(57)【要約】  短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子を提供する。  対向配置されている一対の基板の一方または両方に形成されている電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に挟持された液晶組成物とを含有し、前記液晶組成物が第一成分として式（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液晶表示素子である。2015159656.tif 000149式（１）において、Ｒ１は、炭素数１から１２のアルキルなどであり；環Ａは、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレンなどであり；Ｚ１は単結合などであり；Ｘ１およびＸ２は水素またはフッ素であり；Ｙ１はフッ素などであり；ａは、１、２、３、または４である。
2015159656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置されている一対の基板の一方または両方に形成されている電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に挟持された液晶組成物とを含有し、前記液晶組成物が第一成分として式（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液晶表示素子。
2015159656.tif 000125
式（１）において、Ｒ１は、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のアルケニルであり；環Ａは、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；Ｚ１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり；Ｘ１およびＸ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、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、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２から１２のアルケニルオキシであり；ａは、１、２、３、または４である。
【請求項２】
第一成分が、式（１−１）から式（１−３４）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に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000126
2015159656.tif 000127
2015159656.tif 000128
2015159656.tif 000129
式（１−１）から式（１−３４）において、Ｒ１は、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３】
液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である、請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
液晶組成物が、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、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000130
式（２）において、Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲン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Ｂおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ２は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｂは、１、２、または３である。
【請求項５】
第二成分が、式（２−１）から式（２−１３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項４に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000131
式（２−１）から式（２−１３）において、Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲン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６】
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９０重量％の範囲である、請求項４または５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
液晶組成物が、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、請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000132
式（３）において、Ｒ４およびＲ５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、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、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のアルキルであり；環Ｄおよび環Ｆ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Ｅ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；Ｚ３およびＺ４は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｃは、１、２、または３であり、ｄは、０または１であり；ｃとｄとの和は３以下である。
【請求項８】
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７に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000133
2015159656.tif 000134
式（３−１）から式（３−１９）において、Ｒ４およびＲ５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、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、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のアルキルである。
【請求項９】
液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が３重量％から３０重量％の範囲である、請求項７または８に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
液晶配向膜が、光反応性基を有する重合体を含有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
重合体が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、またはこれらの混合物である、請求項１０に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
重合体が、アゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、トラン誘導体、ジフェニルブタジイン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロベンゾピラン誘導体、α−アリール−β−ケト酸誘導体、α−ヒドラゾノ−β−ケト酸誘導体、カルコン誘導体、アゾ誘導体、ベンジリデンフタルイミデン誘導体、ヘミチオインジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、スピロオキサジン誘導体、シンナムアルデヒド誘導体、レチナール誘導体、フルギド誘導体、ジアリールエテン誘導体、ポリメチン系化合物、ベンゾチアゾリノスピロピラン誘導体、ベンゾキオピラン系ピロピラン誘導体、およびこれらの異性体またはヘテロ原子置換体の群から選択された少なくとも１つの化合物から誘導される、請求項１０または１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
重合体が、式（Ｉ）から式（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された光反応性基を有する化合物から誘導される、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000135
式（ＩＶ）および式（Ｖ）において、Ｒ７は芳香環を有する二価の有機基である。
【請求項１４】
液晶配向膜が、式（Ｉ）から式（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された光反応性基を有する、テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの少なくとも１つから誘導された重合体を含有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000136
式（ＩＶ）および式（Ｖ）において、Ｒ７は芳香環を有する二価の有機基である。
【請求項１５】
液晶配向膜が、式（ＰＡＮ−１）または式（ＰＡＮ−２）で表される化合物から誘導された重合体を含有する、請求項１４に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000137
【請求項１６】
液晶配向膜が、式（ＰＤＩ−１）から式（ＰＤＩ−８）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物から誘導された重合体を含有する、請求項１４に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000138
式（ＰＤＩ−１）から式（ＰＤＩ−８）において、環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；Ｒ８は、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、−ＣＦ３、または−ＣＯＯＣＨ３であり；ｈは、０から２の整数である。
【請求項１７】
液晶配向膜が、式（ＰＤＩ−６−１）または式（ＰＤＩ−７−１）で表される化合物から誘導された重合体を含有する、請求項１４に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000139
【請求項１８】
液晶配向膜が、式（ＡＮ−Ｉ）から式（ＡＮ−ＶＩＩ）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用いて誘導された重合体を含有する、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000140
式（ＡＮ−Ｉ）から式（ＡＮ−ＶＩＩ）において、Ｘは、単結合または−ＣＨ２−であり；Ｇは、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；Ｙは下記の三価の基の群から選択された１つであり：
2015159656.tif 000141
これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｊは、炭素数３から１０の単環式炭化水素の基または炭素数６から３０の縮合多環式炭化水素の基であり、これらの基において、少なくとも１つの水素はメチル、エチルまたはフェニルで置き換えられてもよく、環に掛かっている結合手は環を構成するいずれかの炭素に連結しており、２本の結合手が同一の炭素に連結してもよく；Ｘ１０は、炭素数２から６のアルキレンであり；Ｍｅはメチルであり；Ｐｈはフェニルであり；Ｇ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｉは、０または１である。
【請求項１９】
液晶配向膜が、式（ＡＮ−１−１）、式（ＡＮ−１−１３）、式（ＡＮ−２−１）、式（ＡＮ−３−１）、式（ＡＮ−３−２）、式（ＡＮ−４−５）、式（ＡＮ−４−１７）、式（ＡＮ−４−２１）、式（ＡＮ−４−２８）、式（ＡＮ−４−２９）、式（ＡＮ−７−２）、式（ＡＮ−１０）、および式（ＡＮ−１１−３）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用いて誘導された重合体を含有する、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000142
式（ＡＮ−４−１７）において、ｊは、１から１２の整数である。
【請求項２０】
液晶配向膜が、式（ＤＩ−１）から式（ＤＩ−１５）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用いて誘導された重合体を含有する、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000143
式（ＤＩ−１）から式（ＤＩ−７）において、ｋは、１から１２の整数であり；Ｇ２１は、単結合、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＮ（ＣＨ３）−、−ＮＨＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、−（ＣＨ２）ｍ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ−、−Ｎ（ＣＨ３）−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（ＣＨ３）−、または−Ｓ−（ＣＨ２）ｍ−Ｓ−であり；ｍは、１から１２の整数であり；ｎは、１から５の整数であり；Ｇ２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または炭素数１から１０のアルキレンであり；シクロヘキサン環またはベンゼン環の少なくとも１つの水素は、フッ素、−ＣＨ３、−ＯＨ、−ＣＦ３、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯＮＨ２、またはベンジルで置き換えられてもよく、加えて式（ＤＩ−４）においては、ベンゼン環の少なくとも１つの水素は、下記式（ＤＩ−４−ａ）から（ＤＩ−４−ｃ）で置き換えられてもよく；
2015159656.tif 000144
Ｒ９は、水素または−ＣＨ３であり；環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し、シクロヘキサン環またはベンゼン環への−ＮＨ２の結合位置は、Ｇ２１またはＧ２２の結合位置を除くいずれかの位置である。
2015159656.tif 000145
式（ＤＩ−８）から式（ＤＩ−１２）において、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、炭素数１から３のアルキルまたはフェニルであり；Ｇ２３は、炭素数１から６のアルキレン、フェニレン、または少なくとも１つの水素がアルキルで置き換えられたフェニレンであり；ｐは、１から１０の整数であり；Ｒ１２は、炭素数１から５のアルキル、炭素数１から５のアルコキシまたは塩素であり；ｑは、０から３の整数であり；ｒは、０から４の整数であり；Ｒ１３は、水素、炭素数１から４のアルキル、フェニル、またはベンジルであり；Ｇ２４は、−ＣＨ２−または−ＮＨ−であり；Ｇ２５は、単結合、炭素数２から６のアルキレンまたは１，４−フェニレンであり；ｓは、０または１であり；環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；ベンゼン環に結合する−ＮＨ２の結合位置はいずれかの位置である。
2015159656.tif 000146
式（ＤＩ−１３）から式（ＤＩ−１５）において、Ｇ３１は、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；環Ｋは、シクロヘキサン環、ベンゼン環、またはナフタレン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｌは、シクロヘキサン環、またはベンゼン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素はメチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよい。
【請求項２１】
液晶配向膜が、式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−５）、（ＤＩ−５−９）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−５−２２）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−５−３１）、（ＤＩ−７−３）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、および（ＤＩ−１４−２）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用いて誘導された重合体を含有する、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
2015159656.tif 000147
2015159656.tif 000148
式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−５）、（ＤＩ−５−９）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−５−２２）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−５−３１）、（ＤＩ−７−３）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、および（ＤＩ−１４−２）において、ｍは、１から１２の整数であり；ｎは、１から５の整数であり；ｔは、１または２である。
【請求項２２】
液晶表示素子の動作モードが、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＰＳＡ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１から２１のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項２３】
液晶表示素子の動作モードがＩＰＳモードまたはＦＦＳ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１から２２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項２４】
請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子に使用される、液晶組成物。
【請求項２５】
２５℃における弾性定数（Ｋ）が１３ｐＮ以上であり、弾性定数（Ｋ）と粘度（η）の比が０．８ｎＮ／Ｐａ・ｓ（ｎｍ２／ｓ）以上である、請求項２４に記載の液晶組成物。
【請求項２６】
請求項２４または２５に記載の液晶組成物を含有し、２５℃におけるフリッカ率が０％から１％の範囲である液晶表示素子。
【請求項２７】
請求項１０から２１のいずれか１項に記載の液晶表示素子に使用される、液晶配向膜。
【請求項２８】
２５℃における体積抵抗率（ρ）が１．０×１０１４Ωｃｍ以上である、請求項２７に記載の液晶配向膜。
【請求項２９】
２５℃における誘電率（ε）が３から５の範囲である、請求項２７に記載の液晶配向膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子、この素子に用いられる誘電率異方性が正の液晶組成物、そして液晶配向膜に関する。特に、ＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＦＰＡなどのモードを有する液晶表示素子に関する。高分子支持配向型の液晶表示素子にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＦＦＳ（fringe field switching）、ＦＰＡ（field-induced photo-reactive alignment）などのモードである。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）、マルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭは、ＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。【０００３】
液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するＡＭ素子を得ることができる。２つの特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の特性を市販されているＡＭ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−１０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。【０００４】
2015159656.tif 000003
【０００５】
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。この値は、ＴＮのようなモードの素子では約０．４５μｍであり、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。【０００６】
高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、重合体を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。【０００７】
液晶表示素子を長時間使用すると、表示画面にフリッカ（flicker）が発生することがある。このフリッカは、画像の焼き付きに関連し、交流で駆動させる際に正フレームの電位と負フレームの電位との間に差が生じることによって発生すると推定される。フリッカの発生を低減させるために、素子の構造や組成物の成分の観点から改良が試みられている。【０００８】
ＴＮモードを有するＡＭ素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＶＡモードを有するＡＭ素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型のＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。正の誘電率異方性を有する液晶組成物の例は、下記の特許文献１に開示されている。【０００９】
