(57)【要約】  液晶組成物に添加された重合性極性化合物を重合させる際に、液晶分子を均一に配向させるのに効果的な配向制御層を形成させる方法を提供する。  第１の基板と；前記第１の基板に形成された複数の画素電極と；第２の基板と；前記第２の基板に形成された、前記画素電極に対向する対向電極と；前記画素電極と前記対向電極の間に挟持された液晶層と；を有する液晶表示素子において、前記液晶層に含まれる重合性極性化合物を、第一段階では電圧を印加しないで特定の照度で紫外線を照射し、第二段階では所定の電圧を印加しながら特定の照度で紫外線を照射する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と；
前記第１の基板に形成された複数の画素電極と；
第２の基板と；
前記第２の基板に形成された、前記画素電極に対向する対向電極と；
前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された液晶層と；
を有する液晶表示素子において；
前記液晶層は液晶組成物からなり；
前記液晶組成物は、配向性モノマーとして少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する重合性極性化合物と液晶性化合物とを含有し；
まず、前記液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第一紫外線を１Ｊ／ｃｍ２から６０J／ｃｍ２の範囲で照射し；
次に、前記液晶組成物にしきい値電圧以上でかつ３０V以下の電圧を印加しながら、照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第二紫外線を５J／ｃｍ２から１００J／ｃｍ２の範囲で照射し；
前記重合性極性化合物を重合させることによって生成した重合体からなる配向制御層を形成させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
まず、前記液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第一紫外線を３Ｊ／ｃｍ２から５０J／ｃｍ２の範囲で照射し；次に、前記液晶組成物にしきい値電圧以上でかつ３０V以下の電圧を印加しながら、照度が２ｍＷ／ｃｍ２から１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第二紫外線を５Ｊ／ｃｍ２から５５J／ｃｍ２の範囲で照射する、請求項１に記載の、液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
第二紫外線照射後、さらに、液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第三紫外線を１Ｊ／ｃｍ２から６０J／ｃｍ２の範囲で照射する、請求項１に記載の、液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記配向性モノマーが、式（１α）で表される化合物である、請求項１から３のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000126
式（１α）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ２は、式（１αａ）、式（１αｂ）、または式（１αｃ）で表される基であり：
2018097093.tif 000127
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、
Ｓｐ２およびＳｐ３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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000128
【請求項５】
前記配向性モノマーが、式（１β）で表される化合物である、請求項１から３のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000129
式（１β）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｒ２、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、塩素、または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【請求項６】
前記配向性モノマーが、式（１γ）で表される化合物である、請求項１から３のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000130
式（１γ）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｎは独立して０、１、または２であり；
環Ａ４は、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、デカヒドロナフタレン、テトラヒドロナフタレン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、ピリミジン、またはピリジンであり、環Ａ１および環Ａ５は独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、
これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、およびＳｐ３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａおよびｂは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａおよびｂの和は、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅは独立して、０、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅの和は、２、３、または４であり；
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基であり；
2018097093.tif 000131
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ４は、式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）で表される基の群から選択された基である。
2018097093.tif 000132
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、
Ｓｐ５およびＳｐ６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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ５、−Ｎ(Ｒ５)２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ５）３で表される基であり、ここで、Ｒ５は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【請求項７】
少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する、前記配向性モノマーにおいて、前記メソゲン部位が、シクロヘキサン環を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記配向性モノマーが、式（１−１）で表される化合物である、請求項１から３のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000133
式（１−１）において、
Ｒ１は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａは、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１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Ｓｐ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、式（１ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていて；
2018097093.tif 000134
式（１ａ）において、
Ｓｐ１２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Ｓｐ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ１１およびＭ１２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｒ１２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく：
式（１−１）において、
Ｐ１１は、式（１ｅ）および式（１ｆ）で表される基から選択された基であり；
2018097093.tif 000135
式（１ｅ）および（１ｆ）において、
Ｓｐ１３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Ｓｐ１３において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ１３およびＭ１４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ１３は、式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）で表される基から選択された基であり；
2018097093.tif 000136
式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）において、
Ｓｐ１４およびＳｐ１５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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
式（１ｇ）および式（１ｉ）において、Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり、Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１５、−Ｎ（Ｒ１５）２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ１５）３であり；
−ＯＲ１５、−Ｎ（Ｒ１５）２、および−Ｓｉ（Ｒ１５）３において、
Ｒ１５は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ１５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。
【請求項９】
配向性モノマーが、式（１−２）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つの重合性化合物である、請求項８に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000137
式（１−２）および式（１−３）において、
Ｒ１は炭素数１から１２のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から８のアルキル、炭素数２から８のアルケニル、炭素数１から７のアルコキシ、または炭素数２から７のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
ａは、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｌは、０、１、２、３、４、５、または６であり、このアルキレンの少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１２は単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｍ１１およびＭ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｒ１２は水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく：
Ｓｐ１３は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｍ１３およびＭ１４は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｓｐ１４は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨまたは−Ｎ（Ｒ１５）２であり；
−Ｎ（Ｒ１５）２において、
Ｒ１５は水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。
【請求項１０】
配向性モノマーが、式（１−４）から式（１−６０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物である、請求項８に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000138
2018097093.tif 000139
2018097093.tif 000140
2018097093.tif 000141
2018097093.tif 000142
2018097093.tif 000143
2018097093.tif 000144
2018097093.tif 000145
2018097093.tif 000146
2018097093.tif 000147
2018097093.tif 000148
2018097093.tif 000149
式（１−４）から式（１−６０）において、
Ｒ１は炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｚ１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｓｐ１２、Ｓｐ１３、およびＳｐ１４は独立して、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
ｌは、０、１、２、３、４、５、または６である。
【請求項１１】
前記液晶組成物が、式（２）から式（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000150
式（２）から式（４）において、
Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｂ１、環Ｂ２、環Ｂ３、および環Ｂ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＯＯ−である。
【請求項１２】
前記液晶組成物が、式（５）から式（７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000151
式（５）から式（７）において、
Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり；
環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１４、Ｚ１５、およびＺ１６は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｌ１１およびＬ１２は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項１３】
前記液晶組成物が、式（８）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000152
式（８）において、
Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；
環Ｄ１は、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１７は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２Ｏ−であり；
Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素またはフッ素であり；
ｉは、１、２、３、または４である。
【請求項１４】
前記液晶組成物が、式（９）から式（１５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000153
式（９）から式（１５）において、
Ｒ１５およびＲ１６は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｒ１７は、水素、フッ素、炭素数１から１０のアルキル、または炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
環Ｅ５および環Ｅ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
Ｚ１８、Ｚ１９、Ｚ２０、およびＺ２１は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−であり；
Ｌ１５およびＬ１６は独立して、フッ素または塩素であり；
Ｓ１１は、水素またはメチルであり；
Ｘは独立して、−ＣＨＦ−または−ＣＦ２−であり；
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０または１であり、ｋ、ｍ、ｎ、およびｐの和は、１または２であり、ｑ、ｒ、およびｓの和は、０、１、２、または３であり、ｔは、１、２、または３である。
【請求項１５】
前記液晶組成物が、反応性モノマーとして式（１６α）で表される重合性化合物をさらに含有し、これらの化合物を重合させることによって生成した共重合体からなる配向制御層を形成させる、請求項１から１４のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000154
式（１６α）において、
環Ｆおよび環Ｉは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｚ２２およびＺ２３は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３は独立して、重合性基であり；
Ｓｐ１１、Ｓｐ１２、およびＳｐ１３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｕは、０、１、または２であり；
ｆ、ｇ、およびｈは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてｆ、ｇ、およびｈの和は２以上である。
【請求項１６】
式（１６α）において、Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３が独立して式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基の群から選択される基である、請求項１５に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000155
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、
Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
【請求項１７】
前記液晶組成物が負の誘電率異方性を有する、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１８】
前記配向制御層が、１０から１００ｎｍの膜厚を有し、前記配向制御層中の重合体の粒径が１ｎｍから９０ｎｍの範囲である、請求項１から１７のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
【請求項１９】
前記配向制御層中の重合体の粒径が１ｎｍから７０ｎｍの範囲である、請求項１から１８のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
【請求項２０】
前記液晶性化合物の分子の配向が、垂直であり、前記分子と前記基板との角度が、９０°±１０°である、請求項１から１９のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項２１】
前記液晶性化合物の分子の配向が、画素毎に配向分割された、請求項１から２０のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法により製造された液晶表示素子と；バックライトと；を備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜を有しない液晶表示素子の製造方法に関する。さらに詳しくは、重合性極性化合物を含有し、誘電率異方性が正または負である液晶組成物を有する液晶表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＦＦＳ（fringe field switching）、ＦＰＡ（field-induced photo-reactive alignment）などのモードである。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】
2018097093.tif 000002
【０００５】
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。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である。この値は、ＶＡモードの素子では約０．３０μｍから約０．４０μｍの範囲であり、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、正または負に大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において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、大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。【０００６】
汎用の液晶表示素子において、液晶分子の垂直配向は、特定のポリイミド配向膜によって達成される。高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、配向膜に重合体を組み合わせる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を、配向膜を有する素子に注入する。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。ポリイミド配向膜は、このように有用であるが、素子が大きいとき、ポリイミド前駆体の溶液を基板上に均一に塗工し、焼成によって均一な薄膜を得るのは容易ではない。【０００７】
一方、ポリイミドのような配向膜を有しない液晶表示素子では、重合体および重合性基を有しない極性化合物を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物および少量の極性化合物を添加した組成物を素子に注入する。ここで、極性化合物は基板表面に吸着され、配列する。この配列にしたがって液晶分子が配向される。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。ここで、重合性化合物が重合し、液晶分子の配向を安定化させる。この組成物では、重合体および極性化合物によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。さらに、配向膜を有しない素子では、配向膜を形成する工程が不要である。配向膜がないので、配向膜と組成物との相互作用によって、素子の電気抵抗が低下することはない。重合体と極性化合物の組合せによるこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。【０００８】
ポリイミドのような配向膜を有しない素子の製造において、液晶分子の配向欠陥を低減するために次の２つの方法が開示されている。１）電圧を印加しながら重合性化合物を含む液晶組成物に紫外線を照射し、さらに、電圧を印加することなく、追加の紫外線照射を行う液晶表示装置の方法。２）電圧を印加しながら重合性化合物を含む液晶組成物に紫外線を照射し、さらに、液晶分子を実質的に駆動させない電圧を印加しながら、追加の紫外線照射を行う液晶表示装置の方法（特許文献１）。このような素子の製造においては、製造工程の条件によっては垂直配向の均一性が変動するようである（特許文献２、３）。本発明では、重合体および極性化合物の代わりに、重合性基を有する極性化合物を液晶性化合物と組み合わせ、この組成物を活用することによって、配向膜を有しない液晶表示素子の製造方法を検討した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３４６６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１５８２号公報
【特許文献３】特開２００６−５８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ポリイミドのような配向膜を有しない液晶表示素子の製造において、均一な配向を得るため紫外線照射と電圧印加の順序を上記の従来技術から変えた方法を提供することである。他の目的は、化学的に高い安定性、液晶分子を配向させる高い能力、および液晶組成物への高い溶解度を有する重合性極性化合物を液晶組成物に添加し、重合させることによって、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有する液晶表示素子を製造する方法を提供することである。他の目的は、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、大きな弾性定数などの特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を有する液晶表示素子を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するため、紫外線照射と電圧印加の順序について、配向性モノマーとして少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する重合性極性化合物を液晶組成物に添加して検討した結果、特定の条件で重合させることによって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、下記の態様などを含む。【００１２】
［１］  第１の基板と；前記第１の基板に形成された複数の画素電極と；第２の基板と；前記第２の基板に形成された、前記画素電極に対向する対向電極と；前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された液晶層と；を有する液晶表示素子において；前記液晶層は液晶組成物からなり；前記液晶組成物は、配向性モノマーとして少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する重合性極性化合物と液晶性化合物とを含有し；まず、前記液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第一紫外線を１Ｊ／ｃｍ２から６０J／ｃｍ２の範囲で照射し；次に、前記液晶組成物にしきい値電圧以上でかつ３０V以下の電圧を印加しながら、照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第二紫外線を５J／ｃｍ２から１００J／ｃｍ２の範囲で照射し；前記重合性極性化合物を重合させることによって生成した重合体からなる配向制御層を形成させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。【００１３】
［２］  ［１］に記載の紫外線照射において、まず、前記液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第一紫外線を３Ｊ／ｃｍ２から５０J／ｃｍ２の範囲で照射し；次に、前記液晶組成物にしきい値電圧以上でかつ３０V以下の電圧を印加しながら、照度が２ｍＷ／ｃｍ２から１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第二紫外線を５Ｊ／ｃｍ２から５５J／ｃｍ２の範囲で照射する、［１］に記載の、液晶表示素子の製造方法。【００１４】
［３］  ［１］または［２］に記載の紫外線照射において、第二紫外線照射後、さらに、液晶組成物に電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照度が２ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である第三紫外線を１Ｊ／ｃｍ２から６０J／ｃｍ２の範囲で照射する［１］または［２］に記載の、液晶表示素子の製造方法。【００１５】
［４］  前記配向性モノマーが、式（１α）で表される化合物である、［１］から［３］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000003
式（１α）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ２は、式（１αａ）、式（１αｂ）、または式（１αｃ）で表される基であり：
2018097093.tif 000004
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、
Ｓｐ２およびＳｐ３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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000005
【００１６】
［５］  前記配向性モノマーが、式（１β）で表される化合物である、［１］から［３］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000006
式（１β）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｒ２、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、塩素、または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。【００１７】
［６］  前記配向性モノマーが、式（１γ）で表される化合物である、［１］から［３］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000007
式（１γ）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｎは独立して０、１、または２であり；
環Ａ４は、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、デカヒドロナフタレン、テトラヒドロナフタレン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、ピリミジン、またはピリジンであり、環Ａ１および環Ａ５は独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、
これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、およびＳｐ３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａおよびｂは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａおよびｂの和は、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅは独立して、０、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅの和は、２、３、または４であり；
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基であり；
2018097093.tif 000008
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ４は、式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）で表される基の群から選択された基である。
