。
【００４５】
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の組み合わせ、成分の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。
【００４６】
第一に、組成物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａは、化合物（３）および化合物（４）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（３）および化合物（４）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。添加物は、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、極性化合物などである。
【００４７】
組成物Ｂは、実質的に化合物（３）および化合物（４）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。
【００４８】
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の特性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は、値がゼロであるか、またはゼロに近いことを意味する。
【００４９】
【表２】
2018168721.tif 000024
【００５０】
成分化合物を組成物に混合したとき、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）は、開始剤としての機能があり化合物（２）との重合によって重合体を与える。この重合体は、液晶分子の配向を安定化するので、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、極性基の作用で基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。所期の効果を得るには、化合物（２）は、液晶性化合物との高い相溶性を有することが必須である。化合物（２）は、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て棒状の分子構造を、また分子構造の片末端には分岐状の構造を有しており相溶性を向上できると考えられることから、この目的に最適である。化合物（２）は、重合によって重合体を与える。この重合体は液晶分子の配向を安定化するので、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（３）は、誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物（４）は、粘度を下げる。
【００５１】
第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分の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み合わせは、化合物（１）＋化合物（２）＋化合物（３）＋化合物（４）である。
【００５２】
第一添加物である、化合物（１）は、開始剤としての機能目的で組成物に添加される。化合物（１）の好ましい割合は、素子の長期信頼性を向上させるために約０．０１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０．０１質量％から約５質量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．０３質量％から約１．０質量％の範囲である。
【００５３】
第二添加物である、化合物（２）は、液晶分子の配向を制御する目的で、組成物に添加される。化合物（２）の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約０．０５質量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１５質量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１質量％から約１０質量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．５質量％から約５質量％の範囲である。
【００５４】
第一成分である、化合物（３）の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約１０質量％以上であり、下限温度を下げるために約９０質量％以下である。さらに好ましい割合は、約２０質量％から約８５質量％の範囲である。特に好ましい割合は、約３０質量％から約８５質量％の範囲である。
【００５５】
第二成分である、化合物（４）の好ましい割合は、上限温度を上げるためにまたは下限温度を下げるために約１０質量％以上であり、誘電率異方性を上げるために約９０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１５質量％から約６０質量％の範囲である。
【００５６】
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。
【００５７】
本発明の組成物は、少なくとも１つの一価基（Ａ）を有するマレイミド化合物を含有する。
【化２２】
2018168721.tif 000025
式（Ａ）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００５８】
化合物（１）は、液晶性化合物に類似した棒状の分子構造を有するので、液晶組成物への溶解度は高い。したがって、化合物（１）は、ＰＳＡモードを有する素子に必要な重合性化合物として適している。第二に、化合物（１）は適切な重合性を有している。したがって、化合物（１）は安定に保存することが可能である。重合に際しては、光反応の速度を容易に制御することができる。紫外線を適度に照射することによって重合させることが可能である。過度の紫外線を必要としない。
【００５９】
化合物（１）において、重合性基Ｐ、連結基Ｓ、環Ａ、および結合基Ｚのそれぞれの好ましい例は、以下のとおりである。この例は、化合物（１）の下位の化合物にも適用される。化合物（１）は、これらの基の種類を適切に組み合わせることによって、物性を任意に調整することが可能である。化合物の物性に大きな差異がないので、化合物（１）は、２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
【化２３】
2018168721.tif 000026
【００６０】
式（１）において、Ｐ１およびＰ２は独立して重合性基である。重合性基の例は、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルオキシ、ビニルカルボニル、オキシラニル、オキセタニル、３，４−エポキシシクロヘキシル、またはマレイミドである。これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素、メチル、またはトリフルオロメチルで置き換えられてもよい。重合性基の好ましい例は、アクリロイルオキシ（Ｐ−１）、ビニルオキシ（Ｐ−２）、オキシラニル（Ｐ−３）またはマレイミド（Ａ）であり、ここでＭ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはトリフルオロメチルであり、Ｒ１およびＲ２は、式（Ａ）で表される一価基での定義と同一である。
【化２４】
2018168721.tif 000027
【００６１】
式（１）において、Ｓ１およびＳ２は独立して、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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは炭素数１から３のアルキルで置き換えられてもよい。
【００６２】