これらの液晶表示素子に均一な表示特性を持たせるためには、液晶分子の配列を制御することが必要である。具体的には、基板上の液晶分子を一方向に均一に配向させること、液晶分子に基板面から一定の傾斜角（プレチルト角）を持たせること等である。このような役割を担うのが液晶配向膜である。液晶配向膜は、液晶表示素子の表示品位に係わる重要な要素の１つであり、表示素子の高品質化に伴って液晶配向膜の役割が年々重要になってきている。【００１０】
液晶配向膜は液晶配向剤を用いて形成される。主として用いられている液晶配向剤とは、ポリアミック酸または可溶性のポリイミドを有機溶剤に溶解させた溶液（ワニス）である。この溶液を基板に塗布した後、加熱等の手段により成膜してポリイミド系液晶配向膜を形成する。この膜に液晶分子を配向させる機能を与える（配向処理）方法として、現在工業的に用いられているのがラビング法である。ラビング法は、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の繊維を植毛した布を用いて液晶配向膜の表面を一方向に擦る処理であり、これによって液晶分子の一様な配向を得ることが可能になる。【００１１】
一方、光反応性の膜に光を照射して配向処理を施す光配向法が提案されており、この方法には、光分解、光異性化、光二量化、光架橋などが含まれる（例えば、非特許文献１および特許文献２から６を参照。）。光配向法はラビング法に比べて配向の均一性が高く、また非接触の配向法であるため膜に傷が付かず、発塵や静電気等の液晶表示素子の表示不良を発生させる原因を低減できる等の利点がある。【００１２】
光反応性の液晶配向膜（以降、「光配向膜」と略記することがある。）に用いる原料の検討も数多くなされている。テトラカルボン酸二無水物、特にシクロブタンテトラカルボン酸二無水物を原料に用いたポリイミドは、液晶分子を均一かつ安定に配向させることができると報告されている（例えば、特許文献２を参照。）。これは基板上に形成した膜に紫外線等を照射して、ポリイミドに化学変化を起こさせることによって液晶分子を一定方向に配向させる機能を与える方法である。しかしながら、このような方式による光配向膜はラビング法による配向膜に比べて、不純物イオンの量が増加して電圧保持率が低下する等、電気特性が劣るという可能性があった。これを解決するためにポリイミドを構成する分子構造に様々な検討が加えられている（例えば、特許文献２および３を参照。）。【００１３】
光配向法はラビング法に比べてアンカリングエネルギーが小さく、液晶分子の配向性が劣るため、液晶表示素子の応答速度の低下や焼き付きを引き起こすという可能性が指摘されていた。我々は例えば特許文献５に記載したように、ポリアミック酸を基板に塗布した後、光照射し、その後焼成する方法を見出し、この方法によって大きなアンカリングエネルギーを有する光配向膜を得た。しかしながら、アゾ基を有するジアミンを原料として製造したポリアミック酸を用いた光配向膜は光の透過率が低く、液晶表示素子の輝度が低下するという可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】国際公開２０１０−１３１５９４号
【特許文献２】特開平９−２９７３１３号公報
【特許文献３】特開２００４−２０６０９１号公報
【特許文献４】国際公開２００５−０８３５０４号
【特許文献５】特開２００５−２７５３６４号公報
【特許文献６】特開２００６−１７１３０４号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】液晶、第３巻、第４号、２６２ページ、１９９９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の１つの目的は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子である。別の目的は、このような素子に用いられる液晶組成物である。別の目的は、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、大きな弾性定数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。他の目的は、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。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、対向配置されている一対の基板の一方または両方に形成されている電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に挟持された液晶組成物とを含有し、前記液晶組成物が第一成分として式（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液晶表示素子、この素子に含まれる液晶組成物、この素子に含まれる液晶配向膜に関する。
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式（１）において、Ｒ１は、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のアルケニルであり；環Ａは、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；Ｚ１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり；Ｘ１およびＸ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、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、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２から１２のアルケニルオキシであり；ａは、１、２、３、または４である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の１つの長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子である。別の長所は、このような素子に用いられる液晶組成物である。別の長所は、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、正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、大きな弾性定数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。他の長所は、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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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、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。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つの化合物または少なくとも２つの化合物を意味する。
【００２０】
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。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤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。
【００２１】
「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。「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、こ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、この値が負に増加することを意味する。
【００２２】
「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。例えば、「アルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよい」の表現には、−ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３などの基が含まれる。
【００２３】
成分化合物の化学式において、末端基Ｒ１の記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、任意の２つのＲ１が表す２つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物（１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（１−２）のＲ１がエチルであるケースがある。化合物（１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（１−２）のＲ１がプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式（１）において、ａが２のとき、２つの環Ａが存在する。この化合物において、２つの環Ａが表す２つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、ａが２より大きいとき、任意の２つの環Ａにも適用される。このルールは、Ｚ１、環Ｂなどの記号にも適用される。
【００２４】
２−フルオロ−１，４−フェニレンは、下記の２つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き（Ｌ）であってもよいし、右向き（Ｒ）であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような非対称の二価基にも適用される。このルールは、カルボニルオキシ（−ＣＯＯ−および−ＯＣＯ−）のような結合基にも適用される。
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【００２５】
本発明の液晶表示素子に用いられる液晶配向膜は、光反応性基を有する重合体を含有する。重合体は、ポリアミック酸、この誘導体などである。光反応性基をポリマーに導入するため、光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物または光反応性基を有するジアミンのうちの少なくとも１つを必須成分とする。他の成分は、その他のテトラカルボン酸二無水物またはその他のジアミンである。その他のテトラカルボン酸二無水物としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。その他のジアミンとしては、非側鎖型ジアミン、側鎖型ジアミン、ヒドラジドが挙げられる。ポリアミック酸の誘導体としては、可溶性ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリヒドラジド酸、ポリアミック酸アミド、ポリヒドラジド酸−アミド酸等が挙げられる。より具体的には、１）ポリアミック酸のすべてのアミノとカルボキシルとが脱水閉環反応することによって生成したポリイミド、２）ポリアミック酸が部分的に脱水閉環反応することによって生成した部分ポリイミド、３）ポリアミック酸のカルボキシルがエステルに変換されて生成したポリアミック酸エステル、４）テトラカルボン酸二無水物と有機ジカルボン酸との混合物を反応させることによって得られたポリアミック酸−ポリアミド共重合体、さらに５）このポリアミック酸−ポリアミド共重合体の一部または全部を脱水閉環反応させることによって生成したポリアミドイミド等が挙げられる。ポリアミック酸またはこの誘導体は、１つの化合物であってもよいし、２つ以上の化合物の混合物であってもよい。
【００２６】
光反応性基を有するポリアミック酸またはこの誘導体（または、光反応性基を有するジアミン）から形成される配向膜を単に「光配向膜」と表すことがある。「テトラカルボン酸二無水物」は、１つの化合物であってもよいし、または２つ以上のテトラカルボン酸二無水物の混合物であってもよい。このルールは、ジアミンにも適用される。
【００２７】
本発明は、下記の項などである。
【００２８】
項１．  対向配置されている一対の基板の一方または両方に形成されている電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に挟持された液晶組成物とを含有し、前記液晶組成物が第一成分として式（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液晶表示素子。
2015159656.tif 000006
式（１）において、Ｒ１は、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のアルケニルであり；環Ａは、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；Ｚ１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり；Ｘ１およびＸ２は独立して、水素またはフッ素であり；Ｙ１は、フッ素、塩素、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、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２から１２のアルケニルオキシであり；ａは、１、２、３、または４である。
【００２９】
項２．  第一成分が、式（１−１）から式（１−３４）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に記載の液晶表示素子。
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式（１−１）から式（１−３４）において、Ｒ１は、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。
【００３０】
項３．  液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が１０重量％から９０重量％の範囲である、項１または２に記載の液晶表示素子。
【００３１】
項４．  液晶組成物が、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、項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（２）において、Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲン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Ｂおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ２は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｂは、１、２、または３である。
【００３２】
項５．  第二成分が、式（２−１）から式（２−１３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項４に記載の液晶表示素子。
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式（２−１）から式（２−１３）において、Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。
【００３３】
項６．  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９０重量％の範囲である、項４または５に記載の液晶表示素子。
【００３４】
項７．  液晶組成物が、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、項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（３）において、Ｒ４およびＲ５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、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、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のアルキルであり；環Ｄおよび環Ｆ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Ｅ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；Ｚ３およびＺ４は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｃは、１、２、または３であり、ｄは、０または１であり；ｃとｄとの和は３以下である。
【００３５】
項８．  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７に記載の液晶表示素子。
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式（３−１）から式（３−１９）において、Ｒ４およびＲ５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、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、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のアルキルである。
【００３６】
項９．  液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が３重量％から３０重量％の範囲である、項７または８に記載の液晶表示素子。
【００３７】
項１０．  液晶配向膜が、光反応性基を有する重合体を含有する、項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００３８】
項１１．  重合体が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、またはこれらの混合物である、項１０に記載の液晶表示素子。
【００３９】
項１２．  重合体が、アゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、トラン誘導体、ジフェニルブタジイン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロベンゾピラン誘導体、α−アリール−β−ケト酸誘導体、α−ヒドラゾノ−β−ケト酸誘導体、カルコン誘導体、アゾ誘導体、ベンジリデンフタルイミデン誘導体、ヘミチオインジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、スピロオキサジン誘導体、シンナムアルデヒド誘導体、レチナール誘導体、フルギド誘導体、ジアリールエテン誘導体、ポリメチン系化合物、ベンゾチアゾリノスピロピラン誘導体、ベンゾキオピラン系ピロピラン誘導体、およびこれらの異性体またはヘテロ原子置換体の群から選択された少なくとも１つの化合物から誘導される、項１０または１１に記載の液晶表示素子。
【００４０】
項１３．  重合体が、式（Ｉ）から式（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された光反応性基を有する化合物から誘導される、項１０から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＩＶ）および式（Ｖ）において、Ｒ７は芳香環を有する二価の有機基である。
【００４１】
項１４．  液晶配向膜が、式（Ｉ）から式（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された光反応性基を有する、テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの少なくとも１つから誘導された重合体を含有する、項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＩＶ）および式（Ｖ）において、Ｒ７は芳香環を有する二価の有機基である。
【００４２】
項１５．  液晶配向膜が、式（ＰＡＮ−１）または式（ＰＡＮ−２）で表される化合物から誘導された重合体を含有する、項１４に記載の液晶表示素子。
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【００４３】
項１６．  液晶配向膜が、式（ＰＤＩ−１）から式（ＰＤＩ−８）で表される化合物から選択された少なくとも１つの化合物から誘導された重合体を含有する、項１４に記載の液晶表示素子。
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式（ＰＤＩ−１）から式（ＰＤＩ−８）において、環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；Ｒ８は、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、−ＣＦ３、または−ＣＯＯＣＨ３であり；ｈは、０から２の整数である。
【００４４】
項１７．  液晶配向膜が、式（ＰＤＩ−６−１）または式（ＰＤＩ−７−１）で表される化合物から誘導された重合体を含有する、項１４に記載の液晶表示素子。
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【００４５】
項１８．  液晶配向膜が、式（ＡＮ−Ｉ）から式（ＡＮ−ＶＩＩ）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用いて誘導された重合体を含有する、項１４から１７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＡＮ−Ｉ）から式（ＡＮ−ＶＩＩ）において、Ｘは、単結合または−ＣＨ２−であり；Ｇは、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；Ｙは下記の三価の基の群から選択された１つであり：
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これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｊは、炭素数３から１０の単環式炭化水素の基または炭素数６から３０の縮合多環式炭化水素の基であり、これらの基において、少なくとも１つの水素はメチル、エチルまたはフェニルで置き換えられてもよく、環に掛かっている結合手は環を構成するいずれかの炭素に連結しており、２本の結合手が同一の炭素に連結してもよく；Ｘ１０は、炭素数２から６のアルキレンであり；Ｍｅはメチルであり；Ｐｈはフェニルであり；Ｇ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｉは、０または１である。
