(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分として、一分子中に、
（ａ）１つ以上の環構造、
（ｂ）１つ以上の極性基、
および（ｃ）１つ以上の重合性基を有するモノマー、当該モノマーのオリゴマー、当該モノマーのプレポリマー、または当該モノマーのポリマーを含有し、
前記モノマーが、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つの化合物であり、
さらに、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。
0006551234.tif 000036
式（１）において、Ｐは、α,β−不飽和エステル、または、環状エーテルから選択される１以上の基を有する炭素数３から２０の重合性基であり、これらにおいて、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；Ａは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された環由来の２価基、または、単結合であり、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く、Ｂは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された環由来の（ｎ２＋ｍ）価の基、または、単結合であり、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く；
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、あるいは１つ以上の−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は少なくとも１つの−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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；Ｒ１は、炭素数１から６のアルキルであり；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−、−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、Ｐが環状エーテル基を有する重合性基であるとき、Ｚ１は、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり、Ｘ１が水素であるとき、Ｚ１は、少なくとも一つの水素が−ＯＨ、−ＣＯＯＨで置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり；Ｌ１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；ｍは、１、２、または３であり；ｎ１は、０、１、２、３または４であり；ｎ２は、１、２、または３であり；ｎ２＋ｍは、２から５の整数である。
0006551234.tif 000037
ここで、Ｒ６およびＲ７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；ＣおよびＥは独立して、１，４−シクロへキシレン、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；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；Ｌ２およびＬ３は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ａは、１、２、または３であり；ｂは０または１であり；そして、ａとｂとの和が３以下である。
【請求項２】
第一成分として、一分子中に、
（ａ）１つ以上の環構造、
（ｂ）１つ以上の極性基、
および（ｃ）１つ以上の重合性基を有するモノマー、当該モノマーのオリゴマー、当該モノマーのプレポリマー、または当該モノマーのポリマーを含有し、
前記モノマーが、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つの化合物であり、
さらに、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つの化合物を含有する液晶組成物。
0006551234.tif 000038
式（１）において、Ｐは、α,β−不飽和エステル、または、環状エーテルから選択される１以上の基を有する炭素数３から２０の重合性基であり、これらにおいて、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；Ａは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された環由来の２価基、または、単結合であり、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く、Ｂは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された環由来の（ｎ２＋ｍ）価の基、または、単結合であり、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く；
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、あるいは１つ以上の−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は少なくとも１つの−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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；Ｒ１は、炭素数１から６のアルキルであり；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−、−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、Ｐが環状エーテル基を有する重合性基であるとき、Ｚ１は、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり、Ｘ１が水素であるとき、Ｚ１は、少なくとも一つの水素が−ＯＨ、−ＣＯＯＨで置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり；Ｌ１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；ｍは、１、２、または３であり；ｎ１は、０、１、２、３または４であり；ｎ２は、１、２、または３であり；ｎ２＋ｍは、２から５の整数である。
0006551234.tif 000039
ここで、Ｒ８およびＲ９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；Ｆ、Ｇ、およびＩ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３−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｌ４およびＬ５は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｃは、０、１、または２である。
【請求項３】
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つの化合物をさらに含有する請求項２に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000040
ここで、Ｒ６およびＲ７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；ＣおよびＥは独立して、１，４−シクロへキシレン、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；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；Ｌ２およびＬ３は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ａは、１、２、または３であり；ｂは０または１であり；そして、ａとｂとの和が３以下である。
【請求項４】
第二成分が式（２−１）から式（２−１９）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１または３に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000041
0006551234.tif 000042
ここで、Ｒ６およびＲ７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５】
第二成分として、前記式（２−３）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請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】
第二成分として、前記式（２−５）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４に記載の液晶組成物。
【請求項７】
第二成分として、前記式（２−７）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４に記載の液晶組成物。
【請求項８】
第二成分として、前記式（２−８）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４に記載の液晶組成物。
【請求項９】
第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が１０重量％から１００重量％の範囲であり、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量を１００重量部とした第一成分の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲であり、かつ、第一成分の割合と、第一成分以外の重合可能な化合物の割合の和が、０．０５重量部から１０重量部の範囲である、請求項１、３〜８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
第三成分として、式（３−１）から式（３−１３）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２〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000043
ここで、Ｒ８およびＲ９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】
第三成分として、前記式（３−１）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１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
第三成分として、前記式（３−８）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１０に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が１０重量％から８０重量％の範囲であり、第三成分の割合が２０重量％から９０重量％の範囲であり、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量を１００重量部とした第一成分の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲であり、かつ、重合可能な化合物の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲である、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
前記式（１）において、
Ｐは、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−４）で表される基から選択された基であり、
0006551234.tif 000044
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；
Ａは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、ノルボルナン、ベンゼン、ナフタレンから選択された環由来の２価の基、または、単結合であり、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６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６のアルキルで置き換えられてもよく、Ｂは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、ノルボルナン、ベンゼン、ナフタレンから選択された環由来の（ｎ２＋ｍ）価の基、または、単結合であり、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６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６のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、または式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり；Ｒ１は炭素数１から４のアルキルであり；
0006551234.tif 000045
Ｒ２は、炭素数１から４のアルキルであり；Ｚ１およびＺ２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、Ｘ１が−Ｈで表される基であるとき、Ｚ１は−ＯＨ、−ＣＯＯＨを有していて；
Ｌ１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−、−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；ｍは、１または２であり；ｎは、０、１または２であり；ｑは、０、１、２、３または４であり；ｒは、０、１、２または３であり；ｎ２＋ｍは、２から５の整数である請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
第一成分が式（１−１）から式（１−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１から１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000046
ここで、Ｃｙはアダマンタン、ベンゼン、ナフタレン、ノルボルナン、およびビフェニルから選択された環由来のｗ２価の基であり；Ｍ１はメチル、または水素であり；Ｒ４は、炭素数１から３のアルキルであり；Ｘ２は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨであり；Ｘ３は式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり；
0006551234.tif 000047
Ｒ２は、炭素数１から４のアルキルであり；Ｒ１は炭素数１から４のアルキルであり；Ｚ３およびＺ４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；Ｚ５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、１から２個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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；ｕは、１または２であり；ｖは、０、１または２であり；ｗ２は、２から５の整数であり；ｑは、０、１、２、３または４であり；ｒは、０、１または２である。
【請求項１６】
前記式（１−１）から前記式（１−３）において、Ｘ２は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２であり；Ｚ３およびＺ４は、単結合であり；Ｚ５は、炭素数１から２のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、１から２個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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い、請求項１５に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
第一成分が式（１−１−１）、式（１−１−２）、式（１−１−３）、式（１−２−１）、および式（１−３−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である請求項１から１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000048
ここで、Ｘ４は、−ＯＨ、または、−ＣＯＯＨであり；Ｍ３は、水素、または、メチルであり；Ｒ５は、メチル、または、エチルであり；ｙは、０、１、２、３または４である。
【請求項１８】
前記式（１−１−１）で表される化合物を含有する請求項１７に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
前記式（１）において、
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、あるいは１つ以上の−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は少なくとも１つの−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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；
Ｘ１が水素であるとき、Ｚ１は、少なくとも一つの水素が−ＣＯＯＨで置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンである請求項１〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
重合開始剤をさらに含有する、請求項１から１９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２１】
重合禁止剤をさらに含有する、請求項１から２０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２２】
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℃）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℃）が−２以下である、請求項１から２１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２３】
高分子支持配向型液晶表示素子用の液晶組成物である請求項１から２２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２４】
少なくとも一方の基板に電極層を有する２つの基板から構成され、この２つの基板の間に請求項１から２２のいずれか１項に記載の液晶組成物中の重合可能な化合物が重合した化合物を含む液晶材料を配置する事を特徴とする、高分子支持配向型液晶表示素子。
【請求項２５】
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２４に記載の液晶表示素子。
【請求項２６】
請求項２４に記載の液晶表示素子を、２つの基板間に配置した請求項１から２２のいずれか１項に記載の液晶組成物を電圧印加状態で光照射して重合可能な化合物を重合させることにより製造する液晶表示素子の製造方法。
【請求項２７】
請求項１から２２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光または熱により重合する重合性化合物を含有する液晶組成物に関する。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重合性化合物を重合させ、生成した重合体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。【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を使用した素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示素子において、液晶分子の配向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】
0006551234.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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Macromolecules 2004, 37, 3165-3179.