Ｓ１またはＳ２の好ましい例は、単結合、−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）４Ｏ−、または−Ｏ（ＣＨ２）４−である。さらに好ましい例は、単結合、−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−O−、または−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ−である。特に好ましい例は、単結合、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２ＣＨ２−である。最も好ましい例は、単結合である。−ＣＨ＝ＣＨ−の二重結合の立体配置はシス型であっても、トランス型であってもよい。トランス型はシス型より好ましい。
【００６３】
式（１）において、Ｒ４およびＲ５は独立して、水素、ハロゲン、−Ｓ１−Ｐ１、−Ｓ２−Ｐ２、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。ａ１およびａ２は独立して、０、１、２、３、または４である。−Ｓ１−Ｐ１または−Ｓ２−Ｐ２は、重合に関与する一価基である。−Ｓ１−Ｐ１および−Ｓ２−Ｐ２を合わせた個数は、１から８である。好ましい例は１から６であり、さらに好ましい例は１から３である。最も好ましい例は１または２である。
【００６４】
式（１）において、すべての−Ｓ１−Ｐ１およびすべての−Ｓ２−Ｐ２のうちの少なくとも１つが、式（Ａ）で表される一価基を有する。
【化２５】
2018168721.tif 000028
式（Ａ）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲ１またはＲ２は、メチル、エチル、または水素である。さらに好ましいＲ１またはＲ２は水素である。
【００６５】
式（１）において、環Ａ１および環Ａ２は独立して、炭素数３から１８の脂環式炭化水素、炭素数６から１８の芳香族炭化水素、または炭素数３から１８のヘテロ芳香族炭化水素から、２つの水素を除くことによって誘導された二価基である。これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、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１から１２のアルケニル、または炭素数１から１２のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの一価の炭化水素基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。さらに、環Ａ１はａ１個の水素が−Ｓ１−Ｐ１で置き換えられていて、環Ａ２はａ２個の水素が−Ｓ２−Ｐ２で置き換えられている。
【００６６】
脂環式炭化水素の例は、ＣｎＨ２ｎで表される、シクロプロパン、シクロブタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどである。他の例は、デカヒドロナフタレンなどである。芳香族炭化水素の例は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、インダン、インデン、テトラヒドロナフタレンなどである。ヘテロ芳香族炭化水素の例は、ピリジン、ピリミジン、フラン、ピラン、チオフェン、ベンゾフランなどである。これらの炭化水素は、フッ素、塩素、アルキルのような一価基で置換されてもよい。環Ａ１または環Ａ２の好ましい例は、ベンゼン、フルオロベンゼン、ナフタレン、フルオレン、またはフェナントレンである。さらに好ましい例は、ベンゼンまたはナフタレンである。
【００６７】
式（１）において、Ｚ１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−ＣＨ２−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。
【００６８】
Ｚ１の好ましい例は、単結合、炭素数１から４のアルキレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ３）Ｃ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。さらに好ましい例は、単結合、エチレン、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−である。最も好ましい例は単結合である。
【００６９】
式（１）において、ｂ１は０または１であり、ｂ２は、０、１、２、または３である。ｂ１が０でありかつｂ２が０のとき、この化合物は環状構造を有さない。ｂ１が１でありかつｂ２が０のとき、この化合物は環Ａ１で表される環を１つ有する。この場合、好ましい環Ａ１は、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンのような縮合環から、２つの水素を除くことによって誘導された二価基である。ｂ１が１でありかつｂ２が１のとき、この化合物は、環Ａ１と環Ａ２とを有する。この場合、好ましい環Ａ１または環Ａ２は、ベンゼン、フッ素、またはメチルのような置換基で置換されたベンゼンから誘導された二価基である。ｂ１が１でありかつｂ２が２のとき、この化合物は、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ２の３環を有する。好ましい環Ａ１または環Ａ２は、ベンゼン、フッ素のような置換基で置換されたベンゼンから誘導された二価基である。
【００７０】
式（２）において、Ｘ１は、極性基である。化合物（２）は、組成物に添加するので安定であることが好ましい。化合物（２）を組成物に添加したとき、この化合物が素子の電圧保持率を下げないことが好ましい。化合物（２）は、低い揮発性を有することが好ましい。好ましいモル質量は１３０ｇ／ｍｏｌ以上である。さらに好ましいモル質量は１５０ｇ／ｍｏｌから７００ｇ／ｍｏｌの範囲である。好ましい化合物（２）は、アクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２）、メタクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−（ＣＨ３）Ｃ＝ＣＨ２）のような重合性基を有する。
【００７１】
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ２５、−Ｎ(Ｒ２５)２、式（ｘ１）、または−Ｓｉ（Ｒ２５）３で表される基であり、ここで、Ｒ２５は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−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、フッ素で置き換えられてもよい。液晶組成物への高い溶解度の観点から、Ｘ１は−ＯＨまたは−ＮＨ２であることが特に好ましい。−ＯＨは、高いアンカー力を有するので−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−よりも好ましい。複数のヘテロ原子（窒素、酸素）を有する基は、特に好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。
【００７２】
Ｒ２１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。
環Ａ２１および環Ａ２２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−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、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−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２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシ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。好ましい環Ａ２１または環Ａ２２は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、または３−エチル−１，４−フェニレンである。
【００７３】
Ｚ２１は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、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Ｚ２１は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ２１は、単結合である。