【００４６】
項１９．  液晶配向膜が、式（ＡＮ−１−１）、式（ＡＮ−１−１３）、式（ＡＮ−２−１）、式（ＡＮ−３−１）、式（ＡＮ−３−２）、式（ＡＮ−４−５）、式（ＡＮ−４−１７）、式（ＡＮ−４−２１）、式（ＡＮ−４−２８）、式（ＡＮ−４−２９）、式（ＡＮ−７−２）、式（ＡＮ−１０）、および式（ＡＮ−１１−３）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用いて誘導された重合体を含有する、項１４から１７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＡＮ−４−１７）において、ｊは、１から１２の整数である。
【００４７】
項２０．  液晶配向膜が、式（ＤＩ−１）から式（ＤＩ−１５）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用いて誘導された重合体を含有する、項１４から１８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＤＩ−１）から式（ＤＩ−７）において、ｋは、１から１２の整数であり；Ｇ２１は、単結合、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＮ（ＣＨ３）−、−ＮＨＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、−（ＣＨ２）ｍ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ−、−Ｎ（ＣＨ３）−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（ＣＨ３）−、または−Ｓ−（ＣＨ２）ｍ−Ｓ−であり；ｍは、１から１２の整数であり；ｎは、１から５の整数であり；Ｇ２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または炭素数１から１０のアルキレンであり；シクロヘキサン環またはベンゼン環の少なくとも１つの水素は、フッ素、−ＣＨ３、−ＯＨ、−ＣＦ３、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯＮＨ２、またはベンジルで置き換えられてもよく、加えて式（ＤＩ−４）においては、ベンゼン環の少なくとも１つの水素は、下記式（ＤＩ−４−ａ）から（ＤＩ−４−ｃ）で置き換えられてもよく；
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Ｒ９は、水素または−ＣＨ３であり；環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し、シクロヘキサン環またはベンゼン環への−ＮＨ２の結合位置は、Ｇ２１またはＧ２２の結合位置を除くいずれかの位置である。
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式（ＤＩ−８）から式（ＤＩ−１２）において、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、炭素数１から３のアルキルまたはフェニルであり；Ｇ２３は、炭素数１から６のアルキレン、フェニレン、または少なくとも１つの水素がアルキルで置き換えられたフェニレンであり；ｐは、１から１０の整数であり；Ｒ１２は、炭素数１から５のアルキル、炭素数１から５のアルコキシまたは塩素であり；ｑは、０から３の整数であり；ｒは、０から４の整数であり；Ｒ１３は、水素、炭素数１から４のアルキル、フェニル、またはベンジルであり；Ｇ２４は、−ＣＨ２−または−ＮＨ−であり；Ｇ２５は、単結合、炭素数２から６のアルキレンまたは１，４−フェニレンであり；ｓは、０または１であり；環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；ベンゼン環に結合する−ＮＨ２の結合位置はいずれかの位置である。
2015159656.tif 000027
式（ＤＩ−１３）から式（ＤＩ−１５）において、Ｇ３１は、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；環Ｋは、シクロヘキサン環、ベンゼン環、またはナフタレン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｌは、シクロヘキサン環、またはベンゼン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素はメチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよい。
【００４８】
項２１．  液晶配向膜が、式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−５）、（ＤＩ−５−９）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−５−２２）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−５−３１）、（ＤＩ−７−３）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、および（ＤＩ−１４−２）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用いて誘導された重合体を含有する、項１４から１８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
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式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−５）、（ＤＩ−５−９）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−５−２２）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−５−３１）、（ＤＩ−７−３）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、および（ＤＩ−１４−２）において、ｍは、１から１２の整数であり；ｎは、１から５の整数であり；ｔは、１または２である。
【００４９】
項２２．  液晶表示素子の動作モードが、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＰＳＡ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１から２１のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００５０】
項２３．  液晶表示素子の動作モードがＩＰＳモードまたはＦＦＳ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１から２２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００５１】
項２４．  項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示素子に使用される、液晶組成物。
【００５２】
項２５．  ２５℃における弾性定数（Ｋ）が１３ｐＮ以上であり、弾性定数（Ｋ）と粘度（η）の比が０．８ｎＮ／Ｐａ・ｓ（ｎｍ２／ｓ）以上である、項２４に記載の液晶組成物。
【００５３】
項２６．  項２４または２５に記載の液晶組成物を含有し、２５℃におけるフリッカ率が０％から１％の範囲である液晶表示素子。
【００５４】
項２７．  項１０から２１のいずれか１項に記載の液晶表示素子に使用される、液晶配向膜。
【００５５】
項２８．  ２５℃における体積抵抗率（ρ）が１．０×１０１４Ωｃｍ以上である、項２７に記載の液晶配向膜。
【００５６】
項２９．  ２５℃における誘電率（ε）が３から５の範囲である、項２７に記載の液晶配向膜。
【００５７】
本発明は、次の項も含む。（ａ）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、重合禁止剤などの添加物の少なくとも１つをさらに含有する上記の組成物。（ｂ）上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｃ）重合性化合物をさらに含有する上記の組成物、およびこの組成物を含有する高分子支持配向（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｄ）上記の組成物を含有し、この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（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｅ）上記の組成物を含有し、そしてＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、またはＦＰＡのモードを有する素子。（ｆ）上記の組成物を含有する透過型の素子。（ｇ）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。（ｈ）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。
【００５８】
本発明の液晶表示素子における液晶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、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。第八に、組成物の用途を説明する。液晶配向膜は、次の順で説明する。第九に、光反応性基を有するポリアミック酸またはこの誘導体、および光反応性基を有するジアミンを説明する。第十に、その他のテトラカルボン酸二無水物を説明する。第十一に、その他のジアミンを説明する。第十二に、液晶配向剤を説明する。第十三に、液晶配向膜を説明する。
【００５９】
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）から選択された化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物（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。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。
【００６０】
組成物Ｂは、実質的に化合物（１）、化合物（２）および化合物（３）から選択された化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Ｂは組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。
【００６１】
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、値がゼロか、または値がほぼゼロであることを意味する。
【００６２】
2015159656.tif 000030
【００６３】
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）は誘電率異方性を上げる。化合物（２）は、粘度を下げる、または上限温度を上げる。化合物（３）は短軸方向における誘電率を上げる。
【００６４】
第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分化合物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、第一成分＋第三成分、または第一成分＋第二成分＋第三成分である。さらに好ましい組み合わせは、第一成分＋第二成分または第一成分＋第二成分＋第三成分である。
【００６５】
第一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、下限温度を下げるために、または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１５重量％から約７５重量％の範囲である。特に好ましい割合は約２０重量％から約６５重量％の範囲である。
【００６６】
第二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、誘電率異方性を上げるために約９０重量％以下である。さらに好ましい割合は約２０重量％から約８５重量％の範囲である。特に好ましい割合は約３０重量％から約８０重量％の範囲である。
【００６７】
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３重量％以上であり、下限温度を下げるために約３０重量％以下である。さらに好ましい割合は約３重量％から約２５重量％の範囲である。特に好ましい割合は約５重量％から約２０重量％の範囲である。
【００６８】
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素である。好ましいハロゲンはフッ素または塩素であり、さらに好ましいハロゲンはフッ素である。アルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。
【００６９】
式（１）から式（３）において、Ｒ１は、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。好ましいＲ１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のアルキルである。Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲン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Ｒ２またはＲ３は、粘度を下げるために、炭素数２から１２のアルケニルであり、安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルである。Ｒ４およびＲ５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、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、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のアルキルである。好ましいＲ４またはＲ５は、安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数１から１２のアルコキシである。
【００７０】
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。
【００７１】
好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシル、７−フルオロヘプチル、または８−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、または５−フルオロペンチルである。
【００７５】
少なくとも１つの水素がハロゲン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。
【００７６】
環Ａは、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。好ましい環Ａは、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンである。環Ｂおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｂまたは環Ｃは、粘度を下げるために１，４−シクロへキシレンであり、または光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。環Ｄおよび環Ｆは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。好ましい環Ｄまたは環Ｆは、粘度を下げるために１，４−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。環Ｅ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Ｅは、誘電率異方性を上げるために２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。テトラヒドロピラン−２，５−ジイルは、
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【００７７】
Ｚ１は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。好ましいＺ１は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにジフルオロメチレンオキシである。Ｚ２は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシである。好ましいＺ２は、粘度を下げるために単結合である。Ｚ３およびＺ４は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシである。好ましいＺ３またはＺ４は、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにメチレンオキシである。
【００７８】
Ｘ１およびＸ２は独立して、水素またはフッ素である。好ましいＸ１またはＸ２は、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。
【００７９】
Ｙ１は、フッ素、塩素、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、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２から１２のアルケニルオキシである。好ましいＹ１は、下限温度を下げるためにフッ素である。
【００８０】
少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの好ましい例は、トリフルオロメチルである。少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの好ましい例は、トリフルオロメトキシである。少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルオキシの好ましい例は、トリフルオロビニルオキシである。
【００８１】
ａは、１、２、３、または４である。好ましいａは、下限温度を下げるために２であり、誘電率異方性を上げるために３である。ｂは、１、２、または３である。好ましいｂは、粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。ｃは、１、２、または３であり、ｄは、０または１であり、ｃとｄとの和は３以下である。好ましいｃは粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。好ましいｄ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。
【００８２】
第五に、好ましい成分化合物を示す。第一成分は、誘電率異方性が正に大きな化合物（１）である。好ましい化合物（１）は、項２に記載の化合物（１−１）から化合物（１−３４）である。素子のフリッカ率を下げるという観点から好ましい化合物は、次のとおりである。単結合またはジフルオロメチレンオキシを有する化合物は、エチレンまたはカルボニルオキシを有する化合物よりも好ましい。１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルを有する化合物は、１，４−シクロヘキシレンを有する化合物よりも好ましい。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（１−１２）、化合物（１−１４）、化合物（１−１５）、化合物（１−１７）、化合物（１−１８）、化合物（１−２３）、化合物（１−２７）、化合物（１−２８）、または化合物（１−２９）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（１−１２）および化合物（１−１５）、化合物（１−１４）および化合物（１−２７）、化合物（１−１８）および化合物（１−２４）、化合物（１−１８）および化合物（１−２８）、化合物（１−２４）および化合物（１−２８）、または化合物（１−２８）および化合物（１−２９）の組み合わせであることが好ましい。
【００８３】
第二成分は、誘電率異方性が小さな化合物（２）である。好ましい化合物（２）は、項５に記載の化合物（２−１）から化合物（２−１３）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（２−１）、化合物（２−３）、化合物（２−５）、化合物（２−６）、または化合物（２−７）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（２−１）および化合物（２−３）、または化合物（２−１）および化合物（２−５）の組み合わせであることが好ましい。
【００８４】
第三成分は、誘電率異方性が負に大きな化合物（３）である。好ましい化合物（３）は、項８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、第三成分の少なくとも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。第三成分の少なくとも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）、化合物（３−４）および化合物（３−６）、または化合物（３−４）および化合物（３−８）の組み合わせであることが好ましい。
【００８５】
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。液晶分子に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（４−１）から化合物（４−５）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。
【００８６】
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【００８７】
素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、ｚが１から９の整数である化合物（５）などである。
2015159656.tif 000033
【００８８】
化合物（５）において、好ましいｚは、１、３、５、７、または９である。さらに好ましいｚは７である。ｚが７である化合物（５）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、こ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。
【００８９】