【非特許文献２】液晶便覧（丸善）2000, 351-356.
【非特許文献３】液晶便覧（丸善）2000, 411-415.
【００１０】
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。【００１１】
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、液晶−配向膜界面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、剛直なネットワークポリマー構造の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。【００１２】
近年のディスプレイの性能向上により、ＰＳＡモードの液晶組成物には更なる画面の耐焼き付き特性の向上が求められている。この焼き付きは、「液晶分子のプレチルト角の変化」、および「残留した重合性化合物」に起因することが知られている。「液晶分子のプレチルトの変化」は長時間の使用によりネットワークポリマー構造が変化することによって起こる。この変化を抑えるためには、剛直な構造のネットワークポリマーを形成することが重要である。「残留した重合性化合物」を抑えるためには、重合反応性の良好な重合性化合物の使用が効果的である。【００１３】
ＰＳＡモードにて、一般に用いられる重合性化合物は棒状のコア構造と２個の重合性官能基からなる分子構造である。分子構造が棒状である重合性化合物は、一般に、液晶分子を配向させる能力が高いと考えられるが、その反面、液晶組成物への溶解性が悪く、多くの量の重合性化合物を添加することができない。一方、特許文献６では、溶解性を向上させるために分子構造を非対称とした重合性化合物が開示されている。この化合物は既知の重合性化合物に比べて、溶解性の面では改善されている。しかし、この化合物は、分子の剛直性が低下しているため、プレチルト角をコントロールする能力が低下してしまっている。プレチルト角をコントロールする能力が低いと、表示ムラなどの表示不良の原因となる。【００１４】
これまで、従来の重合体を含有する液晶組成物を使用した液晶表示素子では、焼きつき特性や表示ムラの発生低減を充足することは困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、新配向モードとしてａ−ＰＳＡ（adhered-polymer sustained alignment）モードを提唱し、該配向モード用の液晶組成物を発明するに至った。従来のＰＳＡモードでは一般的に棒状のコア構造と２個の重合性官能基からなる分子構造の重合性化合物を使用するのに対し、ａ−ＰＳＡモードではコア構造と重合性基および極性基からなる分子構造の重合性化合物を使用する。該重合性化合物を用いた配向手法が、高い重合反応性、良好なプレチルト角付与特性を有し、尚且つ、液晶組成物への相溶性が良好であることを見出し、該配向方法をａ−ＰＳＡモードと命名した。【００１６】
ａ−ＰＳＡモードの反応メカニズムは、以下のように推測される。重合性液晶組成物がセルに注入されると、該液晶組成物中の重合性化合物の極性基と配向膜表面のイミド基が水素結合を形成する。ａ−ＰＳＡモード用重合性化合物の極性基は水素結合供与基であるため、配向膜表面に強い水素結合によって吸着する。該重合性化合物が配向膜表面に強力に吸着されることにより、重合性化合物の反応点同士が近くなることで、重合反応速度が加速する。一方、従来のＰＳＡモード用重合性化合物は水素結合供与基を有しないため、強い水素結合は望めない。なお、（メタ）アクリレート化合物の重合反応速度が水素結合供与基の存在によって加速する現象については、非特許文献１に開示されている。【００１７】
ａ−ＰＳＡモードが従来のＰＳＡモードに比べて良好なプレチルト付与性を与える原因は、以下のように推定している。従来のＰＳＡモードでは、重合性化合物由来の剛直なネットワークポリマーが液晶分子の傾斜を制御することで良好なプレチルトを発現する。一方、ａ−ＰＳＡモードでは重合性化合物由来の極性基を有するポリマー分子鎖が配向膜表面のイミド基と強い水素結合を形成する。該水素結合がポリマー分子鎖の剛直性を向上させることで、ａ−ＰＳＡモードは従来ＰＳＡモードに比べてプレチルト付与能が高くなるのである。上述のような、水素結合などの非共有結合性相互作用を利用して分子の複合化、高機能化を試みた高分子は超分子ポリマーと呼ばれ、近年、大きな注目を集め、数多くの機関で研究されている材料である（非特許文献２および３）。ａ−ＰＳＡモードは、超分子ポリマーをプレチルト形成に活用する新規な配向手法である。【００１８】
ａ−ＰＳＡ（adhered-polymer sustained alignment）モード命名の所以は、配向膜表面にポリマー分子の極性基が水素結合によって密着することに特徴を有するためである。【００１９】
従来のＰＳＡモードにて一般的に使用する重合性化合物は、対称的な分子構造を有するために液晶組成物への溶解性が低い。一方、本発明のａ−ＰＳＡモードにて使用する重合性化合物は分子構造が非対称であるため、液晶組成物への溶解性は高い。先行技術の重合性化合物では、分子構造を非対称にするとポリマー分子の剛直性が失われるため、プレチルトをコントロールする能力が低下してしまうことを前述した（特許文献６）。ａ−ＰＳＡモードにて使用する重合性化合物では、極性基と配向膜が強い水素結合を形成することでポリマー分子に剛直性を付与するため、プレチルトコントロール能力を損なうことなく、液晶組成物への溶解性を向上させることができる。【００２０】
本発明の１つの目的は、上記のａ−ＰＳＡモードのコンセプトを利用した焼きつき特性や表示ムラ特性を充足する液晶組成物である。他の目的はこの液晶組成物、およびこのような組成物を含有する液晶表示素子、光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この手段は、第一成分として、水素結合供与体の能力を有し、配向膜表面と水素結合を形成することができる重合可能なモノマー、または当該モノマーのオリゴマー、プレポリマー、若しくはポリマーを含有する液晶組成物である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の長所は、重合性化合物の液晶組成物に対する高い溶解性である。本発明の他の長所は、高い重合反応性、良好なプレチルト角付与特性、良好なプレチルト角安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。本発明の１つの側面は、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。別の側面は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。他の側面は、短い応答時間、良好な耐焼きつき特性、良好な表示ムラ特性、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、長い寿命などを有するＡＭ素子である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶組成物または液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「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。重合可能な化合物を「重合性化合物」と略すことがある。「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または液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物を意味する。この有用な化合物は例えば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。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つの化合物または２つ以上の化合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。式（Ｐ−１）で表される基の群から選択された少なくとも１つの基を「（Ｐ−１）」と略すことがある。他の式で表される基についても同様である。「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”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自由に選択できることを意味する。
【００２４】
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。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した測定方法で得られた値を用いる。
【００２５】
水素結合供与体とは、他の分子と水素結合を形成することが可能な水素原子を有する分子を称する。水素結合供与体の一つの例は、酸素原子と共有結合した水素原子を有するエタノールである。一方、水素結合受容体とは、非共有原子対を有する分子であり、その非共有原子対が他分子の水素原子と水素結合を形成することが可能なものを言う。水素結合受容体の一つの例は、酸素原子を有するジエチルエーテルである。
【００２６】
第一成分は、１つの化合物または２つ以上の化合物である。「第一成分の割合」は、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の総重量を１００重量部としたときの第一成分の重量を重量部数で表したものである。「第二成分の割合」は、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量に基づいた第二成分の重量百分率（重量％）で表す。「第三成分の割合」は「第二成分の割合」と同様である。組成物に混合される添加物の割合は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）または重量百万分率（ｐｐｍ）で表す。「第一成分以外の重合可能な化合物の割合」は、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の総重量を１００重量部としたときの第一成分以外の重合可能な化合物の重量を重量部数で表したものである。本発明における液晶組成物の全量は、１００重量％を越えることもある。
【００２７】
成分化合物の化学式において、Ｍ１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Ｍ１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Ｍ１が水素であり、化合物（１−１）のＭ１がフッ素であるケースがある。化合物（１）のＭ１が水素であり、化合物（１−１）のＭ１がメチルであるケースもある。このルールは、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９などにも適用される。式（１）において、ｎ１が２のとき、２つのＡが存在する。この化合物において、２つのＡ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、ｎ１が２より大きいときにも適用される。このルールは、Ｌ、Ｂなどの記号にも適用される。
【００２８】
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。
0006551234.tif 000003
【００２９】
化学式として、下記に示す内容の記載があった場合には、ＡからＢへの直線は結合を意味しており、Ｂにおける水素が基Ａで置き換えられていて、その位置は任意であることを意味している。Ｘは置き換えられる基Aの数を示している。Ｘが０の場合は、Ａは存在せず、また、置き換えられていないことを示す。
0006551234.tif 000004
また、化学式として、下記に示す内容の記載があった場合には、直線は結合を意味しており、波線で示す内容は、置き換えられている化学式を省略していることを示し、該化学式は任意であることを示す。
0006551234.tif 000005
【００３０】
本発明者らは、焼きつき特性や表示ムラ特性を充足する新規な配向モードであるａ−ＰＳＡモードを考案し、化合物（１）と液晶組成物との組み合わせが、次の理由からａ−ＰＳＡモードの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）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（１）の量が少ない；（ｄ）重合体は液晶分子に大きなプレチルト角を与える；（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。
【００３１】
本発明は、下記の項などである。
項１．  第一成分として、水素結合供与体の能力を有し、配向膜表面と水素結合を形成することができる重合可能なモノマー、当該モノマーのオリゴマー、当該モノマーのプレポリマー、または当該モノマーのポリマーを含有する液晶組成物。
【００３２】
項２．  第一成分として、一分子中に、
（ａ）１つ以上の環構造、
（ｂ）１つ以上の極性基、
および（ｃ）１つ以上の重合性基を有するモノマー、当該モノマーのオリゴマー、当該モノマーのプレポリマー、または、当該モノマーのポリマーを含有する項１に記載の液晶組成物。
【００３３】
項３．  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つの化合物を含有する項１または２に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000006
式（１）において、Ｐは、α,β−不飽和エステル、または、環状エーテルから選択される１以上の基を有する炭素数３から２０の重合性基であり、これらにおいて、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；Ａは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された環由来の２価の基、または、単結合であり、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く、Ｂは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、およびピリジンから選択された、環由来の（ｎ２＋ｍ）価の基または、単結合であり、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く；
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、あるいは１つ以上の−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は少なくとも１つの−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環であり、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；Ｒ１は、炭素数１から６のアルキルであり；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−、−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、Ｐが環状エーテル基を有する重合性基であるとき、Ｚ１は、少なくとも１つの−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり、Ｘ１が水素であるとき、Ｚ１は、少なくとも一つの水素が−ＯＨ、−ＣＯＯＨで置き換えられた炭素数１から１０のアルキレンであり；Ｌ１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；ｍは、１、２、または３であり；ｎ１は、０、１、２、３または４であり；ｎ２は、１、２、または３であり；ｎ２＋ｍは、２から５の整数である。
