(57)【要約】      （修正有）【課題】他の液晶組成物との相溶性が大きい配向制御材料を含有する液晶組成物の提供。【解決手段】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、及び式２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液晶組成物。2015205982.tif 000056［例えば、Ｘは−ＯＨ、−ＣＯＯＨ；Ｚ１はメチレン；Ｚ２〜Ｚ５は単結合；Ｌは−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−；Ｒ１は直鎖状アルキル；Ｐ１〜Ｐ３は重合性基；環Ａ及び環Ｂは１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分として式（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、および第二成分として式（２）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液晶組成物。
2015205982.tif 000042
式（１）において、Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これらのアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択された基であり、
2015205982.tif 000043
式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、−Ｓ−ＳＲ６、または少なくとも１つの−ＮＨ−基を含有する炭素数３から２０の複素環から由来する基であり、この複素環において、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；ａは、１、２、または３であり；
式（２）において、環Ａは、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−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｂは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、重合性基であり；Ｚ２、Ｚ４、およびＺ５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−、−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−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；Ｚ３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）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−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；ｂは、０、１、２、または３であり；ｃおよびｄは独立して、０、１、２、または３である。
【請求項２】
第一成分として式（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、および第二成分として式（２−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000044
式（１）において、Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これら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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択された基であり、
2015205982.tif 000045
式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、またはメチルであり；Ｚ１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、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；Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、または−Ｓ−ＳＲ６であり；Ｒ６は炭素数１から６のアルキルであり；ａは、１または２であり；
式（２−１）において、環Ａおよび環Ｂ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−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、または、ナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ２およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から４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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｐ１およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基の群から選択された基であり；
2015205982.tif 000046
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素が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；式（Ｐ−６）において、Ｍ４は、水素、メチル、エチル、またはプロピルであり；Ｐ１およびＰ３の両方が、式（Ｐ−４）で表される基であるとき、Ｚ２およびＺ５の少なくとも１つは、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられたアルキレンであり；ｂは、０、１、または２である。
【請求項３】
第一成分として式（１−１）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、および第二成分として式（２−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する請求項１または２に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000047
式（１−１）において、Ｒ１は、炭素数４から２０の直鎖状のアルキルであり、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４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、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；Ｘは、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＳＨ、−ＳＲ６、または、−Ｓ−ＳＲ６であり；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；Ｌは、式（Ｌ−１−１）から式（Ｌ−３−１）で表される二価基の群から選択された基であり；
2015205982.tif 000048
」式（２−１）において、Ｐ１およびＰ２は独立して、式（Ｐ−１）および式（Ｐ−５）で表される基から選択された基であり；
2015205982.tif 000049
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り、Ｍ３は水素であり；
Ｚ２およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から４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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく；環Ａおよび環Ｂは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、または、ナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；ｂは、０、１、または２である。
【請求項４】
第一成分として式（１−１−１）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、および第二成分として式（２−１−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する請求項１から３に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000050
式（１−１−１）において、Ｒ１は、炭素数４から２０の直鎖状のアルキルであり、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；
Ｘは、−ＯＨまたは−ＣＯＯＨであり； 
式（２−１−１）において、Ｍ１は、水素、メチル、またはトリフルオロメチルであり；環Ａおよび環Ｂは独立して、１，４−フェニレン、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；ｂは、０、１、または２である。
【請求項５】
液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が０．０５重量％から１０重量％の範囲であり、第二成分の割合が０．０３重量％から１０重量％の範囲である、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
第三成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000051
式（３）において、Ｒ７およびＲ８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；Ｚ６およびＺ７は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｅは、１、２、または３であり；ｆは、０または１であり；そして、ｅとｆとの和が３以下である。
【請求項７】
第三成分が式（３−１）から式（３−１９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項６に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000052
2015205982.tif 000053
式（３−１）から式（３−１９）において、Ｒ７およびＲ８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、または炭素数２から１２のアルケニルである。
【請求項８】
液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である、請求項６または７に記載の液晶組成物。
【請求項９】
第四成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する請求項６から８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000054
式（４）において、Ｒ９およびＲ１０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、または少なくとも１つの水素がフッ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、環Ｇ、および環Ｈは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、または２−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ８およびＺ９は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｇは、０、１、または２である。
【請求項１０】
第四成分として式（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請求項９に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000055
式（４−１）から式（４−１３）において、Ｒ９およびＲ１０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、または少なくとも１つの水素がフッ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１１】
液晶組成物の重量に基づいて、第四成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である請求項９または１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
重合開始剤をさらに含有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
重合禁止剤をさらに含有する請求項１から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ている、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する、またはこの液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、配向膜レス方式の液晶表示素子。
【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、配向膜レス方式の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、例えば配向制御材料を含有する液晶組成物に関する。この配向制御材料は、垂直配向に効果を有する自己配向性材料と、配向安定化およびプレチルト調整のための重合性化合物から成る。この液晶組成物を素子の基板間に封入し、この素子に電圧を印加しながら光または熱により重合性化合物を重合させ、生成した配向制御層の効果によって液晶分子の配向を制御する液晶表示素子にも関する。本発明は、ポリイミド配向層なしで液晶媒体の配向を制御する配向膜レス方式の液晶表示素子も包含する。
【０００２】
本発明は、主としてＡＭ（active matrix）素子などに適する液晶組成物、およびこの組成物を含有するＡＭ素子などに関する。特に、誘電率異方性が負の液晶組成物に関し、この組成物を含有するＩＰＳ（in-plane switching）モード、ＦＦＳ（fringe field switching）モード、ＶＡ（vertical alignment）モード、またはＰＳＡ（polymer sustained alignment）モードの素子に関する。ＶＡモードには、ＭＶＡ（multi-domain vertical alignment）モード、ＰＶＡ（patterned vertical alignment）モードなどが含まれる。
【背景技術】
【０００３】