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、この効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約１００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。
【００９０】
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、この効果を得るために約１ｐｐｍ以上であり、表示不良を防ぐために約１０００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１ｐｐｍから約５００ｐｐｍの範囲である。
【００９１】
高分子支持配向（ＰＳＡ）型の素子に適合させるために重合性化合物が組成物に添加される。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重合可能な基を有する化合物である。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。重合性化合物の好ましい割合は、その効果を得るために、約０．０５重量％以上であり、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。重合性化合物は紫外線照射により重合する。光重合開始剤などの開始剤の存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば光開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標；ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標；ＢＡＳＦ）、またはＤａｒｏｃｕｒ１１７３（登録商標；ＢＡＳＦ）がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の重量に基づいて約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。
【００９２】
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。
【００９３】
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（１−２）および化合物（１−８）は、特開平２−２３３６２６号公報に記載された方法で合成する。化合物（２−１）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（３−１）および化合物（３−６）は、特表平２−５０３４４１号公報に掲載された方法で合成する。式（５）のｚ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。ｚが７である化合物（５）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。
【００９４】
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。
【００９５】
第八に、組成物の用途を説明する。この組成物は主として、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。この方法によって約０．１０から約０．３０の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
【００９６】
この組成物はＡＭ素子への使用が可能である。さらにＰＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＦＰＡなどのモードを有するＡＭ素子またはＰＭ素子への使用が可能である。ＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、またはＦＦＳのモードを有するＡＭ素子への使用は特に好ましい。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配列がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−ＴＦＴ素子または多結晶シリコン−ＴＦＴ素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）型の素子にも使用できる。
【００９７】
第九に、光反応性基を有するポリアミック酸またはこの誘導体、および光反応性基を有するジアミンを説明する。好ましい液晶配向膜は、光反応性基を有する重合体を含有する液晶配向剤から調製される。好ましい光反応性基は、アゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、トラン誘導体、ジフェニルブタジイン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロベンゾピラン誘導体、α−アリール−β−ケト酸誘導体、α−ヒドラゾノ−β−ケト酸誘導体、カルコン誘導体、アゾ誘導体、ベンジリデンフタルイミデン誘導体、ヘミチオインジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、スピロオキサジン誘導体、シンナムアルデヒド誘導体、レチナール誘導体、フルギド誘導体、ジアリールエテン誘導体、ポリメチン系化合物、ベンゾチアゾリノスピロピラン誘導体、ベンゾキオピラン系ピロピラン誘導体、およびこれらの異性体またはヘテロ原子置換体の群から選択された少なくとも１つの化合物から誘導された基である。ヘテロ原子置換体とは、少なくとも１つの炭素原子がヘテロ原子に置き換えられた化合物である。
【００９８】
光反応性基を有するポリアミック酸またはこの誘導体は、例えば下記式（Ｉ）から（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された少なくとも１つの光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物またはジアミンの少なくとも１つを原料に用いることによって得られる。
【００９９】
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【０１００】
式（ＩＶ）および式（Ｖ）においてＲ７は芳香環を有する二価の有機基である。光反応性基を有するジアミンは、原料の入手や合成の容易さの観点から好ましい。光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物は、特性の観点から好ましい。
【０１０１】
式（Ｉ）から（ＶＩＩ）で表される基の群から選択された光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物またはジアミンの少なくとも１つを原料に用いた光配向膜は、良好な感光性を有する。
【０１０２】
好適な光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物の例として下記式（ＰＡＮ−１）または（ＰＡＮ−２）の化合物を挙げることができる。
【０１０３】
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【０１０４】
好適な光反応性基を有するジアミンの例として下記式（ＰＤＩ−１）から（ＰＤＩ−８）の化合物を挙げることができる。
【０１０５】
2015159656.tif 000036
【０１０６】
式（ＰＤＩ−１）から式（ＰＤＩ−８）において、環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；Ｒ８は、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、−ＣＦ３、または−ＣＯＯＣＨ３であり；ｈは、０から２の整数である。
【０１０７】
反応性または感光性の点から、下記式（ＰＤＩ−６−１）または（ＰＤＩ−７−１）の化合物がより好ましい。
【０１０８】
2015159656.tif 000037
【０１０９】
第十に、その他のテトラカルボン酸二無水物を説明する。ポリアミック酸またはこの誘導体を製造するにあたっては、光反応性基を有するテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物をさらに使用することができ、公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。このようなテトラカルボン酸二無水物は、芳香環に−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−が直接に結合した芳香族系（複素芳香環系を含む）、および芳香環に−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−が直接に結合していない脂肪族系（複素環系を含む）の何れの群に属するものであってもよい。
【０１１０】
このようなテトラカルボン酸二無水物の例としては、原料入手の容易さや、ポリマー重合時の容易さ、膜の電気特性の点から、式（ＡＮ−Ｉ）から（ＡＮ−ＶＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
【０１１１】
2015159656.tif 000038
【０１１２】
式（ＡＮ−Ｉ）から式（ＡＮ−ＶＩＩ）において、Ｘは、単結合または−ＣＨ２−であり；Ｇは、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；Ｙは下記の三価の基の群から選択された１つである。
【０１１３】
2015159656.tif 000039
【０１１４】
これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｊは、炭素数３から１０の単環式炭化水素の基または炭素数６から３０の縮合多環式炭化水素の基であり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく、環に掛かっている結合手は環を構成するいずれかの炭素に連結しており、２本の結合手が同一の炭素に連結してもよく；Ｘ１０は、炭素数２から６のアルキレンであり；Ｍｅはメチルであり；Ｐｈはフェニルであり；Ｇ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり；ｉは、０または１である。
【０１１５】
さらに詳しくは以下の式（ＡＮ−１）から（ＡＮ−１６−１４）で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
【０１１６】
2015159656.tif 000040
【０１１７】
式（ＡＮ−１）において、Ｇ１１は、単結合、炭素数１から１２のアルキレン、１，４−フェニレン、または１，４−シクロヘキシレンである。Ｘ１１は、単結合または−ＣＨ２−である。Ｇ１２は、下記の三価の基のどちらかである。
【０１１８】
2015159656.tif 000041
【０１１９】
Ｇ１２がＣＨであるとき、ＣＨの水素は−ＣＨ３に置き換えられてもよい。Ｇ１２がＮであるとき、Ｇ１１が単結合または−ＣＨ２−であることはなく、Ｘ１１は単結合であることはない。そしてＲ１４は、水素または−ＣＨ３である。式（ＡＮ−１）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１２０】
2015159656.tif 000042
【０１２１】
式（ＡＮ−１−２）および（ＡＮ−１−１４）において、ｊは１から１２の整数である。
【０１２２】
2015159656.tif 000043
【０１２３】
式（ＡＮ−２）において、Ｒ１５は、水素、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、またはフェニルである。式（ＡＮ−２）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１２４】
2015159656.tif 000044
【０１２５】
2015159656.tif 000045
【０１２６】
式（ＡＮ−３）において、環Ｊ１１はシクロヘキサン環またはベンゼン環である。式（ＡＮ−３）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１２７】
2015159656.tif 000046
【０１２８】
2015159656.tif 000047
【０１２９】
式（ＡＮ−４）において、Ｇ１３は単結合、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または下記の式（Ｇ１３−１）で表される二価の基である。
【０１３０】
2015159656.tif 000048
【０１３１】
式（Ｇ１３−１）におけるフェニレンは、１，４−フェニレンまたは１，３−フェニレンが好ましい。
【０１３２】
環Ｊ１１は、シクロヘキサン環またはベンゼン環である。Ｇ１３は環Ｊ１１のいずれかの位置の炭素に結合してよい。式（ＡＮ−４）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１３３】
2015159656.tif 000049
【０１３４】
2015159656.tif 000050
【０１３５】
式（ＡＮ−４−１７）において、ｊは１から１２の整数である。
【０１３６】
2015159656.tif 000051
【０１３７】
2015159656.tif 000052
【０１３８】
2015159656.tif 000053
【０１３９】
式（ＡＮ−５）において、Ｒ１４は、水素または−ＣＨ３である。ベンゼン環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていないＲ１４は、ベンゼン環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示す。式（ＡＮ−５）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１４０】
2015159656.tif 000054
【０１４１】
2015159656.tif 000055
【０１４２】
式（ＡＮ−６）において、Ｘ１１は、単結合または−ＣＨ２−である。Ｘ１２は、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。ｖは、１または２である。式（ＡＮ−６）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１４３】
2015159656.tif 000056
【０１４４】
2015159656.tif 000057
【０１４５】
式（ＡＮ−７）において、Ｘ１１は単結合または−ＣＨ２−である。式（ＡＮ−７）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１４６】
2015159656.tif 000058
【０１４７】
2015159656.tif 000059
【０１４８】
式（ＡＮ−８）において、Ｘ１１は、単結合または−ＣＨ２−である。Ｒ１６は、水素、−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、またはフェニルであり、環Ｊ１２はシクロヘキサン環またはシクロヘキセン環である。式（ＡＮ−８）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１４９】
2015159656.tif 000060
【０１５０】
2015159656.tif 000061
【０１５１】
式（ＡＮ−９）において、ｗは、０または１である。式（ＡＮ−９）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１５２】
2015159656.tif 000062
【０１５３】
式（ＡＮ−１０）で表される化合物は下記のテトラカルボン酸二無水物である。
【０１５４】
2015159656.tif 000063
【０１５５】
2015159656.tif 000064
【０１５６】
式（ＡＮ−１１）において、環Ｊ１１は、シクロヘキサン環またはベンゼン環である。式（ＡＮ−１１）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１５７】
2015159656.tif 000065
【０１５８】
2015159656.tif 000066
【０１５９】
式（ＡＮ−１２）において、環Ｊ１１は、シクロヘキサン環またはベンゼン環である。式（ＡＮ−１２）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１６０】
2015159656.tif 000067
【０１６１】
2015159656.tif 000068
【０１６２】
式（ＡＮ−１３）において、Ｘ１０は炭素数２から６のアルキレンであり、Ｐｈはフェニルである。式（ＡＮ−１３）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。下記の式において、Ｐｈはフェニルである。
【０１６３】
2015159656.tif 000069
【０１６４】
2015159656.tif 000070
【０１６５】
式（ＡＮ−１４）において、Ｇ１０は独立して−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−であり、ｉは、０または１である。式（ＡＮ−１４）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
2015159656.tif 000071
【０１６６】
2015159656.tif 000072
【０１６７】
式（ＡＮ−１５）において、ｘは１から１０の整数である。式（ＡＮ−１５）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
【０１６８】
2015159656.tif 000073
【０１６９】
上記以外のテトラカルボン酸二無水物の例として、下記の化合物が挙げられる。
【０１７０】
2015159656.tif 000074
【０１７１】
液晶表示素子の配向性を向上させることを重視する場合には、上記の酸二無水物のうち、式（ＡＮ−１−１）、（ＡＮ−１−１３）、（ＡＮ−２−１）、（ＡＮ−３−１）、（ＡＮ−４−１７）、（ＡＮ−４−２８）、または（ＡＮ−４−２９）で表される化合物が特に好ましい。
【０１７２】
液晶表示素子の透過率を向上させることを重視する場合には、上記の酸二無水物のうち、式（ＡＮ−１−１）、（ＡＮ−１−１３）、（ＡＮ−２−１）、（ＡＮ−３−１）、（ＡＮ−４−２８）、（ＡＮ−４−２９）、（ＡＮ−７−２）、または（ＡＮ−１０）で表される化合物が特に好ましい。
【０１７３】
液晶表示素子の電気特性を向上させることを重視する場合には、上記の酸二無水物のうち、式（ＡＮ−３−２）、（ＡＮ−４−５）、（ＡＮ−４−１７）、（ＡＮ−４−２１）、（ＡＮ−７−２）、（ＡＮ−１０）、または（ＡＮ−１１−３）で表される化合物が特に好ましい。
【０１７４】
第十一に、その他のジアミンを説明する。本発明のポリアミック酸またはこの誘導体を製造するにあたっては、光反応性基を有するジアミン以外のジアミンをさらに使用することができ、公知のジアミンから制限されることなく選択することができる。
【０１７５】
ジアミンはその構造によって２種類に分けることができる。２つのアミノ基を結ぶ骨格を主鎖として見たときに、主鎖から分岐する基、即ち側鎖基を有するジアミンと側鎖基を持たないジアミンである。この側鎖基はプレチルト角を大きくする効果を有する基である。このような効果を有する側鎖基は炭素数３以上の基である必要があり、具体的な例として炭素数３以上のアルキル、炭素数３以上のアルコキシ、炭素数３以上のアルコキシアルキル、またはステロイド骨格を有する基を挙げることができる。１つ以上の環を有する基であって、その末端の環が置換基として炭素数１以上のアルキル、炭素数１以上のアルコキシ、および炭素数２以上のアルコキシアルキルのいずれか１つを有する基も側鎖基としての効果を有する。以下の説明では、このような側鎖基を有するジアミンを「側鎖型ジアミン」と称することがある。そして、このような側鎖基を持たないジアミンを「非側鎖型ジアミン」と称することがある。
【０１７６】
非側鎖型ジアミンと側鎖型ジアミンを適切に使い分けることにより、必要なプレチルト角を得ることができる。非側鎖型ジアミンまたは側鎖型ジアミンは、垂直配向性、電圧保持率、画像の焼き付き、配向性のような特性を向上させる目的で使用することできる。側鎖型ジアミンは、本発明の特性を損なわない程度に併用するのが好ましい。
【０１７７】
非側鎖型ジアミンについて説明する。既知の非側鎖型ジアミンとしては、以下の式（ＤＩ−１）から（ＤＩ−１２）のジアミン、または式（ＤＩ−１３）から（ＤＩ−１５）のジヒドラジドを挙げることができる。ここでは、ジヒドラジドもジアミンに含まれる。
【０１７８】
2015159656.tif 000075
【０１７９】
式（ＤＩ−１）から式（ＤＩ−７）において、ｋは、１から１２の整数であり；Ｇ２１は、単結合、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＮ（ＣＨ３）−、−ＮＨＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、−（ＣＨ２）ｍ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ−、−Ｎ（ＣＨ３）−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（ＣＨ３）−、または−Ｓ−（ＣＨ２）ｍ−Ｓ−であり；ｍは、１から１２の整数であり；ｎは、１から５の整数であり；Ｇ２２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または炭素数１から１０のアルキレンであり；シクロヘキサン環またはベンゼン環の少なくとも１つの水素は、フッ素、−ＣＨ３、−ＯＨ、−ＣＦ３、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯＮＨ２、またはベンジルで置き換えられてもよく、加えて式（ＤＩ−４）においては、ベンゼン環の少なくとも１つの水素が、下記式（ＤＩ−４−ａ）から（ＤＩ−４−ｃ）で置き換えられてもよい。環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示す。そして、シクロヘキサン環またはベンゼン環への−ＮＨ２の結合位置は、Ｇ２１またはＧ２２の結合位置を除くいずれかの位置である。
【０１８０】
2015159656.tif 000076
【０１８１】
式（ＤＩ−４−ａ）および（ＤＩ−４−ｂ）において、Ｒ９は、水素または−ＣＨ３である。
【０１８２】
2015159656.tif 000077
【０１８３】
式（ＤＩ−８）から式（ＤＩ−１２）において、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、炭素数１から３のアルキルまたはフェニルであり；Ｇ２３は、炭素数１から６のアルキレン、フェニレン、または少なくとも１つの水素がアルキルで置き換えられたフェニレンであり；ｐは、１から１０の整数であり；Ｒ１２は、炭素数１から５のアルキル、炭素数１から５のアルコキシまたは塩素であり；ｑは、０から３の整数であり；ｒは、０から４の整数であり；Ｒ１３は、水素、炭素数１から４のアルキル、フェニル、またはベンジルであり；Ｇ２４は、−ＣＨ２−または−ＮＨ−であり；Ｇ２５は、単結合、炭素数２から６のアルキレンまたは１，４−フェニレンであり；ｓは、０または１であり；環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示し；ベンゼン環に結合する−ＮＨ２の結合位置はいずれかの位置である。