【００３４】
項４．  項３に記載の式（１）において、
Ｐは、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−４）で表される基から選択された基であり、
0006551234.tif 000007
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；
Ａは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、ノルボルナン、ベンゼン、ナフタレンから選択された環由来の２価の基、または、単結合であり、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６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６のアルキルで置き換えられてもよく、Ｂは、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、ノルボルナン、ベンゼン、ナフタレンから選択された、環由来の（ｎ２＋ｍ）価の基、または、単結合であり、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６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６のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、または式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり、ただし、ＡおよびＢがともに単結合であるとき、Ｘ１は式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり、Ｒ１は炭素数１から４のアルキルであり；
0006551234.tif 000008
Ｒ２は、炭素数１から４のアルキルであり；Ｚ１およびＺ２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、Ｘ１が−Ｈで表される基であるとき、Ｚ１は−ＯＨ、−ＣＯＯＨを有していて；
Ｌ１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−、−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；ｍは、１または２であり；ｎは、０、１または２であり；ｑは、０、１、２、３または４であり；ｒは、０、１、２または３であり；ｎ２＋ｍは、２から５の整数である項１から３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３５】
項５．  第一成分が式（１−１）から式（１−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項１から４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000009
ここで、Ｃｙはアダマンタン、ベンゼン、ナフタレン、ノルボルナン、およびビフェニルから選択された、環由来のｗ２価の基であり；Ｍ１はメチル、または水素であり；Ｒ４は、炭素数１から３のアルキルであり；Ｘ２は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨであり；Ｘ３は、項４に記載の式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）であり；Ｒ１は炭素数１から４のアルキルであり；
Ｚ３およびＺ４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；Ｚ５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、１から２個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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；ｕは、１または２であり；ｖは、０、１または２であり；ｗ２は、２から５の整数であり；ｑは、０、１、２、３または４であり；ｒは、０、１または２である。
【００３６】
項６．  項５に記載の式（１−１）から式（１−３）において、Ｘ２は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２であり；Ｚ３およびＺ４は、単結合であり；Ｚ５は、炭素数１から２のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、１から２個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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い、項１から５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３７】
項７．  第一成分が式（１−１−１）、式（１−１−２）、式（１−１−３）、式（１−２−１）、および式（１−３−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項１から６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000010
ここで、Ｘ４は、−ＯＨ、または、−ＣＯＯＨであり；Ｍ３は、水素、または、メチルであり；Ｒ５は、メチル、または、エチルであり；ｙは、０、１、２、３または４である。
【００３８】
項８．  項７に記載の式（１−１−１）で表される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。
【００３９】
項９．  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つの化合物をさらに含有する項１から８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000011
ここで、Ｒ６およびＲ７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；ＣおよびＥは独立して、１，４−シクロへキシレン、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；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；Ｌ２およびＬ３は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ａは、１、２、または３であり；ｂは０または１であり；そして、ａとｂとの和が３以下である。
【００４０】
項１０．  第二成分が式（２−１）から式（２−１９）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１から９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000012
0006551234.tif 000013
ここで、Ｒ６およびＲ７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。
【００４１】
項１１．  第二成分として、項１０に記載の式（２−３）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１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４２】
項１２．  第二成分として、項１０に記載の式（２−５）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。
【００４３】
項１３．  第二成分として、項１０に記載の式（２−７）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。
【００４４】
項１４．  第二成分として、項１０記載の式（２−８）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。
【００４５】
項１５．  第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が１０重量％から１００重量％の範囲であり、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量を１００重要部とした第一成分の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲であり、かつ、第一成分の割合と、第一成分以外の重合可能な化合物の割合の和が、０．０５重量部から１０重量部の範囲である、項１から１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４６】
項１６．  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１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000014
ここで、Ｒ８およびＲ９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；Ｆ、Ｇ、およびＩ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３−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｌ４およびＬ５は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり；ｃは、０、１、または２である。
【００４７】
項１７．  第三成分として、式（３−１）から式（３−１３）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１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
0006551234.tif 000015
ここで、Ｒ８およびＲ９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。
【００４８】
項１８．  第三成分として、項１７に記載の式（３−１）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１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００４９】
項１９．  第三成分として、項１７に記載の式（３−８）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１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００５０】
項２０．  第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が１０重量％から８０重量％の範囲であり、第三成分の割合が２０重量％から９０重量％の範囲であり、第一成分および第一成分以外の重合可能な化合物を除く液晶組成物の重量を１００重量部とした第一成分の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲であり、かつ、重合可能な化合物の割合が０．０５重量部から１０重量部の範囲である、項１６から１９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００５１】
項２１．  重合開始剤をさらに含有する、項１から２０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００５２】
項２２．  重合禁止剤をさらに含有する、項１から２１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００５３】
項２３．  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℃）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℃）が−２以下である、項１から２２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００５４】
項２４．  少なくとも一方の基板に電極層を有する２つの基板から構成され、この２つの基板の間に項１から２３のいずれか１項に記載の液晶組成物中の重合可能な化合物が重合した化合物を含む液晶材料を配置する事を特徴とする、高分子支持配向型液晶表示素子。
【００５５】
項２５．  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２４に記載の液晶表示素子。
【００５６】
項２６．  項２４に記載の液晶表示素子を、２つの基板間に配置した項１から２３のいずれか１項に記載の液晶組成物を電圧印加状態で光照射して重合可能な化合物を重合させることにより製造する液晶表示素子の製造方法。
【００５７】
項２７．  項１から２３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。
【００５８】
本発明は、次の項も含む。１）第二成分が式（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、および式（２−７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である、上記の組成物。２）第二成分が式（２−３）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、および式（２−７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である、上記の組成物。３）第二成分が式（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、式（２−５）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、および式（２−８）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である、上記の組成物。４）第三成分が式（３−１）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、および式（３−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である、上記の組成物。５）第三成分が式（３−１）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、および式（３−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である、上記の組成物。