2018097093.tif 000009
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、
Ｓｐ５およびＳｐ６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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ５、−Ｎ(Ｒ５)２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ５）３で表される基であり、ここで、Ｒ５は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。【００１８】
［７］  少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する、前記配向性モノマーにおいて、前記メソゲン部位が、シクロヘキサン環を含む、［１］から［６］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。【００１９】
［８］  前記配向性モノマーが、式（１−１）で表される化合物である、［１］から［３］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000010
式（１−１）において、
Ｒ１は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａは、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１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Ｓｐ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、式（１ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていて；
2018097093.tif 000011
式（１ａ）において、
Ｓｐ１２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Ｓｐ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ１１およびＭ１２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
Ｒ１２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく：
式（１−１）において、
Ｐ１１は、式（１ｅ）および式（１ｆ）で表される基から選択された基であり；
2018097093.tif 000012
式（１ｅ）および（１ｆ）において、
Ｓｐ１３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Ｓｐ１３において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｍ１３およびＭ１４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ１３は、式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）で表される基から選択された基であり；
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式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）において、
Ｓｐ１４およびＳｐ１５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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく；
式（１ｇ）および式（１ｉ）において、Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり、Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１５、−Ｎ（Ｒ１５）２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ１５）３であり；
−ＯＲ１５、−Ｎ（Ｒ１５）２、および−Ｓｉ（Ｒ１５）３において、
Ｒ１５は水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ１５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。【００２０】
［９］  配向性モノマーが、式（１−２）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つの重合性化合物である、［８］に記載の、液晶表示素子の製造方法。
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式（１−２）および式（１−３）において、
Ｒ１は炭素数１から１２のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、炭素数１から８のアルキル、炭素数２から８のアルケニル、炭素数１から７のアルコキシ、または炭素数２から７のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
ａは、０、１、２、３、または４であり；
Ｚ１は単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｌは、０、１、２、３、４、５、または６であり、このアルキレンの少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１２は単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｍ１１およびＭ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｒ１２は水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく：
Ｓｐ１３は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｍ１３およびＭ１４は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｓｐ１４は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨまたは−Ｎ（Ｒ１５）２であり；
−Ｎ（Ｒ１５）２において、
Ｒ１５は水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。【００２１】
［１０］  配向性モノマーが、式（１−４）から式（１−６０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物である、［８］に記載の、液晶表示素子の製造方法。
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式（１−４）から式（１−６０）において、
Ｒ１は炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｚ１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｓｐ１２、Ｓｐ１３、およびＳｐ１４は独立して、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
ｌは、０、１、２、３、４、５、または６である。【００２２】
［１１］  前記液晶組成物が、式（２）から式（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］から［１０］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
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式（２）から式（４）において、
Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｂ１、環Ｂ２、環Ｂ３、および環Ｂ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＯＯ−である。【００２３】
［１２］  前記液晶組成物が、式（５）から式（７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］から［１１］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000028
式（５）から式（７）において、
Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり；
環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１４、Ｚ１５、およびＺ１６は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｌ１１およびＬ１２は独立して、水素またはフッ素である。【００２４】
［１３］  前記液晶組成物が、式（８）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］から［１２］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000029
式（８）において、
Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；
環Ｄ１は、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１７は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２Ｏ−であり；
Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素またはフッ素であり；
ｉは、１、２、３、または４である。【００２５】
［１４］  前記液晶組成物が、式（９）から式（１５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、［１］から［１３］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000030
式（９）から式（１５）において、
Ｒ１５およびＲ１６は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｒ１７は、水素、フッ素、炭素数１から１０のアルキル、または炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
環Ｅ５および環Ｅ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
Ｚ１８、Ｚ１９、Ｚ２０、およびＺ２１は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−であり；
Ｌ１５およびＬ１６は独立して、フッ素または塩素であり；
Ｓ１１は、水素またはメチルであり；
Ｘは独立して、−ＣＨＦ−または−ＣＦ２−であり；
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０または１であり、ｋ、ｍ、ｎ、およびｐの和は、１または２であり、ｑ、ｒ、およびｓの和は、０、１、２、または３であり、ｔは、１、２、または３である。【００２６】
［１５］  前記液晶組成物が、反応性モノマーとして式（１６α）で表される重合性化合物をさらに含有し、これらの化合物を重合させることによって生成した共重合体からなる配向制御層を形成させる、［１］から［１４］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000031
式（１６α）において、
環Ｆおよび環Ｉは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｚ２２およびＺ２３は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３は独立して、重合性基であり；
Ｓｐ１１、Ｓｐ１２、およびＳｐ１３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｕは、０、１、または２であり；
ｆ、ｇ、およびｈは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてｆ、ｇ、およびｈの和は２以上である。【００２７】
［１６］  ［１５］に記載の式（１６α）において、Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３が独立して式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基の群から選択される基である、［１５］に記載の、液晶表示素子の製造方法。
2018097093.tif 000032
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、
Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。【００２８】
［１７］  前記液晶組成物が負の誘電率異方性を有する、［１］から［１６］のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。【００２９】
［１８］  前記配向制御層が、１０から１００ｎｍの膜厚を有し、前記配向制御層中の重合体の粒径が１ｎｍから９０ｎｍの範囲である、［１］から［１７］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。【００３０】
［１９］  前記配向制御層中の重合体の粒径が１ｎｍから７０ｎｍの範囲である、［１］から［１８］のいずれか１項に記載の、液晶表示素子の製造方法。【００３１】
［２０］  前記液晶性化合物の分子の配向が、垂直であり、前記分子と前記基板との角度が、９０°±１０°である、［１］から［１９］のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。【００３２】
［２１］  前記液晶性化合物の分子の配向が、画素毎に配向分割された、［１］から［２０］のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。【００３３】
［２２］  ［１］から［２１］のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法により製造された液晶表示素子と；バックライトと；を備える、表示装置。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の長所は、ポリイミドのような配向膜を有しない液晶表示素子の製造において、均一な配向を得るための方法を提供することである。他の長所は、化学的に高い安定性、液晶分子を配向させる高い能力、および液晶組成物への高い溶解度を有する重合性極性化合物を液晶組成物に添加し、重合させることによって、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有する液晶表示素子を製造する方法を提供することである。他の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、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、大きな弾性定数などの特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を有する液晶表示素子を製造する方法を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】極性基と基板表面との相互作用により、配向性モノマーとしての重合性極性化合物５が、カラーフィルター基板１とアレイ基板２上に配列した状態の素子１１を示す概略図であり（電極層は不図示）、重合によって重合体の配向制御層を形成する。