【０１８４】
2015159656.tif 000078
【０１８５】
式（ＤＩ−１３）から式（ＤＩ−１５）において、Ｇ３１は、単結合、炭素数１から２０のアルキレン、−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、または−Ｃ（ＣＦ３）２−であり；環Ｋは、シクロヘキサン環、ベンゼン環またはナフタレン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよく；環Ｌは、シクロヘキサン環またはベンゼン環であり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、メチル、エチル、またはフェニルで置き換えられてもよい。
【０１８６】
上記式（ＤＩ−１）から（ＤＩ−１５）の非側鎖型ジアミンの具体例として、以下の式（ＤＩ−１−１）から（ＤＩ−１５−６）のジアミンを挙げることができる。
【０１８７】
式（ＤＩ−１）から（ＤＩ−３）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０１８８】
2015159656.tif 000079
【０１８９】
式（ＤＩ−４）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０１９０】
2015159656.tif 000080
【０１９１】
2015159656.tif 000081
2015159656.tif 000082
【０１９２】
式（ＤＩ−５）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０１９３】
2015159656.tif 000083
【０１９４】
式（ＤＩ−５−１）において、ｍは１から１２の整数である。
【０１９５】
2015159656.tif 000084
【０１９６】
式（ＤＩ−５−１２）および式（ＤＩ−５−１３）において、ｍは１から１２の整数である。
【０１９７】
2015159656.tif 000085
【０１９８】
式（ＤＩ−５−１６）において、ｙは１から６の整数である。
【０１９９】
2015159656.tif 000086
【０２００】
式（ＤＩ−５−３０）において、ｎは１から５の整数である。
【０２０１】
式（ＤＩ−６）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２０２】
2015159656.tif 000087
【０２０３】
式（ＤＩ−７）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２０４】
2015159656.tif 000088
【０２０５】
式（ＤＩ−７−３）および（ＤＩ−７−４）において、ｍは１から１２の整数であり、ｔは、１または２である。
【０２０６】
2015159656.tif 000089
【０２０７】
式（ＤＩ−８）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２０８】
2015159656.tif 000090
【０２０９】
式（ＤＩ−９）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２１０】
2015159656.tif 000091
【０２１１】
式（ＤＩ−１０）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２１２】
2015159656.tif 000092
【０２１３】
式（ＤＩ−１１）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２１４】
2015159656.tif 000093
【０２１５】
式（ＤＩ−１２）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２１６】
2015159656.tif 000094
【０２１７】
式（ＤＩ−１３）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２１８】
2015159656.tif 000095
【０２１９】
式（ＤＩ-１３-２）において、ｔは、１から１２の整数である。
【０２２０】
式（ＤＩ−１４）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２２１】
2015159656.tif 000096
【０２２２】
式（ＤＩ−１５）で表されるジアミンの例を以下に示す。
【０２２３】
2015159656.tif 000097
【０２２４】
側鎖型ジアミンについて説明する。側鎖型ジアミンの側鎖基としては、以下の基をあげることができる。
【０２２５】
側鎖基としてまず、アルキル、アルキルオキシ、アルキルオキシアルキル、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アルキルオキシカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルカルボニル、アルケニルカルボニルオキシ、アルケニルオキシカルボニル、アルケニルアミノカルボニル、アルキニル、アルキニルオキシ、アルキニルカルボニル、アルキニルカルボニルオキシ、アルキニルオキシカルボニル、またはアルキニルアミノカルボニル等を挙げることができる。これらの基において、アルキル、アルケニル、およびアルキニルは、いずれも炭素数３以上の基である。但し、アルキルオキシアルキルにおいては、基全体で炭素数３以上であればよい。これらの基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。
【０２２６】
次に、末端の環が置換基として、炭素数１以上のアルキル、炭素数１以上のアルコキシ、または炭素数２以上のアルコキシアルキルを有することを条件に、フェニル、フェニルアルキル、フェニルアルキルオキシ、フェニルオキシ、フェニルカルボニル、フェニルカルボニルオキシ、フェニルオキシカルボニル、フェニルアミノカルボニル、フェニルシクロヘキシルオキシ、炭素数３以上のシクロアルキル、シクロヘキシルアルキル、シクロヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシカルボニル、シクロヘキシルフェニル、シクロヘキシルフェニルアルキル、シクロヘキシルフェニルオキシ、ビス（シクロヘキシル）オキシ、ビス（シクロヘキシル）アルキル、ビス（シクロヘキシル）フェニル、ビス（シクロヘキシル）フェニルアルキル、ビス（シクロヘキシル）オキシカルボニル、ビス（シクロヘキシル）フェニルオキシカルボニル、またはシクロヘキシルビス（フェニル）オキシカルボニル等の環構造の基を挙げることができる。
【０２２７】
さらに、２個以上のベンゼン環を有する基、２個以上のシクロヘキサン環を有する基、またはベンゼン環およびシクロヘキサン環で構成される２環以上の基であって、結合基が独立して単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、または炭素数１から３のアルキレンであり、末端の環が置換基として炭素数１以上のアルキル、炭素数１以上のフッ素置換アルキル、炭素数１以上のアルコキシ、または炭素数２以上のアルコキシアルキルを有する環集合基を挙げることができる。ステロイド骨格を有する基も側鎖基として有効である。
【０２２８】
側鎖型ジアミンとしては、以下の式（ＤＩ−１６）から（ＤＩ−２０）で表される化合物を挙げることができる。
【０２２９】
2015159656.tif 000098
【０２３０】
式（ＤＩ−１６）において、Ｇ２６は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−（ＣＨ２）Ａ−であり、Ａは１から１２の整数である。Ｇ２６の好ましい例は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、または炭素数１から３のアルキレンであり、特に好ましい例は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−である。Ｒ１７は炭素数３から３０のアルキル、フェニル、ステロイド骨格を有する基、または下記の式（ＤＩ−１６−ａ）で表される基である。このアルキルにおいて、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、そして少なくとも１つの−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよい。このフェニルの水素は、フッ素、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、炭素数３から３０のアルキルまたは炭素数３から３０のアルコキシで置き換えられてもよい。ベンゼン環に結合する−ＮＨ２の結合位置はこの環においていずれかの位置である。好ましい結合位置はメタまたはパラである。即ち、基「Ｒ１７−Ｇ２６−」の結合位置を１位としたとき、２つの結合位置は３位と５位、または２位と５位であることが好ましい。
【０２３１】
2015159656.tif 000099
【０２３２】
式（ＤＩ−１６−ａ）において、Ｇ２７、Ｇ２８、およびＧ２９は結合基であり、これらは独立して単結合、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−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。環Ｂ２１、環Ｂ２２、環Ｂ２３、および環Ｂ２４は独立して、１，４−フェニレン、１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイルまたはアントラセン−９，１０−ジイルであり、環Ｂ２１、環Ｂ２２、環Ｂ２３、および環Ｂ２４において、少なくとも１つの水素はフッ素または−ＣＨ３で置き換えられてもよく、Ｄ、Ｅ、およびＦは独立して、０から２の整数であって、これらの合計は１から５である。Ｄ、Ｅ、またはＦが２であるとき、各々の括弧内の２つの結合基は同じであっても異なってもよく、そして、２つの環は同じであっても異なってもよい。Ｒ１８はフッ素、−ＯＨ、炭素数１から３０のアルキル、炭素数１から３０のフッ素置換アルキル、炭素数１から３０のアルコキシ、−ＣＮ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＦ３であり、この炭素数１から３０のアルキルの少なくとも１つの−ＣＨ２−は下記式（ＤＩ−１６−ｂ）で表される二価基で置き換えられてもよい。
【０２３３】
2015159656.tif 000100
【０２３４】
式（ＤＩ−１６−ｂ）において、Ｒ１９およびＲ２０は独立して、炭素数１から３のアルキルであり、Ｇは、１から６の整数である。Ｒ１８の好ましい例は炭素数１から３０のアルキルおよび炭素数１から３０のアルコキシである。
【０２３５】
2015159656.tif 000101
【０２３６】
式（ＤＩ−１７）および式（ＤＩ−１８）において、Ｇ３０は、単結合、−ＣＯ−または−ＣＨ２−であり、Ｒ２１は、水素または−ＣＨ３であり、Ｒ２２は、水素、炭素数１から２０のアルキル、または炭素数２から２０のアルケニルである。式（ＤＩ−１８）におけるベンゼン環の１つの水素は、炭素数１から２０のアルキルまたはフェニルで置き換えられてもよい。そして、環を構成するどの炭素原子にも結合位置が固定されていない基は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子であることを示す。式（ＤＩ−１７）における２つの基「−フェニレン−Ｇ３０−Ｏ−」の一方はステロイド核の３位に結合し、もう一方はステロイド核の６位に結合していることが好ましい。式（ＤＩ−１８）における２つの基「−フェニレン−Ｇ３０−Ｏ−」のベンゼン環への結合位置は、ステロイド核の結合位置に対して、メタ位またはパラ位であることが好ましい。式（ＤＩ−１７）および式（ＤＩ−１８）において、ベンゼン環に結合する−ＮＨ２の結合位置はいずれかの位置である。
【０２３７】
2015159656.tif 000102
【０２３８】
式（ＤＩ−１９）および式（ＤＩ−２０）において、Ｇ３１は独立して−Ｏ−または炭素数１から６のアルキレンであり、Ｇ３２は単結合または炭素数１から３のアルキレンである。Ｒ２３は水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルの少なくとも１つの−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよい。Ｒ２４は炭素数６から２２のアルキルであり、Ｒ２５は水素または炭素数１から２２のアルキルである。環Ｂ２５は１，４−フェニレンまたは１，４−シクロヘキシレンであり、Ｈは０または１である。そしてベンゼン環に結合する−ＮＨ２は、この環における結合位置がいずれかの炭素原子である。各−ＮＨ２は、Ｇ３１の結合位置に対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。
【０２３９】
側鎖型ジアミンの具体例を以下に例示する。上記式（ＤＩ−１６）から（ＤＩ−２０）の側鎖型ジアミンとして、下記の式（ＤＩ−１６−１）から（ＤＩ−２０−３）で表される化合物を挙げることができる。
【０２４０】
式（ＤＩ−１６）で表される化合物の例を以下に示す。
【０２４１】
2015159656.tif 000103
【０２４２】
式（ＤＩ−１６−１）から（ＤＩ−１６−１１）において、Ｒ２６は炭素数１から３０のアルキルまたは炭素数１から３０のアルコキシであり、好ましくは炭素数５から２５のアルキルまたは炭素数５から２５のアルコキシである。Ｒ２７は炭素数１から３０のアルキルまたは炭素数１から３０のアルコキシであり、好ましくは炭素数３から２５のアルキルまたは炭素数３から２５のアルコキシである。
【０２４３】
2015159656.tif 000104
【０２４４】
式（ＤＩ−１６−１２）から（ＤＩ−１６−１７）において、Ｒ２８は炭素数４から３０のアルキルであり、好ましくは炭素数６から２５のアルキルである。Ｒ２９は炭素数６から３０のアルキルであり、好ましくは炭素数８から２５のアルキルである。
【０２４５】
2015159656.tif 000105
【０２４６】
2015159656.tif 000106
【０２４７】
2015159656.tif 000107
【０２４８】
2015159656.tif 000108
【０２４９】
式（ＤＩ−１６−１８）から（ＤＩ−１６−４３）において、Ｒ３０は炭素数１から２０のアルキルまたは炭素数１から２０のアルコキシであり、好ましくは炭素数３から２０のアルキルまたは炭素数３から２０のアルコキシである。Ｒ３１は水素、フッ素、炭素数１から３０のアルキル、炭素数１から３０のアルコキシ、−ＣＮ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３であり、好ましくは炭素数３から２５のアルキル、または炭素数３から２５のアルコキシである。そしてＧ３３は炭素数１から２０のアルキレンである。式（ＤＩ−１６−４４）から（ＤＩ−１６−５０）は、ステロイド骨格を有する化合物の例である。
【０２５０】
2015159656.tif 000109
【０２５１】
2015159656.tif 000110
【０２５２】
2015159656.tif 000111
【０２５３】
式（ＤＩ−１７）で表される化合物の例を以下に示す。
【０２５４】
2015159656.tif 000112
【０２５５】
式（ＤＩ−１８）で表される化合物の例を以下に示す。
【０２５６】
2015159656.tif 000113
【０２５７】
式（ＤＩ−１９）で表される化合物の例を以下に示す。
【０２５８】
2015159656.tif 000114
【０２５９】
2015159656.tif 000115
【０２６０】
式（ＤＩ−１９−１）から（ＤＩ−１９−１２）において、Ｒ３２は水素または炭素数１から２０のアルキル、好ましくは水素または炭素数１から１０のアルキルであり、そしてＲ３３は水素または炭素数１から１２のアルキルである。
【０２６１】
式（ＤＩ−２０）で表される化合物の例を以下に示す。
【０２６２】
2015159656.tif 000116
【０２６３】
式（ＤＩ−２０−１）から（ＤＩ−２０−３）において、Ｒ２９は炭素数６から３０のアルキルであり、Ｒ３３は水素または炭素数１から１２のアルキルである。
【０２６４】
本発明におけるジアミンとしては、前述した式（ＰＤＩ−１）から（ＰＤＩ−８）で表される感光性ジアミンおよび式（ＤＩ−１−１）から（ＤＩ−２０−３）で表されるジアミン以外のジアミンも用いることができる。このようなジアミンとしては、例えば、式（ＤＩ−１６−１）から（ＤＩ−２０−３）以外の側鎖型ジアミンが挙げられる。
【０２６５】
例えば下記式（ＤＩ−２１−１）から（ＤＩ−２１−８）で表される化合物が挙げられる。
【０２６６】
2015159656.tif 000117
【０２６７】
式（ＤＩ−２１−１）から（ＤＩ−２１−８）において、Ｒ３４は炭素数３から３０のアルキルを表す。
【０２６８】
各ジアミンにおいて、ジアミンに対するモノアミンの比率が４０モル％以下の範囲で、ジアミンの一部がモノアミンに置き換えられてもよい。このような置き換えは、ポリアミック酸を生成する際の重合反応のターミネーションを起こすので、重合反応の進行を抑えることができる。得られる重合体（ポリアミック酸またはこの誘導体）の分子量を制御することができるので、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノアミンは、本発明の効果が損なわれなければ、一種でも二種以上でもよい。モノアミンとしては、例えばアニリン、４−ヒドロキシアニリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、またはｎ−エイコシルアミンが挙げられる。
【０２６９】
ポリアミック酸またはこの誘導体を製造するときは、原料にモノイソシアネート化合物を添加してもよい。モノイソシアネート化合物を原料に添加することによって、得られるポリアミック酸またはこの誘導体の末端が修飾され、分子量が調節される。この末端修飾型のポリアミック酸またはこの誘導体を用いることにより、例えば本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。原料中のモノイソシアネート化合物の含有量は、原料のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の総量に対して１から１０モル％であることが、前記の観点から好ましい。モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、またはナフチルイソシアネートが挙げられる。
【０２７０】
上記のジアミンの具体例のうち、液晶分子の配向性をさらに向上させることを重視する場合には、ジアミンが、式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−７−３）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、または（ＤＩ−１４−２）で表されるジアミンが好ましい。
【０２７１】
上記のジアミンの具体例のうち、反応性、感光性をさらに向上させることを重視する場合には、ジアミンが、式（ＤＩ−１−４）、（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−１）、（ＤＩ−５−１２）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、または（ＤＩ−１４−２）で表されるジアミンが好ましい。
【０２７２】
上記のジアミンの具体例のうち、透過率をさらに向上させることを重視する場合には、ジアミンが、式（ＤＩ−１−３）、（ＤＩ−１−４）、（ＤＩ−１３−１）、（ＤＩ−１３−２）、（ＤＩ−１４−１）、または（ＤＩ−１４−２）で表されるジアミンが好ましい。
【０２７３】
上記のジアミンの具体例のうち、電気特性をさらに向上させることを重視する場合には、ジアミンが、式（ＤＩ−４−１）、（ＤＩ−５−５）、（ＤＩ−５−９）、（ＤＩ−５−２１）、（ＤＩ−５−２８）、（ＤＩ−５−３０）、（ＤＩ−５−３１）、（ＤＩ−９−１）、（ＤＩ−１４−１）、または（ＤＩ−１４−２）で表されるジアミンが好ましい。
【０２７４】
第十二に、液晶配向剤を説明する。本発明で用いられる配向膜を製造するための液晶配向剤に用いるポリアミック酸は、酸二無水物とジアミンを溶剤中で反応させることによって得られる。この合成反応においては、原料の選択以外に特別な条件は必要でなく、通常のポリアミック酸合成における条件をそのまま適用することができる。使用する溶剤については後述する。
【０２７５】
液晶配向剤は、いわゆるブレンドタイプでもよく、ポリアミック酸またはこの誘導体をさらに含有していてもよいし、ポリアミック酸またはこの誘導体以外の他の成分をさらに含有してもよい。他の成分は、１種であっても２種以上であってもよい。
【０２７６】
液晶配向剤は、本発明の効果が損なわれない範囲（好ましくは、ポリアミック酸またはこの誘導体の２０重量％以内の量）で、アクリル酸ポリマー、アクリレートポリマー、テトラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸またはこの誘導体とジアミンとの反応生成物であるポリアミドイミド等の他のポリマー成分をさらに含有してもよい。
【０２７７】
ポリアミック酸またはこの誘導体は、ポリイミドの膜の形成に用いられる公知のポリアミック酸またはこの誘導体と同様に製造することができる。テトラカルボン酸二無水物の総仕込み量は、ジアミンの総モル数とほぼ等モル（モル比で約０．９から約１．１）とすることが好ましい。
【０２７８】
ポリアミック酸またはこの誘導体の分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、好ましくは１０，０００から５００，０００であり、さらに好ましくは２０，０００から２００，０００である。ポリアミック酸またはこの誘導体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による測定から求めることができる。
【０２７９】
ポリアミック酸またはこの誘導体は、多量の貧溶剤で沈殿させて得られる固形分をＩＲ、ＮＭＲで分析することによりその存在を確認することができる。またＫＯＨやＮａＯＨ等の強アルカリの水溶液によるポリアミック酸またはこの誘導体の分解物の有機溶剤による抽出物をＧＣ、ＨＰＬＣまたはＧＣ−ＭＳで分析することにより、使用されている原料を確認することができる。
【０２８０】
アルケニル置換ナジイミド化合物、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物、オキサジン化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、シランカップリング剤のような添加物を必要に応じて含有してもよい。このような添加物については、特開２０１３−２４２５２６号公報の段落０１２０から０２３１に詳しく記載されている。