【００５９】
本発明は、次の項も含む。１）光学活性な化合物をさらに含有する上記の組成物、２）酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤などの添加物をさらに含有する上記の組成物、３）上記の組成物を含有するＡＭ素子、４）上記の組成物を含有し、そしてＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＰＳＡ、またはa−ＰＳＡのモードを有する素子、５）上記の組成物を含有する透過型の素子、６）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、７）上記の組成物に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。
【００６０】
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。
【００６１】
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）、および化合物（３）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）、および化合物（３）とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。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。
【００６２】
組成物Ｂは、実質的に化合物（１）、化合物（２）、および化合物（３）のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物および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。
【００６３】
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、成分化合物の間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。
【００６４】
0006551234.tif 000016
【００６５】
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（２）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（３）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。
【００６６】
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組み合わせは、第一成分＋第二成分、および第一成分＋第二成分＋第三成分である。
【００６７】
第一成分の好ましい割合は、上記第二成分および第三成分からなる液晶組成物の重量に基づいて、液晶分子を配向させるために約０．０５重量部以上であり、表示不良を防ぐために約１０重量部以下である。さらに好ましい割合は、約０．１重量部から約２重量部の範囲である。特に好ましい割合は、約０．１５重量部から約０．８重量部の範囲である。最も好ましい割合は、約０．３重量部から約０．８重量部の範囲である。
【００６８】
第二成分の好ましい割合は、上記第二成分および第三成分からなる液晶組成物の重量に基づいて、誘電率異方性の絶対値を上げるために約１０重量％以上であり、下限温度を下げるために約８０重量％以下である。さらに好ましい割合は約１５重量％から約７０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約２０重量％から約６０重量％の範囲である。
【００６９】
第三成分の好ましい割合は、上記第二成分および第三成分からなる液晶組成物の重量に基づいて、粘度を下げるため、または上限温度を上げるために約２０重量％以上であり、誘電率異方性の絶対値を上げるために約９０重量％以下である。さらに好ましい割合は約３０重量％から約８０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約５０重量％から約７５重量％の範囲である。
【００７０】
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。本願発明の液晶組成物は、第一成分として、水素結合供与体の能力を有し、配向膜表面と水素結合を形成することができる重合可能なモノマーまたは当該モノマーのオリゴマー、プレポリマー若しくはポリマーを含有するものである。一般的に、水素結合とは、水素と、窒素・酸素・ハロゲン・硫黄など電気陰性度の大きい原子とが共有結合した水素結合供与体において、水素の電子密度が低くなったことによるクーロン力によって、非共有電子対を有する他の物質（水素結合受容体）と行う引力的相互作用を意味する。水素結合は、配向表面との密着性向上のために、結合エネルギーが５kJ/mol以上のものが好ましい。より好ましい水素結合は、ポリマーの剛直性向上のために結合エネルギーが１０kJ/mol以上のものである。該成分は、単一の化合物であっても、混合物であっても良い。他の液晶組成物との相溶性向上のため、モノマーあるいは低分子量のオリゴマーであることが好ましい。
【００７１】
第一成分は、より具体的には、一分子中に、（ａ）１つ以上の環構造、（ｂ）１つ以上の極性基、および（ｃ）１つ以上の重合性基を有するモノマー、当該モノマーのオリゴマー、当該モノマーのプレポリマー、または当該モノマーのポリマーである。環状の極性基である場合、（ａ）と（ｂ）を含んだこととなる。環構造とは、炭素骨格を基本とした環状の有機化合物構造の総称である。環構造としては、特に限定されないが、例えば、アダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、デカヒドロナフタレン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、１，３−シクロヘキサジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエンなどの同素環式の脂環式環構造、ベンゼン、ナフタレン、ピレン、フェナントレンなどの同素環式の芳香族環状基、ピロール、フラン、ピリジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ジオキサン、キヌクリジン、テトラヒドロフラン、アジリジン、ジチアン、ピラゾール、トリアゾール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピリドン、キノロン、インドール、ベンゾトリアゾール、キノリン、イソキノリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、チアジアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、テトラヒドロピランなどの複素環式の環状基、などが挙げられる。極性基とは、極性の有る原子団のことで、この基が有機化合物中に存在すると、その化合物が有機化合物中に存在すると、その化合物が極性を持つ。アミノ、カルボキシル、ヒドロキシル、メルカプト、アミド、および、エステルなど、ヘテロ元素を含む基が例示できる。重合基とは、フリーラジカルまたはイオン性鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応に適するか、または、ポリマー主鎖上への付加または縮合といったポリマー類似反応に適する基であり、当業者には良く知られている。例えば、炭素‐炭素２重結合または炭素‐炭素３重結合を含有する連鎖重合のため基、および、環状エーテルのような開環重合に適した基が好ましく用いられる。
【００７２】
式（１）に記載のＰは、α,β−不飽和エステル、または、環状エーテルから選択される１以上の基を有する炭素数３から２０の重合性基であり、これらにおいて、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。α,β−不飽和エステルとは、α位とβ位の炭素の間に二重結合が存在するエステルを意味する。α,β−不飽和エステルとしては、これに限定されるものではないが、式（Ｐ−１）が例示される。環状の炭化水素の炭素が酸素で置換された構造を持つエーテルを環状エーテルと称する。環状エーテルとしては、これに限定されるものではないが、式（Ｐ−２）から（Ｐ−４）が例示される。
0006551234.tif 000017
好ましいＰは、反応性を上げるためまたは応答時間を短くするために（Ｐ−１）である。
【００７３】
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。好ましいＭ１またはＭ２は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ１はメチルであり、さらに好ましいＭ２は水素である。
【００７４】
式（１）に記載のＸ１は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、あるいは1つ以上の−ＮＨ−を含有する炭素数３から２０の複素環に由来する置換基であり、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。複素環とは、環構造のうち、環を構成する原子に炭素以外の原子が含まれているものをいう。複素環としては、例えば、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、キヌクリジン、ピロリジン、アゼチジン、オキセタン、アゼチジン‐２‐オン、アジリジン、トロパン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、１，２，３−トリアジン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、フタラジン、プテリジン、クマリン、クロモン、１，４−ベンゾジアゼピン、インドール、ベンズイミダゾール、ベンゾフラン、プリン、アクリジン、フェノキサジン、および、フェノチアジン等が挙げられる。好ましいＸ１は、配向膜表面との密着性の向上のために−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、式（Ｘ−１）から式（Ｘ−１３）である。より好ましくは、他の液晶組成物との相溶性向上のために−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、−ＳＨ、式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）である。Ｒ１は、炭素数１から４のアルキルである。好ましいＲ１は、配向膜表面との密着性を向上させるために炭素数１または２のアルキルである。
0006551234.tif 000018
ただし、式（Ｘ−１）から式（Ｘ−１３）において、Ｒ２は、ハロゲンまたは炭素数１から４のアルキルであり；Ｒ３は、ハロゲンまたは炭素数１から６のアルキルであり；Ｒ２およびＲ３の夫々が複数個存在する場合、それらは同一または異なってもよく、また、それらの置換する位置は任意であって、特に制限されるものではない。好ましいＲ２は、反応性および配向膜表面との密着性を向上させるためにフッ素または、炭素数１のアルキルであり；ｑは、０、１、２、３または４であり；ｒは、０、１、２または３であり；ｔは、０、１または２である。好ましいＲ３は、反応性および配向膜表面との密着性を向上させるためにフッ素または、炭素数１のアルキルであり；好ましいｑ、ｒ、およびｔは、反応性を上げるために０または１である。
【００７５】
式（１−１）におけるＸ２は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＲ１、および−ＳＨである。好ましいＸ２は、パネルの長期信頼性向上のために、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、または−ＮＨＲ１である。Ｒ１は、炭素数１から４のアルキルである。好ましいＲ１は、配向膜表面との密着性を向上させるために炭素数１または２のアルキルである。
【００７６】
式（１−３）におけるＸ３は、式（Ｘ−１）から式（Ｘ−３）である。好ましいＸ３は、他の液晶組成物との相溶性向上のために式（Ｘ−１）または式（Ｘ−３）である。
【００７７】
式（１）における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、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い。好ましいＺ１またはＺ２は、反応性を上げるために単結合または炭素数１から４のアルキレンである。さらに好ましいＺ１またはＺ２は、単結合または炭素数１から２のアルキレンである。
【００７８】
式（１−１）および式（１−３）におけるＺ３およびＺ４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い。好ましいＺ１またはＺ２は、反応性を上げるために単結合、炭素数１から２のアルキレン、または−ＯＣＨ２ＣＨ２−である。
【００７９】
式（１−２）におけるＺ５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、１から２個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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い。好ましいＺ５は、配向膜表面との吸着性を向上させるために、炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、１個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されており、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い。
【００８０】
式（１）におけるＡは、２価のアダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、ピリジン由来の基、または、単結合であり、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。Ｂは、（ｎ２＋ｍ）価のアダマンタン、ノルアダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ノルボルネン、ノルボルナン、フタラン、クマラン、１，２−メチレンジオキシベンゼン、クロマン、ベンゼン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ピリミジン、ピリジン由来の基、または、単結合であり、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。また、Ｂは水素が（ｎ２＋ｍ）個置き換えられている。