【図２】極性基と基板表面との相互作用により、配向性モノマーとしての重合性極性化合物５および反応性モノマーとしての重合性化合物６が、カラーフィルター基板１とアレイ基板２上に配列した状態の素子１２を示す概略図であり（電極層は不図示）、重合によって共重合体の配向制御層を形成する。
【図３】従来の配向膜７を有し、重合性化合物を含む素子２１の概略図である（電極層は不図示）。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状（rod like）である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。「極性化合物」は、極性基が基板表面と相互作用することによって液晶分子が配列するのを援助する。
【００３７】
液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。添加物の割合は、添加物を含まない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。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて算出される。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。
【００３８】
式（１）で表される化合物を「化合物（１）」と略すことがある。化合物（１）は、式（１）で表される１つの化合物、２つの化合物の混合物、または３つ以上の化合物の混合物を意味する。このルールは、式（２）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物などにも適用される。六角形で囲んだＢ１、Ｃ１、Ｆなどの記号はそれぞれ環Ｂ１、環Ｃ１、環Ｆなどに対応する。六角形は、シクロヘキサン環やベンゼン環のような六員環またはナフタレン環のような縮合環を表す。式（１γ）において、六角形の一辺を横切る直線は、環上の任意の水素が−Ｓｐ１−Ｐ１などの基で置き換えられてもよいことを表す。‘ｃ’などの添え字は、置き換えられた基の数を示す。添え字が０のとき、そのような置き換えはない。添え字‘ｃ’が２以上のとき、環Ａ１上には複数の−Ｓｐ１−Ｐ１が存在する。−Ｓｐ１−Ｐ１が表す複数の基は、同一であってもよく、または異なってもよい。式（１γ）において、（Ｒ１）ｎ、（Ｒ２）ｎ、および（Ｒ３）ｎの記号を用いた。３つの‘ｎ’が表す３つの数字は、同一であってもよく、または異なってもよい。これらのルールは、他の式においても適用される。「環Ａおよび環Ｂは独立して、Ｘ、Ｙ、またはＺである」の表現では、主語が複数であるから、「独立して」を用いる。主語が「環Ａ」であるときは、主語が単数であるから「独立して」を用いない。
【００３９】
末端基Ｒ１１の記号を複数の成分化合物に用いた。これらの化合物において、任意の２つのＲ１１が表す２つの基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。例えば、化合物（２）のＲ１１がエチルであり、化合物（３）のＲ１１がエチルであるケースがある。化合物（２）のＲ１１がエチルであり、化合物（３）のＲ１１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、環、結合基などの記号にも適用される。式（８）において、ｉが２のとき、２つの環Ｄ１が存在する。この化合物において、２つの環Ｄ１が表す２つの基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。このルールは、ｉが２より大きいときの任意の２つの環Ｄ１にも適用される。このルールは、他の環、結合基などの記号にも適用される。
【００４０】
「少なくとも１つの‘Ａ’」の表現は、‘Ａ’の数は任意であることを意味する。「少なくとも１つの‘Ａ’は、‘Ｂ’で置き換えられてもよい」の表現は、‘Ａ’の数が１つのとき、‘Ａ’の位置は任意であり、‘Ａ’の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも１つの‘Ａ’が、‘Ｂ’で置き換えられた」の表現にも適用される。「少なくとも１つのＡが、Ｂ、Ｃ、またはＤで置き換えられてもよい」という表現は、少なくとも１つのＡがＢで置き換えられた場合、少なくとも１つのＡがＣで置き換えられた場合、および少なくとも１つのＡがＤで置き換えられた場合、さらに複数のＡがＢ、Ｃ、Ｄの少なくとも２つで置き換えられた場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも１つの−ＣＨ２−（または、−（ＣＨ２）２−）が−Ｏ−（または、−ＣＨ＝ＣＨ−）で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルが含まれる。なお、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分（−ＣＨ２−Ｈ）の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて−Ｏ−Ｈになることも好ましくない。
【００４１】
液晶性化合物において、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、一般的に分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、ネマチック相の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。２−フルオロ−１，４−フェニレンは、下記の２つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き（Ｌ）であってもよいし、右向き（Ｒ）であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような、環から水素を２つ除くことによって生成した非対称な二価基にも適用される。
2018097093.tif 000033
【００４２】
本発明の液晶表示素子の製造方法では、液晶組成物中に、重合性極性化合物を添加した液晶組成物を素子に封入する。重合性極性化合物は、配向性モノマーとしての役割を有する。この化合物の極性基は、基板表面と相互作用を有するので、配向に寄与するからである。この化合物は、少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する。少なくとも１つの環はシクロヘキサン環であることが好ましい。メソゲン部位は、液晶性を発現するのに寄与する剛直な部分をいう。この化合物は、重合性であり、重合によって重合体を与える。この重合体は、液晶分子の配向に寄与する。極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ２、＞ＮＨ、＞Ｎ−のような部分構造の少なくとも１つを有する。
【００４３】
この重合性極性化合物は、本明細書においては化合物（１）と称される。さらに、構造の詳細に言及する場合など必要に応じて、化合物（１α）、化合物（１β）、化合物（１γ）、化合物（１−１）〜化合物（１−６０）と分けて称される。以下に、１．化合物（１α）、２．化合物（１α）の合成、３．化合物（１β）、４．化合物（１β）の合成、５．化合物（１γ）、６．化合物（１γ）の合成、７．化合物（１−１）〜化合物（１−６０）、８．化合物（１−１）〜化合物（１−６０）の合成、化合物（１）を含む組成物として９．液晶組成物、当該組成物を含有する素子として１０．液晶表示素子を順に説明する。
【００４４】
１．化合物（１α）
１−１．化合物（１α）、それを用いた液晶組成物の例示
本例示は、下記の項などを包含する。
【００４５】
項１．  式（１α）で表される化合物。
2018097093.tif 000034
式（１α）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ２は、式（１αａ）、式（１αｂ）、または式（１αｃ）で表される基である。
2018097093.tif 000035
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、
Ｓｐ２およびＳｐ３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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000036
【００４６】
項２．  式（１α−１）で表される、項１に記載の化合物。
2018097093.tif 000037
式（１α−１）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
ａは０、１、２、３、または４であり；
Ｒ２は、式（１αａ）または式（１αｂ）で表される基である。
2018097093.tif 000038
式（１αａ）および式（１αｂ）において、
Ｓｐ２およびＳｐ３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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000039
【００４７】
項３．  式（１α−２）で表される、項１または２に記載の化合物。
2018097093.tif 000040
式（１α−２）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−であり；
Ｓｐ１およびＳｐ２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−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４であり；
2018097093.tif 000041
ａは０、１、２、３、または４である。
【００４８】
項４．  式（１α−３）から式（１α−６）のいずれか１つで表される、項１から３のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000042
式（１α−３）から式（１α−６）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から７のアルキル、炭素数２から７のアルケニル、または炭素数１から６のアルコキシで置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−であり；
Ｓｐ１およびＳｐ２は独立して、単結合または炭素数１から７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−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000043
【００４９】
項５．  式（１α−７）から式（１α−１０）のいずれか１つで表される、項１から４のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000044
式（１α−７）から式（１α−１０）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、炭素数２から５のアルケニル、または炭素数１から４のアルコキシで置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から７のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
Ｓｐ２は、炭素数１から７のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ（Ｒ３）２であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。
【００５０】
項６．  式（１α−１１）から式（１α−１４）のいずれか１つで表される、項１から５のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000045
式（１α−１１）から式（１α−１４）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素または炭素数１から５のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｓｐ２は、炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ（Ｒ３）２であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。
【００５１】
項７．  式（１α−１５）から式（１α−３１）のいずれか１つで表される、項１から６のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000046
2018097093.tif 000047
式（１α−１５）から式（１α−３１）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｓｐ２は、炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、およびＬ１０は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素またはメチルであり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ（Ｒ３）２であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から４のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。
【００５２】
項８．  式（１α−３２）から式（１α−４３）のいずれか１つで表される、項１から７のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000048
2018097093.tif 000049
式（１α−３２）から式（１α−４３）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ２は、炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１およびＹ２は独立して、水素またはメチルであり；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ（Ｒ３）２であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から４のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよい。
【００５３】
項９．  式（１α−４４）から式（１α−６３）のいずれか１つで表される、項１から８のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000050
2018097093.tif 000051
2018097093.tif 000052
式（１α−４４）から式（１α−６３）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ２は、炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１およびＹ２は独立して、水素またはメチルであり；
Ｒ３は独立して、水素、メチルまたはエチルである。
【００５４】
項１０．  配向性モノマーとして、項１から９のいずれか１項に記載の化合物の少なくとも１つを含有する液晶組成物。
【００５５】
項１１．  式（２）から式（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000053
式（２）から式（４）において、
Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｂ１、環Ｂ２、環Ｂ３、および環Ｂ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＯＯ−である。
【００５６】
項１２．  式（５）から式（７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０または１１に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000054