【００７４】
Ｓｐ２１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Ｓｐ２１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲン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、式（２ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていて；
【化２６】
2018168721.tif 000029
式（２ａ）において、
Ｓｐ２２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Ｓｐ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ２１およびＭ２２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ２２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ２２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＳｐ２１は、単結合である。
Ｐ２１は、式（２ｅ）、式（２ｆ）、式（２ｇ）、および式（２ｈ）で表される基から選択された基であり；
【化２７】
2018168721.tif 000030
式（２ｅ）、（２ｆ）、（２ｇ）、および（２ｈ）において、
Ｓｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５は、独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このＳｐ２３、Ｓｐ２４、Ｓｐ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−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−ＣＨ２ＣＨ２−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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｓ２１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｍ２３およびＭ２４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ２５）３であり；
−ＯＲ２５、−Ｎ（Ｒ２５）２、および−Ｓｉ（Ｒ２５）３において、
Ｒ２５は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ２５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
【化２８】
2018168721.tif 000031
【００７５】
ａは、０、１、２、３、または４である。好ましいａは、０、１、または２である。
【００７６】
式（２−２）から式（２−３８）において、Ｒ２１は炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｚ２１、Ｚ２２、およびＺ２３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｓｐ２１、Ｓｐ２２、Ｓｐ２３、およびＳｐ２４は独立して、単結合または炭素数１から５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−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素またはメチルであり；ｌは、１、２、３、４、５、または６である。
【００７７】
式（３）および式（４）において、Ｒ３３およびＲ３４は独立して、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、または炭素数２から１２のアルケニルオキシである。好ましいＲ３３またはＲ３４は、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。Ｒ４５およびＲ４６は独立して、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Ｒ４５またはＲ４６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、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。液晶性化合物のアルキルは、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、アルケニルなどの末端基についても同様である。
【００７８】
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エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【００７９】
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。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。
【００８０】
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。粘度を下げるためなどから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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
環Ｃおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、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、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。「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１，４−フェニレン」の好ましい例は、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｃまたは環Ｅは、粘度を下げるために１，４−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。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。テトラヒドロピラン−２，５−ジイルは、
【化２９】
2018168721.tif 000032
【００８５】
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、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルである。好ましい環Ｄは、粘度を下げるために２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、光学異方性を下げるために２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、誘電率異方性を上げるために７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルである。
【００８６】
環Ｆおよび環Ｇは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、下限温度を下げるために１，４−フェニレンである。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。
【００８７】
Ｚ３２およびＺ３３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。好ましいＺ３２またはＺ３３は、粘度を下げるために単結合であり、下限温度を下げるために−ＣＨ２ＣＨ２−であり、誘電率異方性を上げるために−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−である。Ｚ４４は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。好ましいＺ４４は、粘度を下げるために単結合であり、下限温度を下げるために−ＣＨ２ＣＨ２−であり、上限温度を上げるために−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−である。