ＡおよびＢは、プレチルト角付与能を向上させるために剛直性の高い式（Ｒｉ−１)から式（Ｒｉ−７）が好ましい。さらに、好ましいＡおよびＢは、他の液晶組成物との相溶性向上のために式（Ｒｉ−１)から式（Ｒｉ−３）である。
0006551234.tif 000019
【００８１】
式（２）におけるＣおよびＥは独立して、１，４−シクロへキシレン、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、ａが２または３である時、任意の２つのＣは同じであっても、異なってもよい。好ましいＣまたは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、
0006551234.tif 000020
【００８２】
式（２）における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。
【００８３】
式（３）におけるＦ、Ｇ、およびＩ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３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、ｃが２である時、２つのＦは同じであっても、異なってもよい。好ましいＦ、Ｇ、またはＩ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。
【００８４】
式（１）におけるｍは、１、２、または３である。好ましいｍは、電圧保持率を上げるために１、または２である。
【００８５】
式（１）におけるｎ１は、０、１、２、３または４であり、ｎ２は、１、２、または３である。好ましいｎ１は、反応性を上げるために０、または１である。好ましいｎ２は、相溶性を上げるために１、または２である。
【００８６】
式（１）におけるＬ１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い。好ましいＬ１は、反応性を上げるために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い。さらに好ましいＬ１は、単結合である。
【００８７】
式（２）および式（３）におけるＬ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、単結合、エチレン、メチレンオキシ、またはカルボニルオキシであり、ａが２または３である時、任意の２つのＬ２は同じであっても、異なってもよく、ｃが２である時、２つのＬ４は同じであっても、異なってもよい。好ましいＬ２、Ｌ３、Ｌ４、またはＬ５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エチレンであり、誘電率異方性の絶対値を上げるためにメチレンオキシである。
【００８８】
式（１−１）および式（１−２）におけるＲ４は、炭素数１から３のアルキルである。好ましいＲ４は、反応性を向上させるために炭素数１または２のアルキルである。
【００８９】
式（１−３−１）におけるＲ５は、炭素数１から３のアルキルである。好ましいＲ５は、配向膜表面との密着性を向上させるために炭素数１または２のアルキルである。
【００９０】
Ｒ６およびＲ７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Ｒ６またはＲ７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。
【００９１】
Ｒ８およびＲ９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Ｒ８またはＲ９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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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、および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−ジフルオロビニルおよび４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。
【００９６】
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。
【００９７】
式（２）におけるａは、１、２、または３である。好ましいａ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。式（２）におけるｂは０または１である。好ましいｂ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）におけるｃは、０、１、または２である。好ましいｃ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。
【００９８】
式（１−１）および式（１−２）におけるＣｙはｗ２価のアダマンタン、ベンゼン、ナフタレン、ノルボルナン、またはビフェニル由来の基である。好ましいＣｙは、プレチルト付与特性の向上、または他の液晶組成物との相溶性向上のために式（Ｒｉ−１)である。
【００９９】
式（１−１）におけるｕは、１または２である。好ましいｕは、電圧保持率を上げるために１である。式（１−２）におけるｖは、０、１または２である。好ましいｖは、反応性を上げるために０または１である。式（１−３−１）におけるｙは、０、１、２、３または４である。好ましいｙは、反応性を上げるために０または１である。
【０１００】
第五に、成分化合物の具体的な例を示す。下記の好ましい化合物において、Ｍ３は、水素またはメチルである。Ｘ４は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨまたは−ＮＨ２である。Ｚ５は、単結合、炭素数１から２のアルキレン、または−ＯＣＨ２ＣＨ２−である。Ｚ７は、炭素数１から３のアルキレンである。Ｚ８は、炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、１個の水素が−ＯＨ、または−ＣＯＯＨに置換されていてもよい。Ｒ６およびＲ９は独立して、炭素数１から１２の直鎖状アルキル、炭素数１から１２の直鎖状アルコキシ、または炭素数２から１２の直鎖状アルケニルである。Ｒ７は、炭素数１から１２の直鎖状アルキルまたは炭素数１から１２の直鎖状アルコキシである。Ｒ８は、炭素数１から１２の直鎖状のアルキルまたは炭素数１から１２の直鎖状アルケニルである。Ｒ１０は、フッ素または、炭素数１のアルキルである。ｄは、０、１、２、３または４である。
【０１０１】
好ましい化合物（１）は、化合物（１−１−１）から化合物（１−３−１）である。さらに好ましい化合物（１）は、化合物（１−１−１）である。好ましい化合物（２）は、化合物（２−１−１）から化合物（２−１９−１）である。さらに好ましい化合物（２）は、化合物（２−１−１）から化合物（２−１０−１）、および化合物（２−１２−１）から化合物（２−１５−１）である。特に好ましい化合物（２）は、化合物（２−１−１）から化合物（２−８−１）、化合物（２−１３−１）、および化合物（２−１５−１）である。好ましい化合物（３）は、化合物（３−１−１）から化合物（３−１３−１）である。さらに好ましい化合物（３）は、化合物（３−１−１）から化合物（３−８−１）、化合物（３−１０−１）、および化合物（３−１３−１）である。特に好ましい化合物（３）は、化合物（３−１−１）、化合物（３−３−１）、化合物（３−５−１）、化合物（３−７−１）、および化合物（３−８−１）である。
【０１０２】
0006551234.tif 000021
【０１０３】
0006551234.tif 000022
【０１０４】
0006551234.tif 000023
【０１０５】
0006551234.tif 000024
【０１０６】
第六に、組成物に混合してもよい添加物を説明する。このような添加物は、化合物（１）以外の重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤、色素などである。
【０１０７】
本発明の組成物は、重合可能な化合物を含んでいるので、高分子支持配向型素子に適合している。この組成物は化合物（１）とは異なる重合可能な化合物（すなわち、その他の重合可能な化合物）をさらに含んでもよい。その他の重合可能な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。
【０１０８】
化合物（１）以外のさらに含んでもよい重合可能な化合物の追加例は、化合物（４−１）から化合物（４−９）である。
【０１０９】
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【０１１０】
化合物（４−１）から化合物（４−９）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、およびＲ１４は独立して、アクリロイルまたはメタクリロイルであり、Ｒ１５およびＲ１６は独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１から１０のアルキルであり；Ｚ９およびＺ１０は独立して、単結合または炭素数１から１２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−で置き換えられていてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられていてもよく、Ｚ９およびＺ１０の少なくとも１つは単結合または−Ｏ−であり；Ｚ１１およびＺ１２は独立して、単結合または炭素数１から１２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−により置き換えられていてもよく；ｉ、ｊ、ｋは独立して、０、１、または２であり、化合物（４−１）において、ｉとｊとの和は１以上であり、化合物（４−４）において、ｉとｊとｋとの和は１以上である。
【０１１１】
重合可能な化合物の好ましい割合は、液晶組成物の全重量を１００重量部としたとき、その効果を得るために、約０．０３重量部以上であり、表示不良を防ぐために約１０重量部以下である。さらに好ましい割合は、約０．１重量部から約２重量部の範囲である。重合可能な化合物の中で、化合物（１）は液晶組成物への溶解性が高く、反応性が高い。重合可能な化合物の中で、化合物（１）の好ましい割合は、１０重量部以上である。さらに好ましい割合は、５０重量部以上である。特に好ましい割合は、８０重量部以上である。特に好ましい割合は、１００重量部である。
【０１１２】
重合可能な化合物は、好ましくは光重合開始剤などの適切な開始剤存在下でＵＶ照射などにより重合する。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（商品名；ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（商品名；ＢＡＳＦ）、またはＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３（商品名；ＢＡＳＦ）がラジカル重合に対して適切である。好ましい光重合開始剤の割合は、重合可能な化合物の約０．１重量％から約５重量％の範囲であり、さらに好ましくは約１重量％から約３重量％の範囲である。液晶表示素子における２つの基板の間に、重合可能な化合物を含む液晶組成物を配置し、これらの基板の相対する電極層の間に電圧を印加しながら重合可能な化合物を重合する工程を経てもよいし、液晶表示素子における２つの基板の間に予め重合させた化合物を含む液晶組成物を配置してもよい。
【０１１３】
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。
【０１１４】
光学活性な化合物は、液晶分子にらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与えることによって逆ねじれを防ぐ、という効果を有する。光学活性な化合物を添加することによって、らせんピッチを調整することができる。らせんピッチの温度依存性を調整する目的で２つ以上の光学活性な化合物を添加してもよい。光学活性な化合物の好ましい例として、下記の化合物（Ｏｐ−１）から化合物（Ｏｐ−１８）を挙げることができる。化合物（Ｏｐ−１８）において、Ｊは１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであり、Ｒ２４は炭素数１から１０のアルキルである。光学活性な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。
【０１１５】
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【０１１６】
酸化防止剤は、大きな電圧保持率を維持するために有効である。酸化防止剤の好ましい例として、下記の化合物（ＡＯ−１）および化合物（ＡＯ−２）；ＩＲＧＡＮＯＸ  ４１５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ５６５、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ３１１４、およびＩＲＧＡＮＯＸ  １０９８（商品名；ＢＡＳＦ）を挙げることができる。化合物（ＡＯ−１）において、Ｒ２５が−ＣＨ３である場合は、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。Ｒ２５が−Ｃ７Ｈ１５である場合は、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。
【０１１７】
紫外線吸収剤は、上限温度の低下を防ぐために有効である。紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。具体例として下記の化合物（ＡＯ−３）および化合物（ＡＯ−４）；ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、ＴＩＮＵＶＩＮ  ４００、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２８、およびＴＩＮＵＶＩＮ  ９９−２（商品名；ＢＡＳＦ）；および１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）を挙げることができる。立体障害のあるアミンのような光安定剤は、大きな電圧保持率を維持するために好ましい。光安定剤の好ましい例として、下記の化合物（ＡＯ−５）および化合物（ＡＯ−６）；ＴＩＮＵＶＩＮ  １４４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ７６５、およびＴＩＮＵＶＩＮ  ７７０ＤＦ（商品名；ＢＡＳＦ）を挙げることができる。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約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。
【０１１８】