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）、ＦＦＳ（fringe field switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＰＳＡ（polymer sustained alignment）などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭはスタティック（static）とマルチプレックス（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。
【０００４】
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。この液晶組成物はネマチック相を有する。良好な一般的特性を有するＡＭ素子を得るには組成物の一般的特性を向上させる。２つの一般的特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の一般的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。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より好ましい。
【０００５】
2015205982.tif 000002
【０００６】
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。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。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。ＶＡモードまたはＰＳＡモードの素子では約０．３０μｍから約０．４０μｍの範囲、ＩＰＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。この場合、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。組成物における絶対値の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、絶対値の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、大きな電圧保持率に寄与し、素子における大きなコントラスト比に寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなく高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、室温だけでなく高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、液晶表示素子の寿命に関連する。これらの安定性が高いとき、この素子の寿命は長い。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。
【０００７】
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。一方、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モードおよび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。ＰＳＡ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。ＰＳＡモードを有するＡＭ素子に関しては、負の誘電率異方性を有する液晶組成物の例が次の特許文献１から６などに開示されている。
【０００８】
望ましいＡＭ素子は、使用できる温度範囲が広い、応答時間が短い、コントラスト比が大きい、しきい値電圧が低い、電圧保持率が大きい、寿命が長い、などの特性を有する。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物の望ましい特性は、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、正または負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などである。
【０００９】
ＰＳＡモードを有する液晶表示素子では、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液晶組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板間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ネットワークを生成する。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。このような重合体の効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡのようなモードを有する素子にも期待できる。
【００１０】
一般的なＰＳＡモードを有する液晶表示素子では、ＴＦＴ基板及び対向基板の表面にポリイミド配向膜を形成した後、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を封入している。一方、特許文献７から９および非特許文献１では、配向膜形成工程を省略できる技術が報告されている。該技術では、（メタ）アクリレートなどの重合性化合物を添加した液晶をＴＦＴ基板と対向基板との間に封入した後、重合性化合物を紫外光露光にて重合させることによって基板表面に液晶分子を垂直方向あるいは水平方向に配向させる配向制御層を形成する。概技術にて配向制御層が形成された液晶表示を配向膜レス方式の液晶表示装置と称する。
【００１１】
上記の配向膜レス方式の液晶表示装置では、配向制御層の配向規制力が良好であることが要求される。配向制御層の配向規制力が不足すると、コントラスト比の低下や光漏れの原因となる。非特許文献１では、２種類の重合性化合物を使用する手法によって高輝度の液晶表示素子を構成できることが報告されている。しかし、その表示素子のコントラスト比の大きさは充分とは言えない。
【００１２】
また、該配向膜レス方式の液晶表示装置では、配向膜形成工程を省略できるというメリットが有る。しかしながら、該方式では（メタ）アクリレートの重合速度を加速させるポリイミド配向膜を形成しないため、重合反応性が不足するという問題がある。重合反応性が不足すると、プレチルト形成工程後の「未反応の重合性化合物」が増加する。この「未反応の重合性化合物」は、画像の焼き付きなどの原因となることが知られている。
【００１３】
特許文献９では配向制御層の材料として、重合性化合物と、ステロイド系アルコールおよびターフェニル系アミン等の自己配向性添加剤とを用いた手法を検討し、良好な配向性を得ることに成功している。しかし、該手法では、自己配向性添加剤の他の液晶組成物への相溶性が低いことが問題となる。他の成分との相溶性が低いと運搬時や液晶表示素子の製造時に析出等が生じ、含有量の変化や表示不良の原因となる。
【００１４】
したがって、配向膜レス方式の液晶表示装置では、配向制御材料が他の成分との相溶性に優れ、尚且つ、重合性化合物の重合反応性が良好なことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−３０７７２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３１７０４号公報
【特許文献３】特開２００６−１３３６１９号公報
【特許文献４】欧州特許出願公開１８８９８９４号明細書
【特許文献５】特表２０１０−５３７０１０号公報
【特許文献６】特表２０１０−５３７２５６号公報
【特許文献７】特許４５１５１０２号公報
【特許文献８】特開２００５−２０８３０９号公報
【特許文献９】国際公開２０１２−０３８０２６号
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Li等, International Display Workshop (IDW) ’09  vol.1 p.23 (2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
これまで、従来の配向制御材料を含有する液晶組成物を使用した配向膜レス方式の液晶表示素子では、耐焼きつきなどの表示特性を充足することは困難であった。
【００１８】
本発明の１つの目的は、他の液晶組成物への相溶性が高い配向制御材料を含有し、配向規制力に優れた液晶組成物である。他の目的は、配向制御材料を含有し、そして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（小さな光学異方性、または大きな光学異方性）、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。別の目的は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の目的は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の目的は、配向制御材料の成分として、重合体を含有し、重合性化合物の小さな残留量、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性のような特性を有する組成物であり、そして小さな焼き付き率、短い応答時間、低いしきい値電圧、大きな電圧保持率、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するＡＭ素子である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、第一成分として式（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、および第二成分として式（２）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液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子である。
2015205982.tif 000003
式（１）において、Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これらのアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−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；Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択される基であり、
2015205982.tif 000004
式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、−Ｓ−ＳＲ６、または少なくとも１つの−ＮＨ−基を含有する炭素数３から２０の複素環から由来する基であり、この複素環において少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；ａは、１、２、または３であり；
式（２）において、環Ａは、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−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｂは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、重合性基であり；Ｚ２、Ｚ４、およびＺ５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−、−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−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；Ｚ３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）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−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；ｂは、０、１、２、または３であり；ｃおよびｄは独立して、０、１、２、または３である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の１つの長所は、他の液晶組成物への相溶性が高い配向制御材料を含有し、配向規制力に優れた液晶組成物である。他の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性（小さな光学異方性、または大きな光学異方性）、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。別の長所は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の長所は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の長所は、配向制御材料の成分として重合体を含有し、重合性化合物の小さな残留量、大きなプレチルト角、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性のような特性を有する組成物であり、そして小さな焼き付き率、短い応答時間、低いしきい値電圧、大きな電圧保持率、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するＡＭ素子である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。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。
【００２２】
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。液晶性化合物の割合（含有量）は、この液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。この組成物に、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、重合禁止剤のような添加物が必要に応じて添加される。添加物の割合（添加量）は、液晶性化合物の割合と同様に、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。重量百万分率（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重量に基づいて表される。
【００２３】
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し、そして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ネマチック相の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ネマチック相の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。「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。
【００２４】
「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’の数は任意であることを意味する。‘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。
【００２５】