式（５）から式（７）において、
Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり；
環Ｃ１、環Ｃ２、および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１４、Ｚ１５、およびＺ１６は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−（ＣＨ２）４−であり；
Ｌ１１およびＬ１２は独立して、水素またはフッ素である。
【００５７】
項１３．  式（８）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０または１１に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000055
式（８）において、
Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；
環Ｄ１は、１，４−シクロヘキシレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ１７は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２Ｏ−であり；
Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素またはフッ素であり；
ｉは、１、２、３、または４である。
【００５８】
項１４．  式（９）から式（１５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項１０または１１に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000056
式（９）から式（１５）において、
Ｒ１５およびＲ１６は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
Ｒ１７は、水素、フッ素、炭素数１から１０のアルキル、または炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；
環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３、および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
環Ｅ５および環Ｅ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；
Ｚ１８、Ｚ１９、Ｚ２０、およびＺ２１は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−であり；
Ｌ１５およびＬ１６は独立して、フッ素または塩素であり；
Ｓ１１は、水素またはメチルであり；
Ｘは独立して、−ＣＨＦ−または−ＣＦ２−であり；
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０または１であり、ｋ、ｍ、ｎ、およびｐの和は、１または２であり、ｑ、ｒ、およびｓの和は、０、１、２、または３であり、ｔは、１、２、または３である。
【００５９】
項１５．  反応性モノマーとして、式（１６α）で表される重合性化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、項１０から１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000057
式（１６α）において、
環Ｆおよび環Ｉは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｚ２２およびＺ２３は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３は独立して、重合性基であり；
Ｓｐ１１、Ｓｐ１２、およびＳｐ１３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｕは、０、１、または２であり；
ｆ、ｇ、およびｈは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてｆ、ｇ、およびｈの和は２以上である。
【００６０】
項１６．  項１５に記載の式（１６α）において、Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３が独立して式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基の群から選択される基である、項１５に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000058
式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）において、
Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。
【００６１】
項１７．  式（１６α−１）から式（１６α−２７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの重合性化合物を含有する、項１０から１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2018097093.tif 000059
2018097093.tif 000060
2018097093.tif 000061
式（１６α−１）から式（１６α−２７）において、
Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３は独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される重合性基の群から選択される基であり、ここでＭ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり：
2018097093.tif 000062
Ｓｐ１１、Ｓｐ１２、およびＳｐ１３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００６２】
項１８．  式（１α）および式（１６α）で表される重合性化合物とは異なる重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、および消泡剤から選択される少なくとも１つをさらに含有する、項１０から１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００６３】
本例示は、次の項も含む。（ａ）重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤のような添加物の少なくとも２つをさらに含有する上記の液晶組成物。（ｂ）上記の液晶組成物に化合物（１α）または化合物（１６α）とは異なる重合性化合物を添加することによって調製した重合性組成物。（ｃ）上記の液晶組成物に化合物（１α）と化合物（１６α）とを添加することによって調製した重合性組成物。（ｄ）重合性組成物を重合させることによって調製した液晶複合体。（ｅ）この液晶複合体を含有する高分子支持配向型の素子。（ｆ）上記の液晶組成物に化合物（１α）と化合物（１６α）と、化合物（１α）または化合物（１６α）とは異なる重合性化合物とを添加することによって調製した重合性組成物を使用することによって作製した高分子支持配向型の素子。
【００６４】
１−２．化合物（１α）の態様
化合物（１α）は、少なくとも１つの環より構成されるメソゲン部位と、ヒドロキシアルキル基などの極性基により置換されたアクリロイルオキシ基とを有することを特徴とする。化合物（１α）は、極性基が基板表面と非共有結合的に相互作用するので有用である。用途の一つは、液晶表示素子に使われる液晶組成物用の添加物である。化合物（１α）は液晶分子の配向を制御する目的で添加される。このような添加物は、液晶組成物への高い溶解度を有し、素子に密閉された条件下では化学的に安定であり、そして液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きいことが好ましい。化合物（１α）は、このような特性をかなりの程度で充足する。
【００６５】
化合物（１α）の好ましい例について説明をする。化合物（１α）におけるＲ１、ＭＥＳ、Ｓｐ１、Ｒ２、Ｍ１、またはＭ２の好ましい例は、化合物（１α）の下位式にも適用される。化合物（１α）において、これらの基の種類を適切に組み合わせることによって、特性を任意に調整することが可能である。化合物の特性に大きな差異がないので、化合物（１α）は、２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
2018097093.tif 000063
【００６６】
式（１α）において、Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００６７】
式（１α）において、好ましいＲ１は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシである。さらに好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシである。特に好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキルである。
【００６８】
式（１α）において、ＭＥＳは少なくとも１つの環を有するメソゲン基である。メソゲン基は、当業者に周知である。メソゲン基は、化合物が液晶相（中間相）を有するとき、液晶相の形成に寄与する部分を意味する。化合物（１α）の好ましい例は、化合物（１α−１）である。
2018097093.tif 000064
【００６９】
式（１α−１）において、好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。さらに好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素または炭素数１から５のアルキルで置き換えられてもよい。特に好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、例えば、１−メチル−１，４−シクロへキシレン、２−エチル−１，４−シクロへキシレン、２−フルオロ−１，４−フェニレンのように、少なくとも１つの水素はフッ素、メチル、またはエチルで置き換えられてもよい。
【００７０】
式（１α−１）において、Ｚ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００７１】
式（１α−１）において、好ましいＺ１は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−である。さらに好ましいＺ１は、単結合、−（ＣＨ２）２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。特に好ましいＺ１は、単結合である。
【００７２】
式（１α−１）において、ａは、０、１、２、３、または４である。好ましいａは、０、１、２、または３である。さらに好ましいａは、０、１、または２である。
【００７３】
式（１α）および式（１α−１）において、Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００７４】
式（１α）において、好ましいＳｐ１は、単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１は、単結合、炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンである。
【００７５】
式（１α）および式（１α−１）において、Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１またはＭ２は、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。さらに好ましいＭ１またはＭ２は、水素である。
【００７６】
式（１α）および式（１α−１）において、Ｒ２は、式（１αａ）、式（１αｂ）、または式（１αｃ）で表される基である。好ましいＲ２は、式（１αａ）または式（１αｂ）で表される基である。さらに好ましいＲ２は、式（１αａ）で表される基である。
【００７７】
2018097093.tif 000065
【００７８】
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、Ｓｐ２およびＳｐ３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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００７９】
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、好ましいＳｐ２またはＳｐ３は、炭素数１から７のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ２またはＳｐ３は、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。特に好ましいＳｐ２またはＳｐ３は、−ＣＨ２−である。
【００８０】
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜である。好ましいＳ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり、好ましいＳ２は、＞Ｃ＜である。式（１ｃ）よりも式（１ｂ）の方が好ましい。
【００８１】
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。
2018097093.tif 000066
【００８２】
式（１αａ）、式（１αｂ）、および式（１αｃ）において、好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ（Ｒ３）２、式（ｘ１）、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく、式（ｘ１）におけるｗは１、２、３または４である。さらに好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ（Ｒ３）２である。特に好ましいＸ１は、−ＯＨである。
2018097093.tif 000067
【００８３】
式（２）から（１５）において、液晶組成物の成分化合物が示されている。化合物（２）から（４）は小さな誘電率異方性を有する。化合物（５）から（７）は、正に大きな誘電率異方性を有する。化合物（８）はシアノ基を有するので正により大きな誘電率異方性を有する。化合物（９）から（１５）は、負に大きな誘電率異方性を有する。これらの化合物の具体的な例は、あとで述べる。
【００８４】
式（１６α）において、Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３は独立して、重合性基である。好ましいＰ１１、Ｐ１２、またはＰ１３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される基の群から選択される重合性基である。さらに好ましいＰ１１、Ｐ１２、またはＰ１３は、基（Ｐ−１）、基（Ｐ−２）、または基（Ｐ−３）である。特に好ましい基（Ｐ−１）は、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２である。基（Ｐ−１）から基（Ｐ−５）の波線は、結合する部位を示す。
2018097093.tif 000068
【００８５】
基（Ｐ−１）から基（Ｐ−５）において、Ｍ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１１、Ｍ１２、またはＭ１３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Ｍ１１はメチルであり、さらに好ましいＭ１２、またはＭ１３は水素である。
【００８６】
式（１６α）において、Ｓｐ１１、Ｓｐ１２、およびＳｐ１３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ１１、Ｓｐ１２、またはＳｐ１３は、単結合である。
【００８７】