熱安定剤も大きな電圧保持率を維持するために有効であり、好ましい例としてＩＲＧＡＦＯＳ  １６８（商品名；ＢＡＳＦ）を挙げることができる。消泡剤は、泡立ちを防ぐために有効である。消泡剤の好ましい例は、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である。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。
【０１１９】
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【０１２０】
化合物（ＡＯ−１）において、Ｒ２５は炭素数１から２０のアルキル、炭素数１から２０のアルコキシ、−ＣＯＯＲ２６、または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ２６であり；Ｒ２６は炭素数１から２０のアルキルである。化合物（ＡＯ−２）および化合物（ＡＯ−５）において、Ｒ２７は炭素数１から２０のアルキルである。化合物（ＡＯ−５）において、ＫおよびＬは独立して、１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであり；ｄは０、１、または２であり；Ｒ２８は水素、メチルまたはＯ・（酸素ラジカル）である。
【０１２１】
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）が組成物に混合される。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。
【０１２２】
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、市販品を使用した。化合物（１−１−１）の市販品としては「三菱ガス化学株式会社製ダイヤピュレストＨＡＤＡ、ＨＡＤＭ」、化合物（１−１−２）の市販品としては「東亞合成株式会社製アロニックスＭ−５４００」、化合物（１−１−３）の市販品としては「川崎化成工業株式会社製Ｍｃ−ＨＮ」、化合物（１−２−１）の市販品としては「東亞合成株式会社製アロニックスＭ−５７００」、および、化合物（１−３−１）の市販品としては「東京化成工業株式会社製 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl methacrylate」が挙げられる。化合物（２−１）および化合物（２−５）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（３−１）および化合物（３−５）は、特開昭５９−１７６２２１号公報に記載された方法で合成する。化合物（４）は、特開２０１２−００１５２６号公報に記載された方法で合成する。なお、化合物（５）は本発明の比較例に使用する。化合物（５）では、本発明の特徴である水素結合供与体の能力を有する極性基を有さないため、高い重合反応性と良好なプレチルト付与能が望めない。下記の化合物（５−１）および（５−４）は東京化成工業（株）製、化合物（５−２）はアルドリッチ社製、化合物（５−３）は共栄社化学（株）製の市販品を使用した。
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【０１２３】
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したがって合成できる。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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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、a−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。a−ＰＳＡモードおよびＰＳＡモードなどの高分子支持配向モードを有する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。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。
【０１２６】
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。この基板の少なくとも一方は、電極層を有する。一方、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）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）の場合は、紫外線が好ましい。光照射によって化合物（１）を重合させる。この重合によって、重合体を含有する液晶組成物が生成する。高分子支持配向型液晶表示素子は、このような手順で製造する。
【０１２７】
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。この配向に従って化合物（１）の分子も配向する。この状態で化合物（１）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】
【０１２８】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されない。本発明は、ＬＣ−Ａの組成物とＬＣ−Ｂ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、プロトン核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）などにより同定した。化合物の融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定した。まず、分析方法について説明をする。【０１２９】
１Ｈ−ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン製のＤＲＸ−５００を用いた。試料を、ＣＤＣｌ３などの重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回などの条件で行った。内部標準としてはテトラメチルシランを用いた。ＮＭＲ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、ｍはマルチプレットであることを意味する。【０１３０】
ＨＰＬＣ分析：測定には、島津製作所製のＰｒｏｍｉｎｅｎｃｅ（ＬＣ−２０ＡＤ；ＳＰＤ−２０Ａ）を用いた。カラムはワイエムシー製のＹＭＣ−Ｐａｃｋ  ＯＤＳ−Ａ（長さ１５０ｍｍ、内径４．６ｍｍ、粒子径５μｍ）を用いた。溶出液はアセトニトリル／水（容積比：８０／２０）を用い、流速は１ｍＬ／分に調整した。検出器としてはＵＶ検出器、ＲＩ検出器、ＣＯＲＯＮＡ検出器などを適宜用いた。ＵＶ検出器を用いた場合、検出波長は２５４ｎｍとした。試料はアセトニトリルに溶解させ、この溶液（０．１重量％）の１μＬを試料室に導入した。記録計としては島津製作所製のＣ−Ｒ７Ａｐｌｕｓを用いた。得られたクロマトグラムは、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。【０１３１】
ＨＰＬＣより得られたクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に関連する。一般には、成分化合物の重量％および重量部数は、成分化合物の面積％と同一ではない。しかしながら、上述したカラムを用いる場合には、成分化合物の重量％および重量部数をピークの面積％から算出してよい。本発明においては、成分化合物の補正係数の間に大きな差異がないからである。【０１３２】
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。試料はアセトンに溶解させ、この溶液（０．１重量％）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。【０１３３】
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。【０１３４】
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する。液晶性化合物はガスクロマトグラフで検出できる。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（モル比）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（重量百分率）は、モル比で補正することによってピークの面積比から算出できる。【０１３５】
紫外可視分光分析：測定には、島津製作所製のＰｈａｒｍａＳｐｅｃ  ＵＶ‐１７００を用いた。検出波長は１９０ｎｍから７００ｎｍとした。試料はアセトニトリルに溶解させて、０．０１ｍｍｏｌ／Ｌの溶液を調製し、石英セル（光路長１ｃｍ）に入れて測定した。【０１３６】
ＤＳＣ測定：測定には、パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いた。試料を３℃／分速度で昇降温した。試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め、融点を決定した。【０１３７】
重合性化合物と他の液晶組成物の相溶性：重合性液晶組成物を所定の温度の恒温槽中に７日間放置した後の液晶相の状態を目視により観察した。【０１３８】
測定試料：組成物の上限温度、粘度、光学異方性など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）＝｛（測定用試料の測定値）−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、粘度、光学異方性、および誘電率異方性の値を求めた。【０１３９】
母液晶の成分とその割合は下記のとおりであった。
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【０１４０】
特性は下記の方法にしたがって測定した。それらのいくつかは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association以下ＪＥＩＴＡという）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ  ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法である。【０１４１】
（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。【０１４２】
（２）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。【０１４３】
（３）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。【０１４４】
（４）残留モノマー濃度（ＲｅＭ；重量部）；液晶組成物１００重量部に対して、重合性化合物０．３重量部を添加して溶解することにより、試料を調整した。試料をセルギャップ３．５μｍで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに注入した。このセルに、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。【０１４５】
（５）プレチルト角（Ｐｔ；°）；液晶組成物１００重量部に対して、重合性化合物０．３重量部を添加して溶解することにより、試料を調整した。試料をセルギャップ３．５μｍで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに注入した。このセルのプレチルト角（クリスタルローテーション法）を測定した後、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、このセルのプレチルト角を測定した。ここでは、大きい値（即ち、０°から大きくずれている）が大きなプレチルト角を意味する。【０１４６】
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。実施例において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、第一成分を除く、第二成分と第三成分からなる液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）である。重合性化合物の割合（部）は、第一成分を除く、第二成分と第三成分からなる液晶組成物の総重量に基づいた重量部数（重量部）である。液晶組成物には、この他に不純物が含まれている。最後に、組成物の特性値をまとめた。【０１４７】
0006551234.tif 000030
【０１４８】
《  重合性化合物と他の液晶組成物の相溶性の比較  》
[実施例１から８、比較例１から５]
本発明の第一成分を含有していない液晶組成物であるＬＣ−Ａを調整した。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。【０１４９】
〈  ＬＣ−Ａ  〉
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）        １５％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）        １０％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−１３−１）      １０％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−１３−１）        ８％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−１３−１）        ５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−１６−１）        ４％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−１６−１）        ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−１７−１）        ４％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）        ２５％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）        １０％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）          ３％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５）              ３％
ＮＩ＝７７．５℃；Δｎ＝０．０８９；Δε＝−２．９．【０１５０】
上記、液晶組成物ＬＣ−Ａ１００部に所定の量の重合性化合物（１−１−１−１）、（１−１−１−２）、（４−２−１）をそれぞれ加え、１２０℃で５分間加熱し、重合性液晶組成物 ＰＬＣ−Ａ−１−１からＰＬＣ−Ａ−３−４を得た。【０１５１】
0006551234.tif 000031
【０１５２】