【００８８】
ｂは、１、２、または３であり、ｃは０または１であり、そしてｂとｃとの和は３以下である。好ましいｂ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または３である。好ましいｃは粘度を下げるために０であり、下限温度を下げるために１である。ｄは、１、２、または３である。好ましいｄ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または３である。
【００８９】
第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物（２）は、項６に記載の化合物（２−２）から化合物（２−３８）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（２−２）、化合物（２−３）、化合物（２−４）、化合物（２−１１）、化合物（２−１９）または化合物（２−２１）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（２−２）および化合物（２−３）、または化合物（２−３）および化合物（２−４）の組み合わせであることが好ましい。
【００９０】
好ましい化合物（３）は、項９に記載の化合物（３−１）から化合物（３−２２）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（３−１）、化合物（３−３）、化合物（３−４）、化合物（３−６）、化合物（３−８）、または化合物（３−１０）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（３−１）および化合物（３−６）、化合物（３−１）および化合物（３−１０）、化合物（３−３）および化合物（３−６）、化合物（３−３）および化合物（３−１０）、化合物（３−４）および化合物（３−６）、または化合物（３−４）および化合物（３−８）の組み合わせであることが好ましい。
【００９１】
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（４−１３）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（４−１）、化合物（４−３）、化合物（４−５）、化合物（４−６）、化合物（４−８）、または化合物（４−９）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（４−１）および化合物（４−３）、化合物（４−１）および化合物（４−５）、または化合物（４−１）および化合物（４−６）の組み合わせであることが好ましい。
【００９２】
第六に、組成物に添加してもよい第一添加物及び第二添加物以外の添加物を説明する。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、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。
【００９３】
【化３０】
2018168721.tif 000033
【００９４】
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、ｎが１から９の整数である化合物（６）などである。
【化３１】
2018168721.tif 000034
【００９５】
化合物（６）において、好ましいｎは、１、３、５、７、または９である。さらに好ましいｎは７である。ｎが７である化合物（６）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。
【００９６】
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。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。
【００９７】
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。
【００９８】
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）および化合物（２）はこの目的に適している。化合物（１）および化合物（２）と共に、化合物（１）および化合物（２）とは異なる、その他の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、アクリレートまたはメタクリレートである。化合物（１）および化合物（２）の好ましい割合は、重合性化合物の全質量に基づいて約１０質量％以上である。さらに好ましい割合は、約５０質量％以上である。特に好ましい割合は、約８０質量％以上である。特に好ましい割合は、１００質量％でもある。化合物（１）および化合物（２）の種類を変えることによって、または化合物（１）および化合物（２）にその他の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。
【００９９】
化合物（１）および化合物（２）のような重合性化合物は紫外線照射によって重合する。光重合開始剤などの適切な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、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、重合性化合物の全質量に基づいて約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。
【０１００】
化合物（１）および化合物（２）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−ル、フェノチアジンなどである。
【０１０１】
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）の合成法を以下に説明する。化合物（２−３６）および化合物（２−３７）は、国際公開２０１６／１２９４９０号パンフレットに記載された方法で合成する。化合物（３−１）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（４−５）は、特開昭５７−１６５３２８号公報に記載された方法で合成する。化合物（６）の一部は市販されている。式（６）のｎが１である化合物は、アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corporation）から入手できる。ｎが７である化合物（６）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。
【０１０２】
化合物（１）の合成法を説明する。化合物（１）は、有機合成化学の方法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物質に目的の末端基、環、および結合基を導入する方法は、フーベン−ヴァイル（Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart）、オーガニック・シンセシズ（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wily & 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ている。
【０１０３】
２−１．結合基Ｚの生成
化合物（１）における結合基Ｚを生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）は、少なくとも１つの環を有する一価の有機基である。複数のＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）が表わす一価の有機基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）から（１Ｉ）は、化合物（１）に相当する。エステルの生成においては、−ＣＯＯ−を有する化合物の合成法を示した。−ＯＣＯ−を有する化合物もこの合成法によって合成することが可能である。他の非対称な結合基についても同様である。