式（１）から式（４）において、六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ｃなどの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ｃなどに対応する。式（１）において、環Ａの六角形を横切る斜線は、Ｐ２−Ｚ４基が環上の結合位置を任意に選択できることを意味する。このルールは環ＢなどのＰ３−Ｚ５基などにも適用される。ｃなどの添え字は、環Ａなどに結合する基の数を表す。ｃが２のとき、環Ａ上に２つのＰ２−Ｚ４基が存在する。Ｐ２−Ｚ４が表す２つの基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。このルールは、ｃが２より大きいときの任意の２つにも適用される。このルールは他の基にも適用される。式（１）で表される化合物を化合物（１）と略すことがある。この略記は、式（２）などで表される化合物にも適用される。化合物（１）は、式（１）で表される１つの化合物または２つ以上の化合物を意味する。成分化合物の化学式において、Ｒ１の記号を複数の化合物に用いた。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、同じであっても、異なってもよい。例えば、化合物（１）のＲ１がヘキシルであり、化合物（１−１）のＲ１がヘキシルであるケースがある。化合物（１）のＲ１がヘキシルであり、化合物（１−１）のＲ１がオクチルであるケースもある。このルールは、Ｘ、Ｒ２、Ｍ１などにも適用される。式（２）において、ｂが２のとき、２つの環Ｂが存在する。この化合物において、２つの環Ｂが表す２つの環は、同じであっても、異なってもよい。このルールは、ｂが２より大きいときにも適用される。このルールは、Ｘ、Ｐ２、Ｚ１などの記号にも適用される。
【００２６】
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、フッ素は左向きであってもよいし、右向きであってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような、非対称の二価基の環にも適用される。
2015205982.tif 000005
【００２７】
本発明者らは、化合物（１）および化合物（２）と液晶組成物との組み合わせが、次の理由から該配向膜レス方式の液晶表示素子に適していることを見いだした。すなわち、（ａ）  化合物（１）は液晶組成物への溶解性が高い；（ｂ）  化合物（１）が共存すると化合物（２）は容易に重合し、重合体を生成する；（ｃ）  重合工程のあとに残留する化合物（２）の量が少ない；（ｄ）  該液晶組成物は配向規制力に優れる；（ｅ）  素子の応答時間が短い；（ｆ）  素子が焼付く程度が小さい、などである。
【００２８】
本発明は、下記の項などである。
項１．  第一成分として式（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、および第二成分として式（２）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液晶組成物。
2015205982.tif 000006
式（１）において、Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これらのアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−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；Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択された基であり、
2015205982.tif 000007
式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、−Ｓ−ＳＲ６、または少なくとも１つの−ＮＨ−基を含有する炭素数３から２０の複素環から由来する基であり、この複素環において少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；ａは、１、２、または３であり；
式（２）において、環Ａは、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−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｂは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、重合性基であり；Ｚ２、Ｚ４、およびＺ５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−、−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−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；Ｚ３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）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−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；ｂは、０、１、２、または３であり；ｃおよびｄは独立して、０、１、２、または３である。
【００２９】
項２．  第一成分として式（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、および第二成分として式（２−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する項１に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000008
ただし、式（１）において、Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これら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つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択された基であり、
2015205982.tif 000009
式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、またはメチルであり；Ｚ１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、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；Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、または−Ｓ−ＳＲ６であり；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；ａは、１または２であり；
式（２−１）において、環Ａおよび環Ｂ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−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ２およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から４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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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；Ｐ１およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基から選択された基であり；
2015205982.tif 000010
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素が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；式（Ｐ−６）において、Ｍ４は、水素、メチル、エチル、またはプロピルであり；Ｐ１およびＰ３の両方が式（Ｐ−４）で表される基であるとき、Ｚ２およびＺ５の少なくとも１つは、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられたアルキレンであり；ｂは、０、１、または２である。
【００３０】
項３．  第一成分として式（１−１）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、および第二成分として式（２−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する項１または２に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000011
式（１−１）において、Ｒ１は、炭素数４から２０の直鎖状のアルキルであり、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４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、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；Ｘは、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＳＨ、−ＳＲ６、または−Ｓ−ＳＲ６であり；Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルであり；Ｌは、式（Ｌ−１−１）から式（Ｌ−３−１）で表される二価基の群から選択された基であり；
2015205982.tif 000012
式（２−１）において、Ｐ１およびＰ２は独立して、式（Ｐ−１）および式（Ｐ−５）で表される基から選択された基であり；
2015205982.tif 000013
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り、Ｍ３は水素であり；
Ｚ２およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から４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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく；環Ａおよび環Ｂは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、または、ナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；ｂは、０、１、または２である。
【００３１】
項４．  第一成分として式（１−１−１）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、および第二成分として式（２−１−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する項１から３に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000014
式（１−１−１）において、Ｒ１は、炭素数４から２０の直鎖状のアルキルであり、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；Ｘは、−ＯＨまたは−ＣＯＯＨであり； 
式（２−１−１）において、Ｍ１は、水素、メチル、またはトリフルオロメチルであり；環Ａおよび環Ｂは独立して、１，４−フェニレン、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から３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３のアルキルで置き換えられてもよく；ｂは、０、１、または２である。
【００３２】
項５．  液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が０．０５重量％から１０重量％の範囲であり、第二成分の割合が０．０３重量％から１０重量％の範囲である、項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３３】
項６．第三成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する項１から５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000015
式（３）において、Ｒ７およびＲ８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；Ｚ６およびＺ７は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｅは、１、２、または３であり；ｆは、０または１であり；そして、ｅとｆとの和が３以下である。
【００３４】
項７．第三成分が式（３−１）から式（３−１９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項６に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000016
2015205982.tif 000017
式（３−１）から式（３−１９）において、Ｒ７およびＲ８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、または炭素数２から１２のアルケニルである。
【００３５】
項８．液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である、項６または７に記載の液晶組成物。
【００３６】
項９．  第四成分として式（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する項６から８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000018
式（４）において、Ｒ９およびＲ１０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、または少なくとも１つの水素がフッ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、環Ｇ、および環Ｈは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、または２−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ８およびＺ９は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｇは、０、１、または２である。
【００３７】
項１０．第四成分として式（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９に記載の液晶組成物。
2015205982.tif 000019
式（４−１）から式（４−１３）において、Ｒ９およびＲ１０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、または少なくとも１つの水素がフッ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。