全ての液晶組成物について、相溶性評価を行った。評価結果を表４に示す。なお、溶解性評価は、ガラス瓶中の重合性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。【０１５３】
〈  表４  〉
0006551234.tif 000032
【０１５４】
表４より証明される通り、既知のＰＳＡ用重合性化合物（４−２−１）を含有する重合性液晶組成物より、本発明の重合性化合物（１−１−１−１）および（１−１−１−２）を含有する重合性液晶組成物は、良好な相溶性を有することがわかる。即ち、本発明の重合性液晶組成物は、高濃度の重合性化合物の使用が可能であるために、既知の重合性化合物を用いた組成物よりも良好なプレチルト付与性を得ることが可能である。【０１５５】
《  残留モノマー濃度および、プレチルト角の比較  》
[実施例９]
上記の液晶組成物ＬＣ−Ａ  １００部に対して、下記一般式１−１−１で示される重合性化合物０．３部を添加し均一溶解することで、重合性液晶組成物ＰＬＣ−Ａ−１−５を調整した。ＰＬＣ−Ａ−１−５のＮＩ、ΔｎおよびΔεの値は、ＬＣ−Ａの値とほとんど違いがないことを確認した。重合性液晶組成物ＰＬＣ−Ａ−１−５の紫外露光後の残留モノマー量ＲｅＭ）は０．１８部であり、良好な重合反応性を有することがわかった。また、重合性液晶組成物ＰＬＣ−Ａ−１−５の紫外照射前のプレチルト角（Ｐｔ）は０．２°であるのに対して、紫外照射後のプレチルト角（Ｐｔ）は１．３°である事から、良好なプレチルト付与特性を有することがわかった。【０１５６】
[実施例１０から２２]
実施例９と同様にして、実施例１０から２２、比較例６から１２の残留モノマー濃度（ＲｅＭ）および紫外光露光前後のプレチルト角（Ｐｔ）を測定した。
[比較例６から１２]
比較例６から１２の残留モノマー濃度（ＲｅＭ）および紫外光露光前後のプレチルト角（Ｐｔ）を測定した。
比較例６および７にて用いた化合物（４−１−１）および（４−２−１）は既知のＰＳＡ用重合性化合物である。一方、比較例８から１２に用いた化合物（５−１）から（５−４）は、１個の重合性基を有するが、本発明の特徴である水素結合供与体の能力を有する極性基を持たない重合性化合物である。なお、化合物（５−１）および（５−４）は東京化成工業株式会社製、化合物（５−２）はアルドリッチ社製、化合物（５−３）は共栄社化学株式会社製の市販品を使用した。結果を表５に示す。
0006551234.tif 000033
【０１５７】
〈  表５  〉
0006551234.tif 000034
【０１５８】
表５からわかるとおり、本発明の重合性化合物（１−１−１−１）、（１−１−１−２）、（１−１−２−１）、（１−１−３−１）、（１−２−１−１）、および、（１−３−１−１）を用いた重合性液晶は、既知のＰＳＡ用重合性化合物（４−１−１）および（４−２−１）を用いた重合性液晶に比べて、紫外露光による重合反応性が高く、高いプレチルト角を得ることが可能である。【０１５９】
また、本発明の重合性化合物（１−１−１−１）、（１−１−１−２）、（１−１−２−１）、（１−１−３−１）、（１−２−１−１）、および、（１−３−１−１）を用いた重合性液晶は、極性基を有さない重合性化合物（５−１）から（５−４）を用いた重合性液晶よりも重合反応性とプレチルト付与特性が優れていることがわかった。【０１６０】
[実施例２３から３４、比較例１３]
本発明の第一成分を含有していない液晶組成物であるＬＣ−ＢからＬＣ−Ｍを調整した。この組成物の成分および特性は、下記のとおりである。【０１６１】
〈  ＬＣ−Ｂ  〉
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）    １５％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １０％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ４％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）    １０％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）    １０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ３％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ３％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    ２７％
３−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ２％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ３％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
ＮＩ＝７８．３℃；Δｎ＝０．０９４；Δε＝−３．０．【０１６２】
〈  ＬＣ−Ｃ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）      ６％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １７％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−５−１）      ７％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−５−１）      ６％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ５％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）    １０％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    ２０％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）      ４％
５−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ４％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ４％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                  （３−１３−１）    ７％
ＮＩ＝７６．６℃；Δｎ＝０．０９５；Δε＝−３．１．【０１６３】
〈  ＬＣ−Ｄ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）      ６％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １５％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）      ５％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−３−１）      ５％
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−４−１）      ５％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−６−１）      ５％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ５％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ６％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ６％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）      ５％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）    １０％
１−ＢＢ−３                            （３−３−１）      ４％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ４％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                  （３−１３−１）    ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                  （３−１３−１）    ５％
ＮＩ＝８７．４℃；Δｎ＝０．１１９；Δε＝−３．４．【０１６４】
〈  ＬＣ−Ｅ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）    １０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−３−１）      ７％
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−４−１）      ６％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）      ３％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）    １０％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ５％
３−ｄｈＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１４−１）    ３％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５    （２−１９−１）    ５％
２−ＨＨ−５                            （３−１−１）    １０％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）      ８％
５−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ８％
１−ＢＢ−３                            （３−３−１）      ７％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ３％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ２％
５−ＨＢＢ−２                          （３−６−１）      ４％
３−ＨＨＥＢＨ−３                      （３−１０−１）    ２％
３−ＨＨＥＢＨ−５                      （３−１０−１）    ２％
３−ＨＢＢＨ−５                        （３−１１−１）    ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                  （３−１３−１）    ２％
ＮＩ＝８７．５℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝−２．８．【０１６５】
〈  ＬＣ−Ｆ  〉
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）    １０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １３％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １２％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−３−１）      ３％
５−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−４−１）      ５％
５−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）      ６％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ７％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ４％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）      ８％
３−ＨＨＥＨ−３                        （３−４−１）      ２％
３−ＨＨＥＨ−５                        （３−４−１）      ２％
４−ＨＨＥＨ−３                        （３−４−１）      ２％
４−ＨＨＥＨ−５                        （３−４−１）      ２％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ９％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ７％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
３−ＨＨＥＢＨ−３                      （３−１０−１）    ２％
３−ＨＨＥＢＨ−５                      （３−１０−１）    ３％
ＮＩ＝８９．８℃；Δｎ＝０．０９３；Δε＝−４．１．【０１６６】
〈  ＬＣ−Ｇ  〉
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）      ６％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ３            （２−１−１）      ５％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）      ５％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）      ５％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ４％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ７％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１３−１）    ５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１５−１）    ６％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５    （２−１９−１）    ８％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    １６％
３−ＨＨ−５                            （３−１−１）      ５％
３−ＨＢ−Ｏ１                          （３−２−１）      ６％