【０１０４】
【化３２】
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【０１０５】
【化３３】
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【０１０６】
（１）  単結合の生成
アリールホウ酸（２１）と公知の方法で合成される化合物（２２）とを、炭酸塩水溶液中、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物（１Ａ）を合成する。この化合物（１Ａ）は、公知の方法で合成される化合物（２３）にｎ−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で化合物（２２）を反応させることによっても合成される。
【０１０７】
（２）  −ＣＯＯ−の生成
化合物（２３）にｎ−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸（２４）を得る。化合物（２４）と、公知の方法で合成されるフェノール（２５）とをＤＣＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン）の存在下で脱水縮合させて化合物（１Ｂ）を合成する。
【０１０８】
（３）  −ＣＦ２Ｏ−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２６）を得る。化合物（２６）をフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）でフッ素化し、化合物（１Ｃ）を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827.を参照。化合物（１Ｃ）は化合物（２６）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこの結合基を生成させることも可能である。
【０１０９】
（４）  −ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのホルムアミドと反応させてアルデヒド（２８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２７）をカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド（２８）に反応させて化合物（１Ｄ）を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
【０１１０】
（５）  −ＣＨ２Ｏ−の生成
化合物（２８）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物（２９）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３１）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３１）を化合物（３０）と反応させて化合物（１Ｅ）を合成する。
【０１１１】
（６）  −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−の生成
水素化ナトリウムなどの塩基をジエチルホスホノ酢酸エチルに作用させてリンイリドを調製し、このリンイリドをアルデヒド（３２）と反応させてエステル（３３）を得る。エステル（３３）を水酸化ナトリウムなどの塩基の存在下で加水分解してカルボン酸（３４）を得る。この化合物と化合物（２５）とを脱水縮合させて化合物（１Ｆ）を合成する。
【０１１２】
（７）  −Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−ＣＯＯ−の生成
水素化ナトリウムなどの塩基をジエチルホスホノ酢酸エチルに作用させてリンイリドを調製し、このリンイリドをメチルケトン（３５）と反応させてエステル（３６）を得る。次にエステル（３６）を水酸化ナトリウムなどの塩基の存在下で加水分解してカルボン酸（３７）を得たのち、化合物（２５）との脱水縮合によって化合物（１Ｇ）を合成する。
【０１１３】
（８）  −ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−の生成
公知の方法で合成される化合物（３８）と公知の方法で合成される化合物（３９）とをＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミン（Ｃｙ２ＮＭｅ）のような塩基、およびビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【０１１４】
（９）  −Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−の生成
化合物（２５）とピルビン酸との脱水縮合によって化合物（４０）を得る。亜鉛および四塩化チタンの存在下、化合物（４０）を化合物（３５）と反応させることにより、化合物（１Ｉ）を合成する。
【０１１５】
２−２．連結基Ｓの生成
Ｐ１またはＰ２は、重合性基である。重合性基の好ましい例は、アクリロイルオキシ（Ｐ−１）、ビニルオキシ（Ｐ−２）、オキシラニル（Ｐ−３）またはマレイミド（Ａ）である。式（Ｐ−１）において、Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはトリフルオロメチルである。
【化３４】
2018168721.tif 000037
この重合性基が連結基Ｓで環に結合した化合物を合成する方法の例は、下記のとおりである。まず、連結基Ｓが単結合である例を示す。
【０１１６】
（１）  単結合の生成
単結合を生成する方法は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１は、少なくとも１つの環を有する一価の有機基である。化合物（１Ｓ）から（１Ｙ）は、化合物（１）に相当する。
【０１１７】
【化３５】
2018168721.tif 000038
【０１１８】
【化３６】
2018168721.tif 000039
【０１１９】
連結基Ｓが単結合である化合物の合成法を以上に述べた。その他の連結基を生成する方法は、結合基Ｚの合成法を参考に合成できる。
【０１２０】
化合物（１）は、類似の化合物に比べ、適切な重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有する。化合物（１）は、これらの少なくとも２つの物性に関して、適切なバランスを有する。したがって、化合物（１）は、ＰＳＡモード用の液晶組成物に添加することができる。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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、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。
【０１２３】
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、液晶分子の配向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。
【０１２４】
従来の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。
【０１２５】
この手順において、電圧を印加したとき、液晶分子が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。
【０１２６】
化合物（１）は、液晶性化合物に類似した棒状の分子構造を有するので、液晶組成物への溶解度は高い。重合に際しては、光反応の速度を容易に制御することができる。紫外線を適度に照射することによって重合させることが可能である。過度の紫外線を必要としない。
【０１２７】
化合物（２）、すなわち極性基を有する重合性化合物、を重合性化合物として用いる場合は、素子の基板に配向膜は不要である。配向膜を有しない素子は、配向膜を有しない基板を用いること以外は、３つ前の段落に記載した手順に従って製造する。
【０１２８】