式（１６α）において、環Ｆおよび環Ｉは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｆまたは環Ｉは、フェニルである。環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。特に好ましい環Ｇは、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。
【００８８】
式（１６α）において、Ｚ２２およびＺ２３は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）＝Ｃ（ＣＨ３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ７またはＺ８は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ２２またはＺ２３は、単結合である。
【００８９】
式（１６α）において、ｕは、０、１、または２である。好ましいｕは、０または１である。ｆ、ｇ、およびｈは独立して、０、１、２、３、または４であり、そして、ｆ、ｇ、およびｈの和は、１以上である。好ましいｆ、ｇ、またはｈは、１または２である。
【００９０】
２．化合物（１α）の合成
化合物（１α）の合成法について説明する。化合物（１α）は、国際公開第２０１６／１２９４９０号パンフレットに記載の方法で合成できる。また、公知の有機合成化学の方法を適切に組み合わせることによっても合成できる。「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）などの成書を参照してもよい。
【００９１】
３．化合物（１β）
３−１．化合物（１β）、それを用いた液晶組成物の例示
本例示は、下記の項などを包含する。
【００９２】
項２１．  式（１β）で表される化合物。
2018097093.tif 000069
式（１β）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ＭＥＳは、少なくとも１つの環を有するメソゲン基であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｒ２、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、塩素、または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００９３】
項２２．  式（１β−１）で表される、項２１に記載の化合物。
2018097093.tif 000070
式（１β−１）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
環Ａ１および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１は、単結合または炭素数１から４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｒ２、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素、フッ素、塩素、または炭素数１から８のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａは０、１、２、３、または４であり；
ａが０であり、環Ａ４が１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであるときは、Ｒ１は炭素数５から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａが０であり、環Ａ４がペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルまたは２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであるときは、Ｍ１はフッ素、塩素、または炭素数１から８のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００９４】
項２３．  式（１β−３）から式（１β−６）のいずれか１つで表される、項２１または２２に記載の化合物。
2018097093.tif 000071
式（１β−３）から式（１β−６）において、
Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から７のアルキル、炭素数２から７のアルケニル、または炭素数１から６のアルコキシで置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−であり； 
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から７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−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｒ２、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は独立して、水素または炭素数１から８のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素、または塩素で置き換えられてもよく；
式（１β−３）において、環Ａ４が１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであるときは、Ｒ１は炭素数５から１５のアルキル、炭素数５から１５のアルケニル、炭素数４から１４のアルコキシ、または炭素数４から１４のアルケニルオキシであり、これらの基において少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられても良く；
式（１β−３）において、環Ａ４がペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルまたは２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであるときは、Ｍ１は炭素数１から８のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００９５】
項２４．  式（１β−３）から式（１β−６）のいずれか１つで表される、項２１から２３のいずれか1項に記載の化合物。
2018097093.tif 000072
式（１β−３）から式（１β−６）において、
Ｍ２、およびＭ３は水素であり；
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素または炭素数１から５のアルキルで置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｍ１およびＲ２は独立して、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
式（１β−３）において、環Ａ４が１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであるときは、Ｒ１は炭素数５から１０のアルキル、炭素数５から１０のアルケニル、または炭素数４から９のアルコキシであり；
式（１β−３）において、環Ａ４がペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルまたは２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであるときは、Ｍ１は炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよい。
【００９６】
項２５．  式（１β−７）から式（１β−２０）のいずれか１つで表される、項２１から２４のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000073
2018097093.tif 000074
式（１β−７）から式（１β−２０）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシであり；
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−であり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は独立して、水素またはメチルであり、
Ｍ１は、水素または炭素数１から５のアルキルであり； 
Ｍ４は、炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ２は、水素、メチル、またはエチルである。
【００９７】
項２６．  式（１β−２１）から式（１β−２９）のいずれか１つで表される、項２１から２４のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000075
式（１β−２１）から式（１β−２９）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ9、Ｌ10、Ｌ11、およびＬ12は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１およびＹ２は独立して、水素またはメチルであり、
Ｍ１は、水素、メチル、またはエチルであり；
Ｍ４は、メチルまたはエチルであり；
Ｒ２は、水素またはメチルである。
【００９８】
項２７．  式（１β−３０）から式（１β−３６）のいずれか１つで表される、項２１から２４のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000076
式（１β−３０）から式（１β−３６）において、
Ｒ１は、炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｙ１およびＹ２は独立して、水素またはメチルであり；
Ｒ２は、水素またはメチルである。
【００９９】
項２８．  配向性モノマーとして、項２１から２７のいずれか１項に記載の化合物の少なくとも１つを含有する液晶組成物。
【０１００】
項２９．  式（２）から式（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項２８に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１１に記載のそれらと同一である。
【０１０１】
項３０．  式（５）から式（７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項２８または２９に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１２に記載のそれらと同一である。
【０１０２】
項３１．  式（８）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項２８または２９に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１３に記載のそれらと同一である。
【０１０３】
項３２．  式（９）から式（１５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項２８または２９に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１４に記載のそれらと同一である。
【０１０４】
項３３．  反応性モノマーとして、式（１６α）で表される重合性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２８から３２のいずれか１項に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１５に記載のそれらと同一である。化合物（１６α）の好ましい態様は、すでに記載したとおりである。
【０１０５】
項３４．  項３３に記載の式（１６α）において、Ｐ１１、Ｐ１２、およびＰ１３が独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−５）で表される重合性基の群から選択された基である、項３３に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１６に記載のそれらと同一である。
【０１０６】
項３５．  式（１６α−１）から式（１６α−２７）で表される重合性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２８から３４のいずれか１項に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１７に記載のそれらと同一である。
【０１０７】
項３６．  式（１α）および式（１６α）で表される重合性化合物とは異なる重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、および消泡剤からなる群から選ばれる少なくとも１つをさらに含有する、項２８から３５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【０１０８】
本例示は、項１８の次の段落に記載された（ａ）から（ｆ）までの項をも含む。
【０１０９】
３−２．化合物（１β）の態様
化合物（１β）は、少なくとも１つの環より構成されるメソゲン部位と、アクリルアミド基を有することを特徴とする。化合物（１β）は、極性基が基板表面と非共有結合的に相互作用するので有用である。用途の一つは、液晶表示素子に使われる液晶組成物用の添加物である。化合物（１β）は液晶分子の配向を制御する目的で添加される。このような添加物は、液晶組成物への高い溶解度を有し、素子に密閉された条件下では化学的に安定であり、そして液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きいことが好ましい。化合物（１β）は、このような特性をかなりの程度で充足する。
【０１１０】
化合物（１β）の好ましい例について説明をする。化合物（１β）におけるＲ１、ＭＥＳ、Ｓｐ１、Ｍ１、Ｒ２、Ｍ２、またはＭ３の好ましい例は、化合物（１β）の下位式にも適用される。化合物（１β）において、これらの基の種類を適切に組み合わせることによって、特性を任意に調整することが可能である。化合物の特性に大きな差異がないので、化合物（１β）は、２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
2018097093.tif 000077
【０１１１】
式（１β）において、Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１１２】
式（１β）において、好ましいＲ１は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシである。さらに好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシである。特に好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキルである。
【０１１３】
式（１β）において、ＭＥＳは少なくとも１つの環を有するメソゲン基である。メソゲン基は、当業者に周知である。メソゲン基は、化合物が液晶相（中間相）を有するとき、液晶相の形成に寄与する部分を意味する。化合物（１β）の好ましい例は、化合物（１β−１）である。
2018097093.tif 000078
【０１１４】
式（１β−１）において、好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。さらに好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素または炭素数１から５のアルキルで置き換えられてもよい。特に好ましい環Ａ１または環Ａ４は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、メチル、またはエチルで置き換えられてもよい。
【０１１５】
式（１β−１）において、Ｚ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１１６】