【００３８】
項１１．  液晶組成物の重量に基づいて、第四成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である項９または１０に記載の液晶組成物。
【００３９】
項１２．  重合開始剤をさらに含有する項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４０】
項１３．  重合禁止剤をさらに含有する項１から１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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する、またはこの液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。
【００４４】
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ている、配向膜レス方式の液晶表示素子。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
項２０．  項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物の、配向膜レス方式の液晶表示素子における使用。
【００４８】
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る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。
【００４９】
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）を含有する上記の組成物。（ｅ）  上記の化合物（１）および化合物（２）を含有する上記の組成物。（ｆ）  化合物（１）および化合物（２）とは異なる重合性化合物を含有する上記の組成物。（ｇ）  光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤などの添加物の少なくとも１つを含有する上記の組成物。（ｈ）  上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｉ）  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。（ｊ）  上記の組成物を含有する透過型の素子。（ｋ）  上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用。（ｌ）  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。
【００５０】
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合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、成分化合物の具体的な例を示す。第六に、組成物に混合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。
【００５１】
第一に、組成物における成分化合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（１）、化合物（２）、化合物（３）、および化合物（４）から選ばれた液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物、不純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（１）、化合物（２）、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。その他の液晶性化合物の中で、シアノ化合物は熱または紫外線に対する安定性の観点から少ない方が好ましい。シアノ化合物のさらに好ましい割合は０重量％である。添加物は、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤などである。不純物は成分化合物の合成などの工程において混入した化合物などである。この化合物が液晶性であったとしても、ここでは不純物として分類される。
【００５２】
組成物Ｂは、実質的に化合物（１）、化合物（２）、化合物（３）、および化合物（４）のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物または不純物を含有してもよいが、これらの化合物と異なる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物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。
【００５３】
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、０（ゼロ）は、値がゼロに近いことを意味する。
【００５４】
2015205982.tif 000020
【００５５】
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、基板表面に吸着し、液晶分子を垂直方向に配向制御することが主な効果の自己配向性材料である。化合物（１）は、（ａ）ヘテロ原子を有する官能基、（ｂ）ジエンおよびエノンなどの共役２重結合を含む部位、および（ｃ）アルキル構造を含む部位から構成される。（ａ）はガラス基板表面あるいは金属酸化物基板表面との非共有結合的な相互作用により密着性に貢献する官能基であり、部位（ｂ）は化合物（２）との共重合での共有結合形成による配向制御膜の強度向上と化合物（２）の重合速度促進の効果を有する。そして、部位（ｃ）は、液晶の垂直配向性に貢献する。化合物（２）は、重合によって重合体を与える。この重合体は、化合物（１）を基板表面に固定し、プレチルトを制御する。すなわち、化合物（１）および化合物（２）により、基板表面に配向制御層が形成される。この配向制御層は、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。化合物（３）は、誘電率異方性の絶対値を上げ、そして下限温度を下げる。化合物（４）は、粘度を下げる、または上限温度を上げ、下限温度を下げる。
【００５６】
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、第一成分＋第二成分＋第三成分、第一成分＋第二成分＋第四成分、または第一成分＋第二成分＋第三成分＋第四成分である。さらに好ましい組み合わせは、第一成分＋第二成分＋第三成分＋第四成分である。
【００５７】
第一成分は、液晶分子を配向制御させる目的で、液晶組成物に添加される。第一成分の好ましい添加割合は、液晶分子を配向させるために約０．０５重量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０重量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１重量％から約７重量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．５重量％から約５重量％の範囲である。
【００５８】
第二成分のような重合性化合物は、第一成分とともに、配向制御層を形成する目的で、液晶組成物に添加される。第二成分の好ましい添加割合は、素子の長期信頼性を向上させるために約０．０３重量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０重量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１重量％から約２重量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．２重量％から約１重量％の範囲である。
【００５９】
第三成分の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約１０重量％以上であり、粘度を下げるために約９０重量％以下である。さらに好ましい割合は約２０重量％から約８０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約３０重量％から約７０重量％の範囲である。
【００６０】
第四成分の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約１０重量％以上であり、下限温度を下げるために約９０重量％以下である。さらに好ましい割合は約２０重量％から約８０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約３０重量％から約７０重量％の範囲である。
【００６１】
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。Ｒ１は、炭素数２から２５の直鎖状または炭素数３から２５の分岐状のアルキルであり、これらのアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−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Ｒ１は、液晶組成物の配向規制力を向上させるために炭素数５以上のアルキルであり、他の液晶組成物への相溶性を向上させるために炭素数２２以下のアルキルである。より好ましいＲ１は、適切な配向規制力と良好な相溶性を得るために、炭素数６から２０の直鎖状のアルキルである。
【００６２】
Ｒ７およびＲ８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Ｒ７またはＲ８は、紫外線または熱に対する安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、粘度を下げるため、または誘電率異方性の絶対値を上げるために炭素数１から１２のアルコキシである。
【００６３】
Ｒ９およびＲ１０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、または少なくとも１つの水素がフッ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Ｒ９またはＲ１０は、粘度を下げるために、炭素数２から１２のアルケニルであり、紫外線に対する安定性を上げるため、または熱に対する安定性を上げるために、炭素数１から１２のアルキルである。
【００６４】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０における好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるために、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
【００６５】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０における好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるために、メトキシまたはエトキシである。
【００６６】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０における好ましいアルケニルは、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるために、ビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。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。これらのアルケニルにおいては、分岐状よりも直鎖状のアルケニルが好ましい。
【００６７】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０における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。
【００６８】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０における少なくとも１つの水素がフッ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。
【００６９】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０におけるアルキルは環状アルキルを含まない。アルコキシは環状アルコキシを含まない。アルケニルは環状アルケニルを含まない。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。
【００７０】
Ｌは、式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）で表される二価基の群から選択された基であり、
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式（Ｌ−１）から式（Ｌ−３）において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。好ましいＬは、重合性化合物の反応性を上げるために式（Ｌ−１）で表される二価基である。好ましいＲ２、Ｒ３、Ｒ４またはＲ５は、液晶組成物の配向規制力を上げるために、水素またはフッ素であり、より好ましくは水素である。
【００７１】
環Ａは、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−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ａは、少なくとも１つの水素が、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。さらに好ましい環Ａは、１，４−フェニレンである。
【００７２】
環Ｂは、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、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、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１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｂは、少なくとも１つの水素が、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。さらに好ましい環Ｂは、１，４−フェニレンである。
【００７３】
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、ｅが２または３であるとき、任意の２つの環Ｃは同じであっても、異なってもよい。好ましい環Ｃまたは環Ｅは、粘度を下げるために１，４−シクロへキシレンであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。テトラヒドロピラン−２，５−ジイルは、
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【００７４】
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、誘電率異方性の絶対値を上げるために７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルである。
【００７５】