この手順において、化合物（２）は、極性基が基板表面と相互作用するので、基板上に配列する。この配列に従って液晶分子が配向される。電圧を印加したとき、液晶分子の配向がさらに促進される。この状態で重合性基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、液晶分子の配向が追加的に安定化し、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。
【実施例】
【０１２９】
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、組成物Ｍ５１と組成物Ｍ５２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。化合物、組成物および素子の特性は、下記の方法によって測定した。【０１３０】
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；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ＴＮ素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。【０１３１】
（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。【０１３２】
（２）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。【０１３３】
（３）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って行なった。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。【０１３４】
（４）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素子に試料を注入した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。【０１３５】
（５）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）の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を用いて密閉した。この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、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。【０１３６】
（６）電圧保持率（ＶＨＲ；６０℃で測定；％）：作製した素子にパルス電圧（０．１Ｖ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１６６６．７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。【０１３７】
（７）プレチルト角（度）：プレチルト角の測定には、分光エリプソメータＭ−２０００Ｕ（J. A. Woollam Co., Inc. 製）を使用した。【０１３８】
組成物の実施例を以下に示す。成分化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号によって表した。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が属する化学式を表す。（−）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、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％）である。最後に、組成物の特性値をまとめた。【０１３９】
【表３】
2018168721.tif 000040
【０１４０】
素子の実施例
１．原料
配向膜を有しない素子に、マレイミド化合物及び極性基を有する重合性化合物を添加した組成物を注入した。紫外線を照射したあと、この素子における液晶分子の垂直配向を検討した。最初に原料を説明する。原料は、組成物（Ｍ５１）から（Ｍ５５）、極性基を有する重合性化合物（ＰＣ−１）から（ＰＣ−５）、マレイミド化合物（ＭＩ−１）から（ＭＩ−８）、及び重合性化合物（ＲＭ−１）であり、この順にリストアップする。【０１４１】
［組成物Ｍ５１］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−１）          ９％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−１）        １１％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１                            （３−６）      ９．５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１                            （３−６）    １０．５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−６）    １０．５％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−６）      ９．５％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）      １２％
３−ＨＨ−５                                            （４−１）      ９．５％
５−ＨＢ−３                                            （４−２）    １３．５％
５−ＨＨ−Ｏ１                                          （４−１）          ５％
ＮＩ＝７９．５℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝−３．４；Ｖｔｈ＝２．１Ｖ；η＝２６．３ｍＰａ・ｓ．【０１４２】
［組成物Ｍ５２］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−１）    １５．５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ３                          （３−６）          ８％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−６）        １０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                            （３−９）    ８．７５％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）    ５．５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）  １１．５％
２−ＨＨ−３                                            （４−１）    ２４．５％
３−ＨＨ−４                                            （４−１）    ９．２５％
３−ＨＢ−Ｏ２                                          （４−２）          ７％
ＮＩ＝７６．１℃；Δｎ＝０．０９７；Δε＝−２．６９；Ｖｔｈ＝２．２Ｖ；η＝２５．３ｍＰａ・ｓ．【０１４３】
［組成物Ｍ５３］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−１）        １８％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−６）          ９％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）        ６％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）      １０％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                          （３−１０）        ８％