【０２８１】
液晶配向剤は、液晶配向剤の塗布性やポリアミック酸またはこの誘導体の濃度の調整の観点から、溶剤をさらに含有してもよい。溶剤は、高分子成分を溶解する能力を持った溶剤であれば格別制限なく適用可能である。溶剤は、ポリアミック酸、可溶性ポリイミド等の高分子成分の製造工程や用途面で通常使用されている溶剤を広く含み、使用目的に応じて、適宜選択できる。溶剤は１種でも２種以上の混合溶剤であってもよい。
【０２８２】
溶剤としては、ポリアミック酸またはこの誘導体の親溶剤や、塗布性改善を目的とした他の溶剤が挙げられる。
【０２８３】
ポリアミック酸またはこの誘導体に対し親溶剤である非プロトン性極性有機溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン等のラクトンが挙げられる。
【０２８４】
塗布性改善等を目的とした他の溶剤の例としては、乳酸アルキル、３−メチル−３−メトキシブタノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルまたはフェニルアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、これらアセテート類等のエステル化合物が挙げられる。
【０２８５】
これらの中で、溶剤は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、またはジプロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましい。
【０２８６】
液晶配向剤中のポリアミック酸の濃度は０．１から４０重量％であることが好ましい。この配向剤を基板に塗布するときには、膜厚の調整のために、含有されているポリアミック酸を予め溶剤により希釈する操作が必要とされることがある。
【０２８７】
配向剤における固形分濃度は特に限定されるものではなく、下記の種々の塗布法に合わせ最適な値を選べばよい。通常、塗布時のムラやピンホール等を抑えるため、ワニス重量に対し、好ましくは０．１から３０重量％、より好ましくは１から１０重量％である。
【０２８８】
第十三に、液晶配向膜を説明する。液晶配向膜は、液晶配向剤の塗膜を加熱することによって形成される。液晶配向膜は、液晶配向剤から液晶配向膜を作製する通常の方法によって得ることができる。例えば、液晶配向膜は、液晶配向剤の塗膜を形成する工程と、加熱乾燥する工程と、加熱焼成する工程を経ることによって得ることができる。必要に応じて、塗膜工程、加熱乾燥工程の後に光を照射して、または加熱焼成工程の後に光を照射して異方性を付与してもよい。
【０２８９】
塗膜は、液晶表示素子の基板に液晶配向剤を塗布することによって形成することができる。基板の例には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）電極、ＩＧＺＯ(Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４)電極やカラーフィルタ等が設けられてもよいガラス製の基板が挙げられる。液晶配向剤を基板に塗布する方法としてはスピンナー法、印刷法、ディッピング法、滴下法、インクジェット法等が一般に知られている。
【０２９０】
加熱乾燥工程は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。加熱乾燥工程は溶剤の蒸発が可能な範囲内の温度で実施することが好ましく、加熱焼成工程における温度に比べて比較的低い温度で実施することがより好ましい。具体的には加熱乾燥温度は３０℃から１５０℃の範囲であること、さらには５０℃から１２０℃の範囲であることが好ましい。
【０２９１】
加熱焼成工程は、ポリアミック酸またはこの誘導体が脱水・閉環反応を呈するのに必要な条件で行うことができる。塗膜の焼成は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が知られている。一般に１００から３００℃程度の温度で１分間から３時間行うことが好ましく、１２０から２８０℃がより好ましく、１５０から２５０℃がさらに好ましい。
【０２９２】
光配向法による液晶配向膜の形成方法は、次のとおりである。液晶配向剤の塗膜を加熱乾燥した後、放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより、塗膜に異方性を付与し、この塗膜を加熱焼成することにより膜を形成することができる。または、塗膜を加熱乾燥し、加熱焼成した後に、放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより膜を形成することができる。配向性の点から、放射線の照射工程は加熱焼成工程前に行うのが好ましい。
【０２９３】
光照射によって配向膜に液晶配向能を付与する手順は次のとおりである。本発明の液晶配向剤を基板に塗布し、予備加熱によって乾燥させた後、偏光板を介して紫外線の直線偏光を照射すると、偏光方向に概ね平行しているポリマー鎖上の反応性基が光異性化（または光二量化）を起こす。これによって、ポリマー鎖は、照射した紫外線の偏光方向に対して概ね直角方向に向いた成分が支配的になる。基板を加熱してポリアミック酸を脱水・閉環させてポリイミド膜とした後、この基板を用いて素子を組み立てる。この素子に液晶組成物を注入すると、液晶分子はポリマー鎖の方向に配列する。したがって、液晶分子は、偏光方向に対して直角の方向に長軸を揃えて配向することになる。膜に紫外線の直線偏光を照射する工程は、ポリイミド化のための加熱工程の前でもよく、加熱してポリイミド化した後であってもよい。
【０２９４】
さらに、液晶配向膜の液晶配向能を上げるために、塗膜を加熱しながら放射線の直線偏光または無偏光を照射することもできる。放射線の照射は、塗膜を加熱乾燥する工程、または加熱焼成する工程で行っても良いし、加熱乾燥工程と加熱焼成工程の間に行っても良い。該工程における加熱乾燥温度は、３０℃から１５０℃の範囲であること、さらには５０℃から１２０℃の範囲であることが好ましい。また該工程における加熱焼成温度は、３０℃から３００℃の範囲であること、さらには５０℃から２５０℃の範囲であることが好ましい。
【０２９５】
放射線としては、例えば１５０から８００ｎｍの波長の光を含む紫外線または可視光を用いることができるが、３００から４００ｎｍの光を含む紫外線が好ましい。また、直線偏光または無偏光を用いることができる。これらの光は、塗膜に液晶配向能を付与することができる光であれば特に限定されないが、液晶に対して強い配向規制力を発現させたい場合、直線偏光が好ましい。
【０２９６】
液晶配向膜は、低エネルギーの光照射でも高い液晶配向能を示すことができる。放射線照射工程における直線偏光の照射量は０．０５から２０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、０．５から１０Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。また直線偏光の波長は２００から４００ｎｍであることが好ましく、３００から４００ｎｍであることがより好ましい。直線偏光の膜表面に対する照射角度は特に限定されないが、液晶に対する強い配向規制力を発現させたい場合、膜表面に対してなるべく垂直であることが配向処理時間を短縮するという観点から好ましい。液晶配向膜は、直線偏光を照射することにより、直線偏光の偏光方向に対して垂直な方向に液晶分子を配向させることができる。
【０２９７】
プレチルト角を発現させたい場合に膜に照射する光は、前述同様直線偏光であっても無偏光であってもよい。光の照射量は０．０５から２０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、０．５から１０Ｊ／ｃｍ２が特に好ましく、この波長は２５０から４００ｎｍであることが好ましく、３００から３８０ｎｍが特に好ましい。光の膜表面に対する照射角度は特に限定されないが、３０から６０度であることが配向処理時間を短縮するという観点から好ましい。
【０２９８】
照射工程に使用する光源には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、Ｄｅｅｐ  ＵＶランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、エキシマランプ、ＫｒＦエキシマレーザー、蛍光ランプ、ＬＥＤランプ、ナトリウムランプ、マイクロウェーブ励起無電極ランプ、などを制限なく用いることができる。
【０２９９】
液晶配向膜の膜厚は、特に限定されないが、１０から３００ｎｍであることが好ましく、３０から１５０ｎｍであることがより好ましい。この膜厚は、段差計やエリプソメータ等の公知の膜厚測定装置によって測定することができる。
【０３００】
配向膜は特に大きな配向の異方性を持つことを特徴とする。このような異方性の大きさは特開２００５−２７５３６４等に記載の偏光赤外法で評価する事ができる。また以下の実施例に示すようにエリプソメトリーによっても評価することができる。より大きな膜の異方性を持つ配向膜は、液晶組成物に対してより大きな配向規制力を持つと考えられる。
【０３０１】
液晶層（液晶組成物の層）は、液晶配向膜が形成された面が対向している一対の基板によって液晶組成物が挟持される形で形成される。液晶層の形成では、微粒子や樹脂シート等の、一対の基板の間に介在して適当な間隔を形成するスペーサを必要に応じて用いることができる。
【実施例】
【０３０２】
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、組成例Ｍ１の組成物と組成例Ｍ２の組成物との混合物を含む。本発明は、組成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、組成物、および素子の特性は、下記に記載した方法により測定した。【０３０３】
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。【０３０４】
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、このうちの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、またはこの同等品である。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。【０３０５】
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。【０３０６】
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（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。【０３０７】
測定試料：組成物または素子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。【０３０８】
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。
2015159656.tif 000118
【０３０９】
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という）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ・ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたＴＮ素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。【０３１０】
（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。【０３１１】
（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。【０３１２】
（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。【０３１３】
（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。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。この素子に１６Ｖから１９．５Ｖの範囲で０．５Ｖ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らの論文中の４０頁記載の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。【０３１４】
（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。【０３１５】
（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、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。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。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。【０３１６】
（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０．４５／Δｎ（μｍ）であり、ツイスト角が８０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（３２Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから１０Ｖ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９０％になったときの電圧で表した。【０３１７】
（８）電圧保持率（ＶＨＲ−１；２５℃で測定；％）：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１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。【０３１８】
（９）電圧保持率（ＶＨＲ−２；８０℃で測定；％）：２５℃の代わりに、８０℃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−２で表した。【０３１９】
（１０）電圧保持率（ＶＨＲ−３；２５℃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２０分間照射した。光源は超高圧水銀ランプＵＳＨ−５００Ｄ（ウシオ電機製）であり、素子と光源の間隔は２０ｃｍであった。ＶＨＲ−３の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−３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。ＶＨＲ−３は９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。【０３２０】
（１１）電圧保持率（ＶＨＲ−４；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−４の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−４を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。【０３２１】
（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。後述の実施例で作製したＦＦＳ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、素子を透過する光量が最大となる電圧の矩形波（６０Ｈｚ、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１０％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）と透過率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）との和で表した。応答時間は、好ましくは６０ｍｓ以下であり、さらに好ましくは４０ｍｓ以下である。【０３２２】
（１３）弾性定数（Ｋ；２５℃で測定；ｐＮ）：測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のＨＰ４２８４Ａ型ＬＣＲメータを用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである水平配向素子に試料を入れた。この素子に０ボルトから２０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を「液晶デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．９９）からＫ１１およびＫ３３の値を得た。次に同１７１頁にある式（３．１８）に、先ほど求めたＫ１１およびＫ３３の値を用いてＫ２２を算出した。弾性定数は、このようにして求めたＫ１１、Ｋ２２、およびＫ３３の平均値で表した。【０３２３】
（１４）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）｝。【０３２４】
（１５）らせんピッチ（Ｐ；室温で測定；μｍ）：らせんピッチはくさび法にて測定した。「液晶便覧」、１９６頁（２０００年発行、丸善）を参照。試料をくさび形セルに注入し、室温で２時間静置した後、ディスクリネーションラインの間隔（ｄ２−ｄ１）を偏光顕微鏡（ニコン（株）、商品名ＭＭ４０／６０シリーズ）によって観察した。らせんピッチ（Ｐ）は、くさびセルの角度をθと表した次の式から算出した。Ｐ＝２×（ｄ２−ｄ１）×ｔａｎθ。【０３２５】
（１６）短軸方向における誘電率（ε⊥；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、そしてツイスト角が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。【０３２６】
（１７）フリッカ率（２５℃で測定；％）：測定には横河電機（株）製のマルチメディアディスプレイテスタ３２９８Ｆを用いた。光源はＬＥＤであった。後述の実施例で作製したＦＦＳ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。この素子に電圧を印加し、素子を透過した光量が最大になる電圧を測定した。この電圧を素子に印加しながらセンサ部を素子に近づけ、表示されたフリッカ率を読み取った。フリッカ率は、好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。【０３２７】
（１８）重量平均分子量（Ｍｗ）
ポリアミック酸の重量平均分子量は、２６９５セパレーションモジュール・２４１４示差屈折計（Ｗａｔｅｒｓ製）を用いてＧＰＣ法により測定し、ポリスチレン換算することにより求めた。得られたポリアミック酸をリン酸−ＤＭＦ混合溶液（リン酸／ＤＭＦ＝０．６／１００：重量比）で、ポリアミック酸濃度が約２重量％になるように希釈した。カラムはＨＳＰｇｅｌ  ＲＴ  ＭＢ−Ｍ（Ｗａｔｅｒｓ製）を使用し、混合溶液を展開剤として、カラム温度５０℃、流速０．４０ｍＬ／ｍｉｎの条件で測定を行った。標準ポリスチレンは東ソー（株）製ＴＳＫ標準ポリスチレンを用いた。【０３２８】
（１９）プレチルト角
プレチルト角の測定には、分光エリプソメータＭ−２０００Ｕ（J.A.Woollam Co. Inc.製）を使用した。【０３２９】
（２０）ＡＣ残像（輝度変化率）
後述する液晶表示素子の輝度−電圧特性（Ｂ−Ｖ特性）を測定し、これをストレス印加前の輝度−電圧特性：Ｂ（before）とした。次に、素子に４．５Ｖ、６０Ｈｚの交流を２０分間印加した後、１秒間ショートし、再び輝度−電圧特性（Ｂ−Ｖ特性）を測定した。これをストレス印加後の輝度−電圧特性：Ｂ（after）とした。輝度変化率ΔＢ（％）は、
これらの値から、次の式を用いて算出した。
ΔＢ（％）＝［Ｂ（after）−Ｂ（before）］／Ｂ（before）      （式１）
この測定は国際公開２０００−４３８３３号を参考に行った。電圧０．７５ＶにおけるΔＢ（％）の値が小さいほど、ＡＣ残像の発生が少ないといえる。【０３３０】
（２１）配向安定性（液晶配向軸安定性）
後述する液晶表示素子の電極側の液晶配向軸の変化を評価した。ストレス印加前の電極側の液晶配向角度φ（before）を測定し、その後、素子に矩形波４．５Ｖ、６０Ｈｚを２０分間印加した後、１秒間ショートし、１秒後および５分後に再び電極側の液晶配向角度φ（after）を測定した。これらの値から、１秒後および５分後の液晶配向角度の変化Δφ（deg.）を次の式を用いて算出した。
Δφ（deg.）＝φ（after）−φ（before）                      （式２）
これらの測定はJ. Hilfiker, B. Johs, C. Herzinger, J. F. Elman, E. Montbach, D. Bryant, and P. J. Bos  Thin Solid Films, 455-456, (2004) 596-600を参考に行った。Δφが小さいほうが液晶配向軸の変化率が小さく、液晶配向軸の安定性が良いといえる。【０３３１】
（２２）体積抵抗率（ρ；２５℃で測定；Ω・ｃｍ）
全面ＩＴＯ付きガラス基板にポリイミド膜を成膜し、この基板の配向膜面に、Ａｌを蒸着し、上部電極とした（電極面積０．２３ｃｍ２）。ＩＴＯ電極と上部電極との間に、３Ｖの電圧を印加し、３００秒後の電流値より体積抵抗率を算出した。【０３３２】
（２３）誘電率（ε；２５℃で測定）
全面ＩＴＯ付きガラス基板にポリイミド膜を成膜し、この基板の配向膜面に、Ａｌを蒸着し、上部電極とした（電極面積０．２３ｃｍ２）。ＩＴＯ電極と上部電極との間に、1Ｖ・周波数１ｋＨｚの交流電圧を印加し、この膜の電気容量（Ｃ）を測定した。この値から、以下の式を用いてこの膜の誘電率（ε）を計算した。
ε＝（Ｃ×ｄ）／（ε０×Ｓ）                      （式３）
ここで、ｄはポリイミド膜の膜厚であり、ε０は真空の誘電率であり、Ｓは電極面積である。【０３３３】
（２４）略称
実施例において用いる溶剤、添加剤の略称は次の通りである。
＜溶剤＞
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
ＢＣ：ブチルセロソルブ（エチレングリコールモノブチルエーテル）
＜添加剤＞
添加剤（Ａｄ１）：ビス［４−（アリルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド）フェニル］メタン
添加剤（Ａｄ２）：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン
添加剤（Ａｄ３）：３−アミノプロピルトリエトキシシラン
添加剤（Ａｄ４）：２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン【０３３４】
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。最後に、組成物の特性値をまとめた。【０３３５】
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【０３３６】
［組成例Ｍ１］