環Ｆ、環Ｇ、および環Ｈは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、または２−フルオロ−１，４−フェニレンであり、ｇが２であるとき、２つの環Ｇは同じであっても、異なってもよい。好ましい環Ｆ、環Ｇ、または環Ｈは、粘度を下げるため、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。
【００７６】
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−、−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−ＣＨ２−ＣＨ２−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Ｚ１は、液晶の配向規制力を上げるために、単結合、メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、ｎ−ブチレン、ｎ−ペンチレン、またはｎ−ヘキシレンである。さらに好ましいＺ１は、単結合、メチレン、エチレン、またはｎ−プロピレンである。
【００７７】
Ｚ２、Ｚ４、およびＺ５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−、−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−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Ｚ２、Ｚ４、またはＺ５は、他の液晶組成物への相溶性を上げ、適切な重合反応性を得るために、単結合または炭素数１から３のアルキレンである。さらに好ましいＺ２、Ｚ４、またはＺ５は、適切な重合反応性を得るために単結合である。
【００７８】
Ｚ３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）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−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Ｚ３は、適切な重合反応性を得るために単結合である。
【００７９】
Ｚ６、Ｚ７、Ｚ８、およびＺ９は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり、ｅが２または３であるとき、任意の２つのＺ６は同じであっても、異なってもよく、ｇが２であるとき、２つのＺ８は同じであっても、異なってもよい。好ましいＺ６、Ｚ７、Ｚ８、またはＺ９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、誘電率異方性の絶対値を上げるために−ＣＨ２Ｏ−である。
【００８０】
Ｘは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＲ６、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＮＲ６２、−ＳＨ、−ＳＲ６、−Ｓ−ＳＲ６、または少なくとも１つの−ＮＨ−基を含有する炭素数３から２０の複素環から由来する基であり、この複素環において少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＸは、基板表面への吸着性を上げ、良好な配向規制力を得るために、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ６、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、−ＳＨ、または−Ｓ−ＳＲ６である。さらに好ましいＸは、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ６、または−ＳＨである。Ｒ６は、炭素数１から６のアルキルである。好ましいＲ６は、配向規制力を上げるために、メチル、エチル、またはｎ−プロピルである。
【００８１】
Ｌは、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｏ−である。好ましいＬは、適切な配向規制力を得るために単結合である。
【００８２】
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、重合性基である。Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３の重合性基としては、これに限定されないが、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基があげられる。
2015205982.tif 000023
好ましいＰ１、Ｐ２、またはＰ３は、重合反応性を上げるため、または応答時間を短くするために式（Ｐ−１）で表される基である。さらに好ましい基（Ｐ−１）は、重合反応性を上げるため、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２である。基（Ｐ−１）から基（Ｐ−6）の波線は、結合する部位を示す。
【００８３】
基（Ｐ−１）から基（Ｐ−６）において、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１またはＭ２は、重合反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ１はメチルであり、さらに好ましいＭ２は水素である。Ｐ１、ｃ個のＰ２、およびｄ個のＰ３のすべてが、基（Ｐ−１）であるとき、Ｐ１のＭ１、ｃ個のＰ２のＭ１、およびｄ個のＰ３のうちの任意の２つのＭ１、Ｍ２、またはＭ３が、同一であってもよいし、または異なってもよい。基（Ｐ−２）または基（Ｐ−３）であるときも同様である。
【００８４】
Ｐ１、ｃ個のＰ２、およびｄ個のＰ３のすべてが、基（Ｐ−６）であるとき、Ｐ１のＭ４、Ｐ２のＭ４、またはＰ３のＭ４が同一であってもよいし、または異なってもよい。基（Ｐ−６）において、Ｍ４は、水素、メチル、エチル、またはプロピルである。好ましいＭ４は、反応性を上げるためにメチルまたはエチルである。
【００８５】
ａは、１、２、および３である。好ましいａは、液晶の配向規制力を上げるために１である。
【００８６】
ｂは、０、１、２、および３である。好ましいｂは、重合反応性の向上のために、０、１、または２である。さらに好ましいｂは、適切は重合反応性を得るために０または１である。
【００８７】
ｃおよびｄは独立して、０、１、２、または３である。好ましいｃは適切な重合反応性を得るために０であり、好ましいｄは適切な重合反応性を得るために１である。
【００８８】
ｅは、１、２、または３である。好ましいｅは粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。ｆは、０または１である。好ましいｆ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。式（３）において、ｆは、０、１、または２である。好ましいｆは粘度を下げるために０であり、上限温度を上げるために１または２である。
【００８９】
ｇは、０、１、または２である。好ましいｇは、０または１である。
【００９０】
第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい化合物（１）は、特に限定されないが、例えば、化合物（１−１−１−１）から化合物（１−１−１−３０）、化合物（１−１−２−１）から化合物（１−１−２−７５）、および化合物（１−１−３−１）から化合物（１−１−３−１５）が挙げられる。
【００９１】
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【００９２】
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【００９３】
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【００９４】
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【００９５】
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【００９６】
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【００９７】
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【００９８】
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【００９９】
好ましい化合物（２）は、特に限定されないが、例えば、化合物（２−１−１−１）から化合物（２−１−１−６）が挙げられる。
2015205982.tif 000032
【０１００】
好ましい化合物（３）は、項７に記載の化合物（３−１）から化合物（３−１９）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（３−１３）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（３−１３）、化合物（３−３）および化合物（３−６）、化合物（３−３）および化合物（３−１３）、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。
【０１０１】
好ましい化合物（４）は、項１０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（４−７）、または化合物（４−８）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。
【０１０２】
第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤などである。液晶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重量％以下である。さらに好ましい割合は約０．０１重量％から約２重量％の範囲である。
【０１０３】
2015205982.tif 000033
【０１０４】
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。
2015205982.tif 000034
【０１０５】
酸化防止剤の好ましい例は、ｔが１から９の整数である化合物（６）などである。化合物（６）において、好ましいｔは、１、３、５、７、または９である。さらに好ましいｔは１または７である。ｔが１である化合物（６）は、揮発性が大きいので、大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するときに有効である。ｔ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。
【０１０６】
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ように約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。
【０１０７】
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重量％から約１０重量％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、表示の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。
【０１０８】
配向膜レス方式の液晶表示素子に適合させるために重合性化合物が組成物に添加される。化合物（２）はこの目的に適している。化合物（２）と共にこれらの化合物とは異なる、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）、ビニルケトンなどの化合物である。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の誘導体である。その他の重合性化合物を添加するとき、化合物（２）の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて約１０重量％以上である。さらに好ましい割合は、約５０重量％以上である。特に好ましい割合は、約８０重量％以上である。特に好ましい割合は、１００重量％でもある。化合物（２）と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り、反応性を向上、または適切にさせ、化合物（１）と供に配向制御層を形成して、液晶分子を配向させる能力を高くせしめることができる。またセル製造工程に幅広く対応することが可能となり、製造工程に起因するムラや、コントラスト低下等の不良を改善し、高品位な液晶表示素子を製造することが可能となる。
【０１０９】
化合物（２）のような重合性化合物は紫外線照射により重合させる。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Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１７３（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、重合性化合物の重量に基づいて約０．１重量％から約５重量％の範囲である。さらに好ましい割合は約１重量％から約３重量％の範囲である。
【０１１０】
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-tert-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。
【０１１１】
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）は、市販品、またはTetrahedron Letters, 23, 209-212 (1982)、Chem. Lett., 1541-1542 (1984)、Tetrahedron, 38, 639-644 (1982)、J. Am. Chem. Soc., 78, 5084-5087、Tetrahedron, 43, 743-753 (1987)、J. Org. Chem., 54, 4088-4097 (1989)、J. Org. Chem., 53, 3845-3849 (1988)などの文献に記載された方法にて合成して使用する。化合物（１−１−１−１）、化合物（１−１−１−３）および化合物（１−１−３−１）は市販されており、東京化成工業（株）から入手できる。化合物（２）は、特開２０１２−００１５２６号公報に記載された方法にて合成して使用する。化合物（３−１）および化合物（３−５）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（４−１）および化合物（４−５）は、特開昭５９−１７６２２１号公報に記載された方法で合成する。式（６）のｔ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。ｔ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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。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。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。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、光学活性な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。