２−ＨＨ−３                                            （４−１）        ２５％
３−ＨＨ−４                                            （４−１）        １０％
１−ＢＢ−３                                            （４−３）          ５％
３−ＨＢＢ−２                                          （４−６）          ９％
ＮＩ＝７６．１℃；Δｎ＝０．１００；Δε＝−２．５；Ｖｔｈ＝２．４Ｖ；η＝１６．１ｍＰａ・ｓ．【０１４４】
［組成物Ｍ５４］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−１）        １２％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−４）        １０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            （３−４）          ４％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                        （３−１６）      １２％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                        （３−１７）        ８％
２−ＨＨ−３                                            （４−１）        ２０％
３−ＨＨ−４                                            （４−１）          ６％
３−ＨＢ−Ｏ２                                          （４−２）          ３％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                        （４−５）          ３％
３−ＨＨＢ−１                                          （４−５）          ６％
３−ＨＨＢ−３                                          （４−５）          ６％
３−ＨＢＢ−２                                          （４−６）        １０％
ＮＩ＝７５．８℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝−２．７；Ｖｔｈ＝２．３Ｖ；η＝１８．３ｍＰａ・ｓ．【０１４５】
［組成物Ｍ５５］
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                            （３−４）        １４％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                          （３−４）          ６％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                            （３−１）          ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                          （３−６）        １３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O４                          （３−６）          ６％
Ｖ２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                        （３−６）        １０％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−O２                          （３−１０）        ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                            （４−１）        ２９％
３−ＨＨ−Ｖ１                                          （４−１）          ８％
３−ＨＨ−２Ｖ１                                        （４−１）          ３％
ＮＩ＝７４．４℃；Δｎ＝０．１００；Δε＝−３．１６；Ｖｔｈ＝２．１８Ｖ．【０１４６】
以下の極性基を有する重合性化合物（ＰＣ−１）から（ＰＣ―５）を第二添加物として使用した。
【化３７】
2018168721.tif 000041
【０１４７】
以下のマレイミド化合物（ＭＩ−１）から（ＭＩ−８）を第一添加物として使用した。比較するための重合性化合物として（ＲＭ−１）を使用した。
【化３８】
2018168721.tif 000042
【０１４８】
２．液晶素子のＶＨＲと液晶分子のプレチルト角【０１４９】
実施例１
組成物（Ｍ５４）に極性基を有する重合性化合物（ＰＣ−１）を３質量％の割合で、さらにマレイミド化合物（ＭＩ−１）を０．２質量％の割合で添加した。この混合物を２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．５μｍである、配向膜を有しない素子に真空注入した。この素子に、電圧を印加（Vp-p 18.8V）しながらメタルハライドランプ（M08-L41C:アイグラフィックス製）のＵＶ光源を用いて、紫外線を照射（１０Ｊ／ｃｍ２：３６５ｎｍ）することによって、セルを作製した。その後、前述の方法でこの素子のＶＨＲとプレチルト角を測定した。ＶＨＲは９０．８％、プレチルト角は４．７度であった。
光量の測定：ウシオ電機株式会社製  紫外線積算光量計  UIT-250【０１５０】
実施例２から２０および比較例１
実施例２から２０および比較例１は、表Xに示す組成物に極性基を有する重合性化合物およびマレイミド化合物またはその他化合物を添加して調製した混合物を用いてセル作製条件を表４に示す以外は実施例１と同様にして配向膜を有しない素子を作製した。実施例１と同様な方法でＶＨＲ、プレチルト角を測定した。結果を、実施例１を含め表４にまとめた。【０１５１】
【表４】
2018168721.tif 000043
【０１５２】
表４から分かるように、実施例１から２０では、組成物やマレイミド化合物の種類およびマレイミド化合物の濃度を変えたが、電圧保持率が高く保持され、プレチルト角が付与されていることが分かる。この結果は、紫外線の照射量が少なくても、マレイミド化合物が十分に重合していることを示している。一方、比較例１では、電圧保持率が低いままであった。この結果は、少ない紫外線照射量では、重合性化合物の重合が十分に進行しなかったことを示している。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
マレイミド化合物（１）と液晶組成物とを含有する重合性組成物を重合させることによって、ＰＳＡなどのモードを有する液晶表示素子を作製することができる。この素子は、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する。したがって、化合物（１）は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。化合物（１）は、光学異方体の原料としても用いることができる。
【国際調査報告】
2018168721.tif 000063
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