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４）        １３％
３−ＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１７）        ４％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）      １０％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−２３）        ６％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−２４）        ６％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３２％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ７％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ６％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）          ６％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ４％
ＮＩ＝８４．５℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝７．６；Ｖｔｈ＝１．５６Ｖ；η＝１２．１ｍＰａ・ｓ；ＶＨＲ−１＝９９．１％；ＶＨＲ−２＝９８．２％；ＶＨＲ−３＝９８．１％．【０３３７】
［組成例Ｍ２］
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３              （１−５）          ４％
３−ＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１４）        ５％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−１５）        ９％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）      １７％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−２３）        ７％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ２％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ２％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ６％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ６％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２１％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ９％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）          ９％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ３％
ＮＩ＝７９．５℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２９；Δε＝１５．９；Ｖｔｈ＝１．２５Ｖ；η＝２１．２ｍＰａ・ｓ．【０３３８】
［組成例Ｍ３］
３−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−９）          ５％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−１２）        ６％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）        ２％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ６％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３１％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ６％
１−ＨＨ−２Ｖ１                            （２−１）          ６％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）        １４％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）        １２％
３−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ３％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                            （２−５）          ３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                        （２−７）          ３％
ＮＩ＝９２．１℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９５；Δε＝４．１；Ｖｔｈ＝２．０５Ｖ；η＝１３．３ｍＰａ・ｓ．【０３３９】
［組成例Ｍ４］
３−ＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ            （１−１３）        ４％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）      １８％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ５％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
５−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２９）        ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２４％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ８％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）        １０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）        １０％
３−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ４％
３−ＨＢＢ−２                              （２−６）          ６％
ＮＩ＝８１．８℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０５；Δε＝９．２；Ｖｔｈ＝１．４６Ｖ；η＝１５．６ｍＰａ・ｓ．【０３４０】
［組成例Ｍ５］
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−２）          ５％
３−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−７）        １０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−８）        １０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１９）        ６％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−２４）        ４％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−Ｆ    （１−２６）        ３％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３４％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ７％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ７％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−５                        （２−７）          ２％
３−ＨＨＥＢＨ−３                          （２−１０）        ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                      （２−１３）        ４％
ＮＩ＝９７．９℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１００；Δε＝６．８；Ｖｔｈ＝１．８０Ｖ；η＝２１．５ｍＰａ・ｓ．【０３４１】
［組成例Ｍ６］
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３）          ３％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−１２）      １０％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ６％
３−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−３２）        ３％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−３３）        ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                              （１）              ５％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ６％
５−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        １４％
３−ＨＨ−２Ｖ１                            （２−１）          ６％
３−ＨＨ−４                                （２−１）        １１％
７−ＨＢ−１                                （２−２）          ３％
５−ＨＢ−Ｏ２                              （２−２）          ５％
３−ＨＨＥＨ−３                            （２−４）          ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ６％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）          ９％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                        （２−７）          ４％
ＮＩ＝９０．０℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．０９８；Δε＝６．０；Ｖｔｈ＝１．８９Ｖ；η＝１８．６ｍＰａ・ｓ．【０３４２】
［組成例Ｍ７］
３−ＧＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１４）        ８％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）        ５％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−２３）        ６％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１−２４）        ７％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３      （１）              ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        １２％
４−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）          ８％
Ｆ３−ＨＨ−Ｖ                              （２−１）        １１％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ７％
３−ＨＨＢ−３                              （２−５）          ４％
Ｖ−ＨＢＢ−２                              （２−６）          ７％
Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１                      （２−７）          ３％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３                （３−９）        １２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−１３）        ５％
ＮＩ＝８４．９℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２５；Δε＝５．６；Ｖｔｈ＝１．８２Ｖ；η＝１３．８ｍＰａ・ｓ．【０３４３】
［組成例Ｍ８］
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４）          ９％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）      １６％
３−ｄｈＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−２５）        ８％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２２％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）        １０％
１−ＢＢ−５                                （２−３）          ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                            （２−５）          ５％
３−ＨＢＢ−２                              （２−６）          ５％
１Ｖ−ＨＢＢ−２                            （２−６）          ５％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                      （２−１２）        ４％
５−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                      （２−１２）        ３％
ＮＩ＝７０．０℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９６；Δε＝７．３；Ｖｔｈ＝１．５２Ｖ；η＝１１．４ｍＰａ・ｓ．【０３４４】
［組成例Ｍ９］
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−１５）        ６％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３          （１−１６）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ        （１−１８）        ４％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−２３）        ５％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ４％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ７％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−３４）        ２％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３０％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ６％
３−ＨＨ−ＶＦＦ                            （２−１）          ８％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （２−２）          ３％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ５％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ４％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ４％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−１）          ３％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （３−４）          ３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （３−６）          ３％
ＮＩ＝７５．２℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝５．４；Ｖｔｈ＝１．８５Ｖ；η＝１２．２ｍＰａ・ｓ．【０３４５】
［組成例Ｍ１０］
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−６）          ６％
４−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２７）        ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ２％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ５％
５−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ６％
３−ＨＨＢ−ＣＬ                            （１）              ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３０％
２−ＨＨ−３                                （２−１）          ７％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）        １５％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）          ８％
３−ＨＨＥＢＨ−４                          （２−１０）        ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                      （２−１３）        ７％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                      （２−１３）        ５％
ＮＩ＝１１７．６℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１１５；Δε＝４．２；Ｖｔｈ＝２．４５Ｖ；η＝１４．５ｍＰａ・ｓ．【０３４６】
［組成例Ｍ１１］
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ              （１−１５）      ２１％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ  （１−３２）        ４％
３−ＨＢ−ＣＬ                              （１）              ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２５％
４−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ３％
Ｖ２−ＢＢ−１                              （２−３）          ５％
１Ｖ２−ＢＢ−１                            （２−３）          ５％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ８％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ８％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ８％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                        （２−８）          ４％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１                        （−）              ４％
ＮＩ＝７８．２℃；Ｔｃ＜−１０℃；Δｎ＝０．１６６；Δε＝３．８；Ｖｔｈ＝２．４７Ｖ；η＝２５．５ｍＰａ・ｓ．【０３４７】
［組成例Ｍ１２］
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４）          ２％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）−Ｆ                  （１−１１）        ８％