【０１１４】
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、ＶＡ、ＰＳＡ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。ＰＳＡモード、特に配向膜レス方式のＡＭ素子への使用は特に好ましい。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。
【０１１５】
配向膜レス方式の液晶表示素子の製造方法の一例は、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用意する。これらの基板は、ポリイミド配向制御層を有さない。アレイ基板とカラーフィルター基板の少なくとも一方は、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。この組成物に化合物（１）および化合物（２）を添加する。必要に応じて添加物を添加してもよい。この液晶組成物（または、液晶材料）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。化合物（１）および化合物（２）の場合は、紫外線が好ましい。光照射によって化合物（２）を重合させる。この重合によって、化合物（１）および化合物（２）が配向制御層を生成する。
【０１１６】
この手順において、液晶組成物を素子に注入したとき、化合物（１）は液晶の垂直配向を誘発する。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。この配向に従って化合物（１）および化合物（２）の分子も配向する。この状態で化合物（２）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。
【実施例】
【０１１７】
実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例１の組成物と実施例２の組成物との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも２つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法により同定した。化合物および組成物の特性は、下記に記載した方法により測定した。
【０１１８】
ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＲＸ−５００を用いた。１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。
【０１１９】
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。
【０１２０】
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。
【０１２１】
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフ（ＦＩＤ）で検出する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合（重量比）に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（重量％）は、ピークの面積比から算出することができる。
【０１２２】
測定試料：組成物の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物（１５重量％）を母液晶（８５重量％）に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度および誘電率異方性の値を求めた。
【０１２３】
下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量％で示した。
2015205982.tif 000035
【０１２４】
測定方法：特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；以下、ＪＥＩＴＡと略す）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。
【０１２５】
（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。
【０１２６】
（２）ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、ＴＣを「＜−２０℃」と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１２７】
（３）粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には東京計器株式会社製のＥ型回転粘度計を用いた。
【０１２８】
（４）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料を入れた。この素子に３９ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とＭ．Ｉｍａｉらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、（６）項で測定した。
【０１２９】
（５）光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。
【０１３０】
（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率（ε‖およびε⊥）は次のように測定した。
１）誘電率（ε‖）の測定：よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍＬ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであるＶＡ素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。
２）誘電率（ε⊥）の測定：よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。
【０１３１】
（７）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。
【０１３２】
（８）電圧保持率（ＶＨＲ−１ａ；２５℃；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は５μｍであった。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６６．７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あいだの面積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。
【０１３３】
（９）電圧保持率（ＶＨＲ−２ａ；６０℃で測定；％）：２５℃の代わりに、６０℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をＶＨＲ−２ａで表した。重合性化合物を含有する組成物では、ＴＮ素子に、１５Ｖの電圧を印加しながら２５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を４００秒間照射して重合させた。紫外線の照射には、HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製のＥＸＥＣＵＲＥ４０００−Ｄ型水銀キセノンランプを用いた。
【０１３４】
（１０）電圧保持率（ＶＨＲ−３ａ；６０℃で測定；％）：紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは５μｍであった。この素子に試料を注入し、光を１６７分間照射した。光源はブラックライト（ピーク波長３６９ｎｍ）であり、素子と光源の間隔は５ｍｍであった。ＶＨＲ−３ａの測定では、１６６．７ミリ秒のあいだ、減衰する電圧を測定した。重合性化合物を含有する組成物では、（９）項に記載の条件で重合させた。大きなＶＨＲ−３ａを有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。
【０１３５】
（１１）電圧保持率（ＶＨＲ−４ａ；２５℃で測定；％）：試料を注入したＴＮ素子を８０℃の恒温槽内で５００時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。ＶＨＲ−４ａの測定では、１６６．７ミリ秒のあいだ、減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−４ａを有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。
【０１３６】
（１２）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）：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。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は５ｋＨｚに設定した。
１）化合物（１）および重合性化合物を含まない組成物：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素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、１０Ｖ、０．５秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。応答時間は透過率９０％から１０％に変化するのに要した時間（立ち下がり時間；fall time；ミリ秒）で表した。
【０１３７】
２）化合物（１）および重合性化合物を含有する組成物：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．２μｍ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ＰＶＡ素子に試料を入れた。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、１５Ｖの電圧を印加しながら２５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を４００秒間照射した。紫外線の照射には、HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製のＥＸＥＣＵＲＥ４０００−Ｄ型水銀キセノンランプを用いた。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、１０Ｖ、０．５秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。応答時間は透過率０％から９０％に変化するのに要した時間（立ち上がり時間；rise time；ミリ秒）で表した。
【０１３８】
（１３）比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを注入した。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。
【０１３９】
（１４）残留モノマー濃度（ＲｅＭ；重量％）；液晶組成物１００重量％に、所定の量の重合性化合物を添加して溶解することにより、試料を調製した。試料をセルギャップ３．５μｍでポリイミド配向膜を有さないＩＴＯ付きセルに注入した。このセルに、１５Ｖの電圧を印加しながら８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を３７５秒間照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製のアイ紫外線硬化用装置を用いた。その後、ＨＰＬＣにより残留モノマー濃度を測定した。
【０１４０】
比較例および実施例における化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号により表した。表３において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）である。
【０１４１】
2015205982.tif 000036
【０１４２】
《  配向制御材料と他の液晶組成物の相溶性の比較  》
[実施例１から７、比較例１から５]
本発明の第一成分および第二成分を含有していない液晶組成物（添加前組成物）であるＬＣ−Ａを調製した。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
〈  ＬＣ−Ａ  〉
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−３）              ４％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−４）              ５％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）              ９％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−６）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １１％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                    （３−９）              ９％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２７％
３−ＨＨ−Ｖ１                                  （４−１）              ９％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                （４−５）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ４％
ＮＩ＝７５．６℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝−３．１．
【０１４３】
上記、添加前組成物ＬＣ−Ａ１００重量％に所定の量の（１−１−１−１）、（１−１−１−３）、（１−１−３−１）、および（７）から選択される化合物、および所定の量の化合物（２−１−１−１）を加え、１２０℃で５分間加熱し、添加後組成物ＰＬＣ−Ａ−１からＰＬＣ−Ａ−１２を得た。なお、化合物（７）は、特許文献９に開示の重合性化合物である。
2015205982.tif 000037
【０１４４】
全ての添加後組成物について、溶解性評価を行った。評価結果を表４に示す。なお、溶解性評価は、ガラス瓶中の液晶組成物を所定の温度にて１週間静置し、目視により結晶の析出の有無を確認した。表４中の記号において“○”は結晶が認められないもの、“×”は結晶が認められたものを示す。
【０１４５】
〈  表４  〉
2015205982.tif 000038
【０１４６】
表４の実施例１から７と比較例１から５との比較により、本発明の液晶組成物（添加後組成物）は既知の配向膜レス用液晶組成物に比べて、良好な相溶性を有することがわかる。