式（１β−１）において、好ましいＺ１は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−である。さらに好ましいＺ１は、単結合、−（ＣＨ２）２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。特に好ましいＺ１は、単結合である。
【０１１７】
式（１β−１）において、ａは、０、１、２、３、または４である。好ましいａは、０、１、２、または３である。さらに好ましいａは、０、１、または２である。
【０１１８】
式（１β）および式（１β−１）において、Ｓｐ１は、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１１９】
式（１β）において、好ましいＳｐ１は、単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１は、単結合、炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンである。
【０１２０】
式（１β）および式（１β−１）において、Ｍ２およびＭ３は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ２またはＭ３は、水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。さらに好ましいＭ２またはＭ３は、水素である。
【０１２１】
式（１β）および式（１β−１）において、Ｒ２は水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＲ２は水素、メチル、エチルである。さらに好ましいＲ２は水素である。
【０１２２】
式（１β）および式（１β−１）において、Ｍ１は水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１は水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。さらに好ましいＭ１はメチルである。
【０１２３】
式（２）から（１５）において、液晶組成物の成分化合物が示されている。化合物（２）から（４）は小さな誘電率異方性を有する。化合物（５）から（７）は、正に大きな誘電率異方性を有する。化合物（８）はシアノ基を有するので正により大きな誘電率異方性を有する。化合物（９）から（１５）は、負に大きな誘電率異方性を有する。これらの化合物の具体的な例は、あとで述べる。式（１６α）において、好ましい態様はすでに記載したとおりである。
【０１２４】
４．化合物（１β）の合成
化合物（１β）の合成法について説明する。化合物（１β）は、国際公開パンフレット第２０１７／０１４０１３号に記載の方法で合成できる。また、公知の有機合成化学の方法を適切に組み合わせることによっても合成できる。「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）などの成書を参照してもよい。
【０１２５】
５．化合物（１γ）
５−１．化合物（１γ）、それを用いた液晶組成物の例示
本例示は、下記の項などを包含する。
【０１２６】
項４１．  式（１γ）で表される化合物。
2018097093.tif 000079
式（１γ）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素または炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｎは独立して０、１、または２であり；
環Ａ４は、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、デカヒドロナフタレン、テトラヒドロナフタレン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、ピリミジン、またはピリジンであり、環Ａ１および環Ａ５は独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、
これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、およびＳｐ３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ａおよびｂは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａおよびｂの和は、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅは独立して、０、１、２、３、または４であり；
ｃ、ｄ、およびｅの和は、２、３、または４であり；
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000080
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；
Ｒ４は、式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）で表される基の群から選択された基である。
2018097093.tif 000081
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、
Ｓｐ５およびＳｐ６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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；
Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜であり；
Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ５、−Ｎ（Ｒ５）２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ５）３で表される基であり、ここで、Ｒ５は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１２７】
項４２．  式（Ｐ−１）において、Ｒ４が、式（１γａ）または式（１γｂ）で表される基である、項４１に記載の化合物。
【０１２８】
項４３．  式（１γ）において、Ｒ４が、式（１γａ）で表され、ｃ、ｄおよびｅが、０、１、２または３であり、ｃ、ｄおよびｅの和は、２、３、または４である項４１または４２に記載の化合物。
【０１２９】
項４４．式（１γ−１）から式（１γ−６）のいずれか１つで表される、項４１から４３のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000082
式（１γ−１）から式（１γ−６）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は独立して、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、テトラヒドロピラン、または１，３−ジオキサンであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０アルケニル、炭素数１から９アルコキシ、または炭素数２から９アルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合または炭素数１から８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−または、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は独立して、単結合または炭素数１から８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−または、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは独立して、０、１、２、または３であり、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆの和は、２、３、または４である。ただし、式（１γ−１）から式（１γ−３）において、ｄは２または３であり；
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000083
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から４のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から４のアルキルであり；
Ｓｐ５は、単結合または炭素数１から８のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−または、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ５、−Ｎ（Ｒ５）２、または−Ｓｉ（Ｒ５）３で表される基であり、ここで、Ｒ５は、水素または炭素数１から８のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１３０】
項４５．  項４４に記載の化合物であって、式（１γ−１）から式（１γ−６）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数１から９のアルコキシ、または炭素数２から９のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は独立して、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、または、テトラヒドロピランであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から６のアルキル、炭素数２から６のアルケニル、または炭素数２から５のアルコキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は独立して、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは独立して０、１、２、３であり、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆの和は、２、３、または４である。ただし、式（１−１）から式（１−３）において、ｄは２、３であり；
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000084
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、炭素数１または３のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１または３のアルキルであり；
Ｓｐ５は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく、
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２で表される基である。
【０１３１】
項４６．  式（１γ−７）から式（１γ−２１）のいずれか１つで表される、項４１から４５のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000085
2018097093.tif 000086
式（１γ−７）から式（１γ−２１）において、
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素、炭素数１から８のアルキル、炭素数２から８のアルケニル、炭素数１から７のアルコキシ、または炭素数２から７のアルケニルオキシであり；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、および環Ａ５は独立して、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、またはフェニレンであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、炭素数２から５のアルケニル、または炭素数１から４のアルコキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１０、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、Ｌ１９、およびＬ２０は独立して、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は独立して、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは独立して、０、１、または、２であり、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆの和は、２、３、または４である。ただし、式（１γ−７）から式（１γ−９）においては、ｄは２であり；
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000087
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、エチル、またはトリフルオロメチルであり；
Ｓｐ５は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２で表される基である。
【０１３２】
項４７．  項４６に記載の化合物であって、式（１γ−７）から式（１γ−２１）において、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は独立して、水素、炭素数１から８のアルキル、炭素数２から８のアルケニル、炭素数１から７のアルコキシ、または炭素数２から７のアルケニルオキシであり；
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、および環Ａ５は独立して、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、またはフェニレンであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、炭素数１から３のアルキル、炭素数２から３のアルケニル、または炭素数１から２のアルコキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１０、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、Ｌ１９、およびＬ２０は独立して、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、およびＳｐ４は独立して、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは独立して、０、１、または、２であり、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆの和は、２、３、または４である。ただし、式（１γ−７）から式（１γ−９）においては、ｄは２であり；
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、およびＰ４は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000088
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、エチルであり；
Ｓｐ５は、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２で表される基である。
【０１３３】
項４８．式（１γ−２２）から式（１γ−３４）のいずれか１つで表される、項４１から４７のいずれか１項に記載の化合物。
2018097093.tif 000089
2018097093.tif 000090
式（１γ−２２）から式（１γ−３４）において、
Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１から７のアルキル、炭素数２から７のアルケニル、炭素数１から６のアルコキシ、または炭素数２から６のアルケニルオキシであり；
Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１３、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、Ｌ１９、Ｌ２０、Ｌ２１、Ｌ２２、およびＬ２３は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルであり；