１−ＢＢ−３                            （３−３−１）      ５％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
３−ＨＢＢ−２                          （３−６−１）      ６％
３−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                    （３−８−１）      ３％
ＮＩ＝８２．５℃；Δｎ＝０．１０６；Δε＝−３．１．【０１６７】
〈  ＬＣ−Ｈ  〉
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）    １０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）      ５％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−３−１）      ５％
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−４−１）      ６％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ６％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ３％
３−ＤｈＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１２−１）    ３％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１３−１）    ３％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５    （２−１９−１）    ５％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    １９％
５−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ５％
Ｖ２−ＢＢ−１                          （３−３−１）      ３％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ４％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ７％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ４％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                    （３−７−１）      ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                  （３−１２−１）    ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                  （３−１３−１）    ５％
ＮＩ＝８３．８℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝−２．６．【０１６８】
〈  ＬＣ−Ｉ  〉
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）    １４％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４          （２−２−１）      ５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）    １０％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ４％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ５％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５    （２−１９−１）    ７％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    ２３％
３−ＨＨ−Ｏ１                          （３−１−１）      ５％
３−ＨＨ−Ｖ                            （３−１−１）      ３％
４−ＨＨＥＨ−３                        （３−４−１）      ３％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ６％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ６％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−５                    （３−７−１）      ３％
３−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                    （３−８−１）      ３％
ＮＩ＝８１．３℃；Δｎ＝０．０９８；Δε＝−２．６．【０１６９】
〈  ＬＣ−Ｊ  〉
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    ２０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−５−１）      ７％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）    １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１        （２−７−１）      ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ９％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ５％
２−ＨＨ−５                            （３−１−１）      ４％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）    １５％
３−ＨＨ−Ｖ                            （３−１−１）      ８％
３−ＨＨ−Ｖ１                          （３−１−１）      ４％
３−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ６％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−２                  （３−９−１）      ３％
ＮＩ＝８１．９℃；Δｎ＝０．０８４；Δε＝−２．８．【０１７０】
〈  ＬＣ−Ｋ  〉
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−１−１）      ６％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）      ５％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−３−１）      ５％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）      ５％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ４％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ７％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１３−１）    ５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−１５−１）    ６％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５    （２−１９−１）    ８％
２−ＨＨ−３                            （３−１−１）    １６％
３−ＨＨ−５                            （３−１−１）      ５％
３−ＨＢ−Ｏ１                          （３−２−１）      ６％
１−ＢＢ−３                            （３−３−１）      ５％
３−ＨＨＢ−１                          （３−５−１）      ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                        （３−５−１）      ３％
３−ＨＢＢ−２                          （３−６−１）      ６％
３−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                    （３−８−１）      ３％
ＮＩ＝８４．１℃；Δｎ＝０．１１２；Δε＝−３．１．【０１７１】
〈  ＬＣ−Ｌ  〉
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−２−１）    １５％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−３−１）      ５％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−５−１）      ７％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （２−７−１）    １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１        （２−７−１）      ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （２−８−１）      ９％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２        （２−９−１）      ５％
２−ＨＨ−５                            （３−１−１）      ４％
３−ＨＨ−４                            （３−１−１）    １５％
３−ＨＨ−Ｖ                            （３−１−１）      ８％
３−ＨＨ−Ｖ１                          （３−１−１）      ４％
３−ＨＢ−Ｏ２                          （３−２−１）      ６％
３−ＨＨＢ−３                          （３−５−１）      ６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−２                  （３−９−１）      ３％
ＮＩ＝８２．０℃；Δｎ＝０．０８７；Δε＝−２．８．【０１７２】
〈  ＬＣ−Ｍ  〉
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （２−２−１）  １７％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （２−３−１）    ５％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２        （２−７−１）    ８％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２          （２−９−１）    ４％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２          （２−９−１）    ３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２          （２−９−１）    ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２          （２−１０−１）  ８％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３              （２−１１−１）  ４％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ，６Ｍｅ）−Ｏ２  （２−１６−１）  ３％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ，６Ｍｅ）−Ｏ２（２−１７−１）  ３％
５−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５        （２−１８−１）  ３％
３−ＨＨ−Ｖ                              （３−１−１）  ２７％
Ｖ−ＨＨＢ−１                            （３−５−１）    ７％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                      （３−７−１）    ２％
３−ＨＨＥＢＨ−３                        （３−１０−１）  ３％
ＮＩ＝８２．４℃；Δｎ＝０，０９８；Δε＝−２．９．【０１７３】
上記で調整した液晶組成物ＬＣ−ＢからＬＣ−Ｍ、重合性化合物（１−１−１−２）および（４−１−１）を使用して、実施例９と同様にして、実施例２３から３４、比較例１３の残留モノマー濃度（ＲｅＭ）および紫外光露光前後のプレチルト角（Ｐｔ）を測定した。結果を表６に示す。【０１７４】
〈  表６  〉
0006551234.tif 000035
【０１７５】
表６の結果より、実施例２３から３４は、比較例１３に比べて、重合反応性、プレチルト付与特性ともに優れていることがわかる。従って、本発明によるａ−ＰＳＡモード用液晶組成物は、既存ＰＳＡモード用液晶組成物に比べて、さらに優れた特性を有すると結論される。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明の液晶組成物は、重合性化合物を含有し、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、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する。この組成物を含有する液晶表示素子は、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。