【０１４７】
[実施例８から１９、比較例６から１７]
本発明の第一成分および第二成分を含有していない液晶組成物（添加前組成物）であるＬＣ−ＢからＬＣ−Ｍを調製した。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
【０１４８】
〈  ＬＣ−Ｂ  〉
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−３）              ８％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−４）              ５％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）              ９％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                （３−４）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                  （３−６）              ３％
１Ｖ２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−６）              ４％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １１％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２６％
１−ＨＨ−２Ｖ１                                （４−１）              ５％
５−ＨＢ−Ｏ２                                  （４−２）              ４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                （４−５）              ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ４％
ＮＩ＝７４．０℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝−３．４．
【０１４９】
〈  ＬＣ−Ｃ  〉
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−４）              ９％
２Ｏ−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）              ３％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            ２０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−４                    （３−９）              ３％
２−ＨＨ−３                                    （４−１）            １９％
３−ＨＨ−４                                    （４−１）              ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）              ８％
Ｖ２−ＢＢ−１                                  （４−３）              ３％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ−３                                  （４−５）              ５％
３−ＨＢＢ−２                                  （４−６）              ４％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                            （４−７）              ３％
５−ＨＢＢＨ−３                                （４−１１）            ３％
ＮＩ＝８３．６℃；Δｎ＝０．１０８；Δε＝−２．８．
【０１５０】
〈  ＬＣ−Ｄ  〉
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−４）            １０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    （３−４）              ３％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            ２２％
２−ＨＨ−３                                    （４−１）            ２１％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）              ８％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ８％
１Ｖ２−ＢＢ−１                                （４−３）              ３％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                                （４−５）              ５％
３−ＨＢＢ−２                                  （４−６）              ４％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−３                            （４−７）              ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４                            （−）                  ３％
ＮＩ＝７８．６℃；Δｎ＝０．１０７；Δε＝−２．６．
【０１５１】
〈  ＬＣ−Ｅ  〉
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）            １２％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ６％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                （３−４）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−６）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １２％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                  （３−６）              ５％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１１）            ５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１４）            ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ３０％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ５％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                          （４−８）              ３％
３−ＨＨＥＢＨ−４                              （４−９）              ３％
ＮＩ＝７７．４℃；Δｎ＝０．１１２；Δε＝−２．９．
【０１５２】
〈  ＬＣ−Ｆ  〉
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）            １２％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ６％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                （３−４）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−６）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）              ７％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                  （３−６）              ５％
１Ｖ２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４              （３−６）              ５％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１１）            ５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１４）            ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２９％
Ｖ２−ＨＢ−１                                  （４−２）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ５％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−５                            （４−８）              ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                          （４−１３）            ３％
ＮＩ＝７９．０℃；Δｎ＝０．１１２；Δε＝−２．９．
【０１５３】
〈  ＬＣ−Ｇ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−１）              ３％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）            １１％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ６％
Ｖ２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−６）              ５％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１１）            ５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−１３）            ３％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−１３）            ６％
Ｖ２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１３）            ６％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１４）            ５％
５−ＨＨ−Ｏ１                                  （４−１）              ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２５％
３−ＨＨ−ＶＦＦ                                （４−１）              ３％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ６％
３−ＨＨＥＨ−３                                （４−４）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ６％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                                （４−５）              ３％
ＮＩ＝７５．３℃；Δｎ＝０．１１３；Δε＝−２．５．
【０１５４】
〈  ＬＣ−Ｈ  〉
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）            １０％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ４％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                （３−４）              ４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−６）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                  （３−６）              ５％
３−ＤｈＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （３−１２）            ３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２                （３−１６）            ３％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２                （３−１７）            ３％
３−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５              （３−１８）            ３％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５            （３−１９）            ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２９％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ７％
３−ＨＢＢ−２                                  （４−６）              ４％
ＮＩ＝７４．５℃；Δｎ＝０．１０５；Δε＝−３．０．
【０１５５】
〈  ＬＣ−Ｉ  〉