３−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）−Ｆ          （１−２１）        ２％
４−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−２２）        ３％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    （１−３１）        ９％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （１）              ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （１）              ３％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３０％
Ｆ３−ＨＨ−Ｖ                              （２−１）          ８％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （２−２）          ５％
Ｖ−ＨＢＢ−２                              （２−６）          ６％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ４％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ６％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ５％
５−ＨＢＢＨ−３                            （２−１１）        ３％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （３−１４）        ３％
ＮＩ＝８２．２℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２４；Δε＝３．１；Ｖｔｈ＝２．４１Ｖ；η＝１６．４ｍＰａ・ｓ．【０３４８】
［組成例Ｍ１３］
５−ＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−１）          ３％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ９％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−３０）        ３％
３−ＨＨＸＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３            （１）              ７％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１）              ４％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ４４％
３−ＨＨ−Ｖ１                              （２−１）          ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （２−５）          ５％
３−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ３％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ３％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ                      （２−７）          ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−５                      （２−９）          ４％
ＮＩ＝９９．７℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１００；Δε＝３．９；Ｖｔｈ＝２．２５Ｖ；η＝１０．３ｍＰａ・ｓ．【０３４９】
［組成例Ｍ１４］
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１０）        ５％
３−ＨＢＢＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （１−２３）      １０％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ２％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ    
（１−２８）        ７％
３−ＨＢＢ−Ｆ                              （１）              ３％
３−ｄｈＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ      （１）              ８％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ３５％
１−ＨＨ−２Ｖ１                            （２−１）          ５％
３−ＨＨ−２Ｖ１                            （２−１）          ４％
３−ＨＨ−Ｏ１                              （２−１）          ５％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ８％
３−ＨＨＢ−１                              （２−５）          ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                      （２−１２）        ４％
ＮＩ＝８５．６℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．０９６；Δε＝５．５；Ｖｔｈ＝１．７５Ｖ；η＝１３．７ｍＰａ・ｓ．【０３５０】
＜１．ポリアミック酸溶液（成分〔Ａ〕）の調製＞
［合成例１］
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口、および窒素ガス導入口を備えた５０ｍＬの褐色四つ口フラスコにジアミン（ＤＩ−５−１，ｍ＝２）０．２１０２ｇ、ジアミン（ＤＩ−９−１）０．０６６４ｇ、ジアミン（ＰＤＩ−６−１）０．２０８２ｇ、ジアミン（ＰＤＩ−７−１）０．５７７８ｇ、および脱水ＮＭＰ１８．５ｇを入れ、乾燥窒素気流下攪拌溶解した。次いで酸二無水物（ＡＮ−１−１３）０．１２６８ｇ、酸二無水物（ＡＮ−４−１７，ｊ＝８）１．８１０６ｇ、および脱水ＮＭＰ１８．５ｇを入れ、室温で２４時間攪拌を続けた。この反応溶液にＢＣ１０．０ｇを加えて、ポリマー固形分濃度が６重量％のポリアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液をＰＡ１とする。ＰＡ１に含まれるポリアミック酸の重量平均分子量は３９，４００であった。【０３５１】
［合成例２から８］
テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの種類を変更した以外は、合成例１に準拠してポリマー固形分濃度が６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ２）から（ＰＡ８）を調製した。ポリアミック酸溶液（ＰＡ１）から（ＰＡ８）を成分〔Ａ〕という。結果を表４にまとめた。【０３５２】
表４．ポリアミック酸溶液（ＰＡ１）から（ＰＡ８）の調製
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【０３５３】
＜２．ポリアミック酸溶液（成分〔Ｂ〕）の調製＞
［合成例９］
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口、および窒素ガス導入口を備えた５０ｍＬの褐色四つ口フラスコにジアミン（ＤＩ−４−１）０．７３４９ｇおよび脱水ＮＭＰ１８．５ｇを入れ、乾燥窒素気流下攪拌溶解した。次いで酸二無水物（ＡＮ−１−１）０．６７３２ｇ、酸二無水物（ＡＮ−４−２８）１．５９１８ｇ、および脱水ＮＭＰ１８．５ｇを入れ、室温で２４時間攪拌を続けた。この反応溶液にＢＣ１０．０ｇを加えて、ポリマー固形分濃度が６重量％のポリアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液をＰＡ９とする。ＰＡ９に含まれるポリアミック酸の重量平均分子量は５１，５００であった。【０３５４】
［合成例１０から２４］
テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの種類を変更した以外は、合成例７に準拠してポリマー固形分濃度が６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ１０）から（ＰＡ２４）を調製した。ポリアミック酸溶液（ＰＡ９）から（ＰＡ２４）を成分〔Ｂ〕という。結果を表５にまとめた。【０３５５】
表５．ポリアミック酸溶液（ＰＡ９）から（ＰＡ２４）の調製
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【０３５６】
成分〔Ａ〕として、合成例１で調製したポリアミック酸（ＰＡ１）と、成分〔Ｂ〕として合成例９で合成したポリアミック酸（ＰＡ９）を重量比、〔Ａ〕／〔Ｂ〕＝３．０／７．０で混合し、ＰＡ２５とした。【０３５７】
成分〔Ａ〕と成分〔Ｂ〕の種類および〔Ａ〕／〔Ｂ〕混合比を変更することによってポリマー固形分濃度が６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ２６）から（ＰＡ４３）を調製した。結果を表６にまとめた。【０３５８】
表６．ポリアミック酸溶液（ＰＡ２５）から（ＰＡ４３）
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【０３５９】
合成例３で調製したポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ３）に、添加剤（Ａｄ１）をポリマー固形分の重量に基づいて５重量％の割合で添加した。得られたポリアミック酸溶液をＰＡ４４とする。添加剤（Ａｄ２）から（Ａｄ４）をポリアミック酸溶液に添加してポリアミック酸溶液（ＰＡ４５）から（ＰＡ４８）を調製した。結果を表７にまとめた。なお、Ａｄ１のような添加剤の略称は、項（２４）で説明した。【０３６０】
表７．添加剤を含むポリアミック酸溶液（ＰＡ４４）から（ＰＡ４８）
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【０３６１】
＜３．液晶表示素子の作製＞
［実施例１］
配向膜の形成
合成例１で調製したポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ１）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。液晶配向剤をカラムスペーサー付きガラス基板とＩＴＯ電極付きガラス基板とにスピンナー（ミカサ株式会社製、スピンコーター（１Ｈ−ＤＸ２））にて塗布した。なお、以降の実施例、比較例をも含めて、液晶配向剤の粘度に応じてスピンナーの回転速度を調整し、配向膜が下記の膜厚になるようにした。この塗膜を、ホットプレート（アズワン株式会社製、ＥＣホットプレート（ＥＣ−１２００Ｎ））上で７０℃にて８０秒間加熱乾燥した。次いで、ウシオ電機（株）製マルチライトＭＬ−５０１Ｃ／Ｂを用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して紫外線の直線偏光を照射した。この時の露光エネルギーは、ウシオ電機（株）製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０（受光器ＵＶＤ-Ｓ３６５）を用いて光量を測定し、波長３６５ｎｍで２．０±０．１Ｊ／ｃｍ２になるよう、露光時間を調整した。次いで、クリーンオーブン（エスペック株式会社製、クリーンオーブン（ＰＶＨＣ−２３１））中で２３０℃にて１５分間加熱処理して、膜厚１００±１０ｎｍの配向膜を形成した。【０３６２】
素子の作製
配向膜の面を内側にした２枚の基板を紫外線の偏光方向が平行になるように張り合わせ、基板の間隔が４μｍのＦＦＳ素子を組み立てた。液晶の注入口は、液晶の流動する方向が、紫外線の偏光方向とほぼ平行するような位置に設けた。このＦＦＳ素子に組成例Ｍ１の液晶組成物を真空注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果を表８にまとめた。【０３６３】
［実施例２から２１］
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液ＰＡ２、ＰＡ２５からＰＡ３９およびＰＡ４４からＰＡ４７のそれぞれに、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。得られた液晶配向剤を用いて、実施例１に準じた方法でＦＦＳ液晶表示素子を作製した。この素子に組成例M２からM１３で調製した液晶組成物を注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果は、表８にまとめた。【０３６４】
［実施例２２］
配向膜の形成
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ２７）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。液晶配向剤をカラムスペーサー付きガラス基板とＩＴＯ電極付きガラス基板とにスピンナー（ミカサ株式会社製、スピンコーター（１Ｈ−ＤＸ２））にて塗布した。この塗膜を、ホットプレート（アズワン株式会社製、ＥＣホットプレート（ＥＣ−１２００Ｎ））上で７０℃にて８０秒間加熱乾燥した。ウシオ電機（株）製マルチライトＭＬ−５０１Ｃ／Ｂを用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して紫外線の直線偏光を照射した。この時の露光エネルギーは、ウシオ電機（株）製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０（受光器ＵＶＤ-Ｓ３６５）を用いて光量を測定し、波長３６５ｎｍで０．７±０．１Ｊ／ｃｍ２になるよう、露光時間を調整した。紫外線露光中、基板は５０℃に加熱した。紫外線の照射は、装置全体を紫外線防止フィルムで覆い、室温、空気中で行った。次いで、クリーンオーブン（エスペック株式会社製、クリーンオーブン（ＰＶＨＣ−２３１））中で、２３０℃にて１５分間加熱処理して、膜厚１００±１０ｎｍの配向膜を形成した。【０３６５】
素子の作製
配向膜の面を内側にした２枚の基板を紫外線の偏光方向が平行になるように張り合わせ、基板の間隔が４μｍのＦＦＳ素子を組み立てた。液晶の注入口は、液晶の流動する方向が、紫外線の偏光方向とほぼ平行するような位置に設けた。このＦＦＳ素子に組成例Ｍ９の液晶組成物を真空注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果を表８にまとめた。【０３６６】
［実施例２３から２５］
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ４０）、（ＰＡ４２）および（ＰＡ４８）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。得られた液晶配向剤を用いて、実施例２２に準じた方法で液晶表示素子を作製した。この素子に組成例M１０からM１３で調製した液晶組成物を注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果は、表８にまとめた。【０３６７】
［実施例２６］
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ３４）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。液晶配向剤をカラムスペーサー付きガラス基板とＩＴＯ電極付きガラス基板とにスピンナー（ミカサ株式会社製、スピンコーター（１Ｈ−ＤＸ２））にて塗布した。この塗膜を、ホットプレート（アズワン株式会社製、ＥＣホットプレート（ＥＣ−１２００Ｎ））上で７０℃にて８０秒間加熱乾燥した。ウシオ電機（株）製ＵＶランプ（ＵＶＬ−１５００Ｍ２−Ｎ１）を用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して紫外線の直線偏光を照射した。この時の露光エネルギーは、ウシオ電機（株）製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０（受光器ＵＶＤ-Ｓ３６５）を用いて光量を測定し、波長３６５ｎｍで１．０±０．１Ｊ／ｃｍ２になるよう、露光時間を調整した。紫外線の照射は、装置全体を紫外線防止フィルムで覆い、室温、空気中で行った。次いで、クリーンオーブン（エスペック株式会社製、クリーンオーブン（ＰＶＨＣ−２３１））中で、２３０℃にて１５分間加熱処理して、膜厚１００±１０ｎｍの配向膜を形成した。【０３６８】
素子の作製
配向膜の面を内側にした２枚の基板を紫外線の偏光方向が平行になるように張り合わせ、基板の間隔が４μｍのＦＦＳ素子を組み立てた。液晶の注入口は、液晶の流動する方向が、紫外線の偏光方向とほぼ平行するような位置に設けた。このＦＦＳ素子に組成例Ｍ１３の液晶組成物を真空注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果を表８にまとめた。【０３６９】
［実施例２７、２８］
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ４１）および（ＰＡ４３）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。得られた液晶配向剤を用いて、実施例２６に準じた方法で液晶表示素子を作製した。この素子に組成例M１０からM１３で調製した液晶組成物を注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果は、表８にまとめた。【０３７０】
［実施例２９］
配向膜の形成
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ３３）に、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。液晶配向剤をカラムスペーサー付きガラス基板とＩＴＯ電極付きガラス基板それぞれ１枚ずつにスピンナー（ミカサ株式会社製、スピンコーター（１Ｈ−ＤＸ２））にて塗布した。この塗膜を、ホットプレート（アズワン株式会社製、ＥＣホットプレート（ＥＣ−１２００Ｎ））上で７０℃にて８０秒間加熱乾燥した。ウシオ電機（株）製マルチライトＭＬ−５０１Ｃ／Ｂを用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して紫外線の直線偏光を照射した。この時の露光エネルギーは、ウシオ電機（株）製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０（受光器ＵＶＤ-Ｓ３６５）を用いて光量を測定し、波長３６５ｎｍで２．０±０．１Ｊ／ｃｍ２になるよう、露光時間を調整した。次いで、クリーンオーブン（エスペック株式会社製、クリーンオーブン（ＰＶＨＣ−２３１））中で２３０℃にて１５分間加熱処理して、膜厚１００±１０ｎｍの配向膜を形成した。【０３７１】
素子の作製
配向膜の面を内側にした２枚の基板を紫外線の偏光方向が平行になるように張り合わせ、基板の間隔が４μｍのＦＦＳ素子を組み立てた。液晶の注入口は、液晶の流動する方向が、紫外線の偏光方向とほぼ平行するような位置に設けた。このＦＦＳ素子に組成例Ｍ３の液晶組成物を真空注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果を表８にまとめた。【０３７２】
［実施例３０から３４］
ポリマー固形分濃度６重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡ４１）、（ＰＡ４４）、（ＰＡ４４）、（ＰＡ４１）、（ＰＡ３３）、および（ＰＡ４３）のそれぞれに、ＮＭＰ／ＢＣ＝４／１（重量比）の混合溶剤を加え、ポリマー固形分濃度４重量％に希釈して液晶配向剤とした。得られた液晶配向剤を用いて、実施例１に準じた方法でＦＦＳ液晶表示素子を作製した。この素子に組成例M４からM８で調製した液晶組成物を注入し、応答時間およびフリッカ率を測定した。結果は、表８にまとめた。【０３７３】
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【０３７４】
表８の第三カラムには、ＦＦＳ素子に注入した液晶組成物の種類を記入した。これらは組成例１から組成例１４で調製された液晶組成物である。これらの組成物において、上限温度（ＮＩ）は、７０．０℃から１１７．６℃の範囲である。下限温度（Ｔｃ）は、＜−１０℃から＜−３０℃の範囲である。光学異方性（Δｎ）は、０．０９５から０．１２９の範囲である。誘電率異方性（Δε）は、３．１から１５．９の範囲である。粘度（η）は、１０．３ｍＰａ・ｓから２５．５ｍＰａ・ｓの範囲である。このように、特性の異なる１４種類の液晶組成物を、種類が異なる配向膜を有する液晶表示素子に注入し、素子の応答時間とフリッカ率を測定した。【０３７５】
液晶表示素子においては、応答時間が短い方が好ましい。応答時間は、好ましくは６０ｍｓ以下であり、さらに好ましくは４０ｍｓ以下である。フリッカ率が小さい方が好ましい。フリッカ率は、好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。実施例１から３４の、応答時間は、１７．１ｍｓから４２．５ｍｓの範囲であり、フリッカ率は、０．０４％から０．９１％の範囲であった。これらの値は、さらに好ましい範囲に入った。この結果から、液晶組成物および配向膜において、成分の種類が非常に異なるにも拘わらず、応答時間とフリッカ率の値をこのような最適な範囲に収めることができた、といえる。これは、特筆すべき本発明の第一の特徴である。実施例７、１９、２１、および３３の素子では、フリッカ率が０．７％以上であった。これらの素子の応答時間はそれぞれ２３．０ｍｓ、３６．１ｍｓ、２２．９ｍｓ、および１８．８ｍｓであった。これらの結果は、短い応答時間を有する素子においてもフリッカ率が小さいことを示している。これは特筆すべき本発明の第二の特徴である。
【産業上の利用可能性】
【０３７６】
本発明の液晶表示素子は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する。したがって、この素子は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。
【国際調査報告】
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