Ｖ２−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−１）              ５％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−２）              ９％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １２％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）              ７％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １２％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１１）            ３％
２−ＨＨ−３                                    （４−１）            ２７％
３−ＨＨ−４                                    （４−１）              ４％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）              ９％
３−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ３％
３−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                            （４−７）              ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−５                          （４−１０）            ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                          （４−１２）            ３％
ＮＩ＝７９．９℃；Δｎ＝０．０９２；Δε＝−２．９．
【０１５６】
〈  ＬＣ−Ｊ  〉
１Ｖ２−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１）              ５％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−２）              ９％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）              ６％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）              ７％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １２％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                    （３−９）              ３％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２                （３−１６）            ３％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２                （３−１６）            ３％
２−ＨＨ−３                                    （４−１）            ２２％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）              ８％
１−ＢＢ−３                                    （４−３）            １０％
３−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−５                          （４−１０）            ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                          （４−１２）            ３％
ＮＩ＝８０．５℃；Δｎ＝０．０９３；Δε＝−２．９．
【０１５７】
〈  ＬＣ−Ｋ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    （３−１）              ５％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−１）              ４％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）              ７％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）              ６％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ６    （３−５）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １０％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−７）              ３％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                    （３−９）              ６％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２７％
４−ＨＨ−Ｖ１                                  （４−１）              ６％
３−ＨＨ−２Ｖ１                                （４−１）              ３％
３−ＨＢＢ−２                                  （４−６）              ７％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                          （４−１３）            ３％
ＮＩ＝７９．２℃；Δｎ＝０．１１２；Δε＝−３．１．
【０１５８】
〈  ＬＣ−Ｌ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−１）              ５％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    （３−１）              ４％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                    （３−４）              ６％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）              ７％
３−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （３−５）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−８）            １０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                    （３−９）              ５％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−１３）            ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２                （３−１７）            ３％
３−ＨＨ−Ｏ１                                  （４−１）              ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２４％
３−ＨＢ−Ｏ２                                  （４−２）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ７％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−５                            （４−８）              ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                          （４−１３）            ４％
ＮＩ＝７７．７℃；Δｎ＝０．１１７；Δε＝−３．１．
【０１５９】
〈  ＬＣ−Ｍ  〉
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４                    （３−４）              ５％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−４）            １２％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                （３−４）              ４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）              ５％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１                  （３−６）              ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                  （３−６）            １２％
３−ＤｈＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１０）            ５％
３−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２  （３−１５）            ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）            ２３％
４−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）              ３％
５−ＨＨ−Ｖ                                    （４−１）              ６％
７−ＨＢ−１                                    （４−２）              ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                                  （４−５）              ５％
３−ＨＢＢ−２                                  （４−６）              ３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                            （４−８）              ３％
ＮＩ＝７６．３℃；Δｎ＝０．１０４；Δε＝−３．０．
【０１６０】
上記で調製した添加前組成物ＬＣ−ＢからＬＣ−Ｍを使用して、実施例１と同様にして、本発明の液晶組成物（添加後組成物）の相溶性を評価した。結果を表５に示す。
【０１６１】
〈  表５  〉
2015205982.tif 000039
【０１６２】
表５の結果より、化合物（１−１−１）および（２−１−１）を含む様々なタイプの本発明の液晶組成物は、既知の配向膜レス用配向制御化合物（７）および（２−１−１）を含む液晶組成物に比べて、良好な相溶性を得ることが可能である。
【０１６３】
《  残留モノマー濃度の比較  》
[実施例２０から２３、比較例１８]
実験例１と同様な手法にて調製した添加後組成物ＰＬＣ−Ａ−１からＰＬＣ−Ａ−１３の紫外線露光後の残留モノマー濃度（ＲｅＭ）を測定した。結果を表６に示す。
【０１６４】
〈  表６ 〉
2015205982.tif 000040
【０１６５】
表６からわかるとおり、配向膜レス用配向制御化合物（１−１−１−１）または（１−１−１−３）を用いた本発明の液晶組成物は、既知の配向膜レス用配向制御化合物（７）を用いた液晶組成物に比べて、残留重合性化合物濃度が小さい。すなわち、本発明の配向膜レス用液晶組成物は、既知の配向膜レス用液晶組成物に比べて、重合性化合物（２）の反応性が高い。本結果から、本発明の配向膜レス用配向制御化合物は、重合性化合物（２）の反応を促進する効果を有することがわかる。
【０１６６】
《  垂直液晶配向性の比較  》
[実施例２４および２５、比較例１９および２０]
上記で調製した添加後組成物ＰＬＣ−Ａ−２からＰＬＣ−Ａ−１２の垂直液晶配向性を評価した。結果を表７に示す。垂直液晶配向性は、以下のように行った。試料をセルギャップ３．５μｍでポリイミド配向膜を有さないＩＴＯ付きセルに注入した。このセルに、１５Ｖの電圧を印加しながら８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を３７５秒間照射した。紫外線の照射には、アイグラフィックス株式会社製のアイ紫外線硬化用装置を用いた。次いで、セルの外側両面に、偏光板をその偏光方向が互いに直交するように貼り合わせる事によりＶＡ用素子を作成した。このＶＡ用素子に５Ｖの電圧をＯＮ・ＯＦＦ（印加・解除）したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を目視により観察した。このとき、電圧ＯＦＦ時に光漏れが観察されず、且つ電圧印加時に駆動領域が白表示、それ以外の領域から光漏れが無かった場合を垂直液晶配向性「良」、光漏れが観察された場合を垂直液晶配向性「不良」とした。
【０１６７】
〈  表７  〉
2015205982.tif 000041
【０１６８】
表７より、本発明の配向膜レス用配向制御化合物（１−１−１−１）を用いた液晶組成物は、既知の配向膜レス用配向制御化合物（７）を用いた液晶組成物と同様に良好な垂直液晶配向性を有することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明は、相溶性が高い配向制御材料を含有し、配向規制力に優れ、重合反応性に優れ、そして高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物を提供する。そして、この組成物を含有する液晶表示素子は、小さな焼き付き率、短い応答時間、低いしきい値電圧、大きな電圧保持率、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有し、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに広く用いることができる。