Ｓｐ１、Ｓｐ２、およびＳｐ３は独立して、単結合または炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
2018097093.tif 000091
式（Ｐ−１）において、
Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、または、メチルであり；
Ｓｐ５は、単結合または炭素数１から３のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよい。
【０１３４】
項４９．  配向性モノマーとして、項４１から４８のいずれか１項に記載の化合物の少なくとも１つを含有する液晶組成物。
【０１３５】
項５０．  式（２）から式（４）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項４９に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１１に記載のそれらと同一である。
【０１３６】
項５１．  式（５）から式（７）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項４９または５０に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１２に記載のそれらと同一である。
【０１３７】
項５２．  式（８）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項４９または５０に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１３に記載のそれらと同一である。
【０１３８】
項５３．  式（９）から式（１５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項４９または５０に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１４に記載のそれらと同一である。
【０１３９】
項５４．  反応性モノマーとして、式（１６α）で表される重合性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４９から５３のいずれか１項に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１５に記載のそれらと同一である。
【０１４０】
項５５．  式（１６α）において、Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３が独立して、式（Ｐ−２）から式（Ｐ−６）で表される重合性基の群から選択された基である、項５４に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１６に記載のそれらと同一である。
【０１４１】
項５６．  式（１６α−１）から式（１６α−２７）で表される重合性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４９から５５のいずれか１項に記載の液晶組成物。なお、これらの化合物の構造式および記号の定義は、項１７に記載のそれらと同一である。
【０１４２】
項５７．  式（１α）および式（１６α）で表される重合性化合物とは異なる重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、および消泡剤からなる群から選ばれる少なくとも１つをさらに含有する、項４９から５６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【０１４３】
本例示は、項１８の次の段落に記載された（ａ）から（ｆ）までの項をも含む。
【０１４４】
５−２．化合物（１γ）の態様
化合物（１γ）は、少なくとも１つの環より構成されるメソゲン部位と、複数の極性基を有することを特徴とする。化合物（１γ）は、極性基が基板表面と非共有結合的に相互作用するので有用である。用途の一つは、液晶表示素子に使われる液晶組成物用の添加物である。化合物（１γ）は液晶分子の配向を制御する目的で添加される。このような添加物は、液晶組成物への高い溶解度を有し、素子に密閉された条件下では化学的に安定であり、そして液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きいことが好ましい。化合物（１γ）は、このような特性をかなりの程度で充足する。
【０１４５】
化合物（１γ）の好ましい例について説明をする。化合物（１γ）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、の好ましい例は、化合物（１γ）の下位式にも適用される。化合物（１γ）において、これらの基の種類を適切に組み合わせることによって、特性を任意に調整することが可能である。化合物の特性に大きな差異がないので、化合物（１γ）は、２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
2018097093.tif 000092
【０１４６】
式（１γ）において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は独立して、炭素数１から１５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１４７】
式（１γ）において、好ましいＲ１、Ｒ２またはＲ３は、炭素数１から１５のアルキル、炭素数２から１５のアルケニル、炭素数１から１４のアルコキシ、または炭素数２から１４のアルケニルオキシである。さらに好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルケニル、または炭素数１から９のアルコキシである。特に好ましいＲ１は、炭素数１から１０のアルキルである。
【０１４８】
式（１γ）において、環Ａ１、環Ａ４、および環Ａ５は独立して、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、デカヒドロナフタレン、テトラヒドロナフタレン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、ピリミジン、またはピリジンであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。
【０１４９】
式（１γ）において、好ましい環Ａ１、環Ａ４、または環Ａ５は、シクロへキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン、テトラヒドロピラン、または１，３−ジオキサンであり、これらの環において、少なくとも１つの水素はフッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または炭素数１から４のアルコキシで置き換えられてもよい。さらに好ましい環Ａ１、環Ａ４、または環Ａ５は、シクロへキシレン、フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられたフェニレン、または少なくとも１つの水素が炭素数１から３のアルキルで置き換えられたフェニレンである。特に好ましい環Ａ１、環Ａ４、または環Ａ５は、シクロへキシレン、フェニレン、少なくとも１つの水素がメチルで置き換えられたフェニレン、または少なくとも１つの水素がエチルで置き換えられたフェニレンである。
【０１５０】
式（１γ）において、Ｚ１およびＺ５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１５１】
式（１γ）において、好ましいＺ１またはＺ５は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、または−ＣＦ＝ＣＦ−である。さらに好ましいＺ１またはＺ５は、単結合である。
【０１５２】
式（１γ）において、Ｓｐ１、Ｓｐ２、またはＳｐ３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）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１５３】
式（１γ）において、好ましいＳｐ１、Ｓｐ２、またはＳｐ３は、単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１、Ｓｐ２、またはＳｐ３は、単結合、炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンである。特に好ましいＳｐ１、Ｓｐ２、またはＳｐ３は、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）３−、または−Ｏ（ＣＨ２）２−である。
【０１５４】
式（１γ）において、Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は独立して、式（Ｐ−１）で表される重合性基である。
【０１５５】
2018097093.tif 000093
【０１５６】
式（Ｐ−１）において、Ｍ１およびＭ２は独立して、水素、フッ素、塩素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１またはＭ２は、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またはＭ２は水素である。
【０１５７】
式（Ｐ−１）において、Ｒ４は、式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）で表される基である。
好ましいＲ４は、式（１γａ）または式（１γｂ）で表される基である。さらに好ましいＲ４は、式（１γａ）で表される基である。
【０１５８】
2018097093.tif 000094
【０１５９】
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、Ｓｐ５およびＳｐ６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−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１６０】
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、好ましいＳｐ５およびＳｐ６は、単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ５またはＳｐ６は、単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。特に好ましいＳｐ５およびＳｐ６は、単結合、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）３−、または−Ｏ（ＣＨ２）２−である。
【０１６１】
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり；Ｓ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜である。好ましいＳ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり、好ましいＳ２は、＞Ｃ＜である。Ｓ２よりもＳ１の方が好ましい。
【０１６２】
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、Ｘ１は独立して、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ３、−Ｎ(Ｒ３)２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【０１６３】
式（１γａ）、式（１γｂ）、および式（１γｃ）において、好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｓｉ（Ｒ３）３で表される基であり、ここで、Ｒ３は、炭素数１から５のアルキルまたは炭素数１から４のアルコキシである。さらに好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、または−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３である。特に好ましいＸ１は、−ＯＨである。
【０１６４】
式（１γ）において、ａおよびｂは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａおよびｂの和は、１、２、３、または４である。好ましいａおよびｂの組合せは、（ａ＝１、ｂ＝０）、（ａ＝０、ｂ＝１）、（ａ＝２、ｂ＝０）、（ａ＝１、ｂ＝１）、（ａ＝０、ｂ＝２）、（ａ＝３、ｂ＝０）、（ａ＝２、ｂ＝１）、（ａ＝１、ｂ＝２）、または（ａ＝０、ｂ＝３）である。さらに好ましい、ａおよびｂの組合せは、（ａ＝１、ｂ＝０）、（ａ＝２、ｂ＝０）、（ａ＝１、ｂ＝１）、（ａ＝３、ｂ＝０）、（ａ＝２、ｂ＝１）、または（ａ＝１、ｂ＝２）である。特に好ましいａおよびｂの組合せは、（ａ＝１、ｂ＝０）または（ａ＝２、ｂ＝０）である。
【０１６５】
式（１γ）において、ｄは、０、１、２、３、または４である。好ましいｄは、２または３であり、さらに好ましいｄは２である。
【０１６６】
式（１γ）において、ｃおよびｅは独立して、０、１、２、３、または４である。好ましいｃまたはｅは、０である。
【０１６７】
式（２）から（１５）において、液晶組成物の成分化合物が示されている。化合物（２）から（４）は小さな誘電率異方性を有する。化合物（５）から（７）は、正に大きな誘電率異方性を有する。化合物（８）はシアノ基を有するので正により大きな誘電率異方性を有する。化合物（９）から（１５）は、負に大きな誘電率異方性を有する。これらの化合物の具体的な例は、あとで述べる。式（１６α）において、好ましい態様はすでに記載したとおりである。
【０１６８】
６．化合物（１γ）の合成
化合物（１γ）の合成法について説明する。化合物（１γ）は、国際公開２０１７／０４７１７７号パンフレットに記載の方法で合成できる。また、公知の有機合成化学の方法を適切に組み合わせることによっても合成できる。「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）などの成書を参照してもよい。
【０１６９】
７．化合物（１−１）〜（１−６０）
７−１．化合物（１−１）〜（１−６０）、それを用いた液晶組成物の例示
化合物（１−１）〜（１−６０）は、前述の［８］〜［１０］に示したとおりである。化合物（１−１）〜（１−６０）を用いた液晶組成物としては、化合物（１α）で説明した項１１．から項１８．と同様な組み合わせが好ましい。また、本例示は、次の項も含む。（ａ）重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤のような添加物の少なくとも２つをさらに含有する上記の液晶組成物。（ｂ）上記の液晶組成物に化合物（１−１）〜（１−６０）または化合物（１６α）とは異なる重合性化合物を添加することによって調製した重合性組成物。（ｃ）上記の液晶組成物に化合物（１−１）〜（１−６０）と化合物（１６α）とを添加することによって調製した重合性組成物。（ｄ）重合性組成物を重合させることによって調製した液晶複合体。（ｅ）この液晶複合体を含有する高分子支持配向型の素子。（ｆ）上記の液晶組成物に化合物（１−１）〜（１−６０）と化合物（１６α）と、化合物（１−１）〜（１−６０）または化合物（１６α）とは異なる重合性化合物とを添加することによって調製した重合性組成物を使用することによって作製した高分子支持配向型の素子。
【０１７０】
７−２．化合物（１−１）〜化合物（１−６０）の態様
化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、ヒドロキシアルキル基などの極性基により置換されたアクリロイルオキシ基を有するため基板表面に吸着し、液晶分子の配向を制御する。所期の効果を得るには、化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、液晶性化合物との高い相溶性を有することが必須である。化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有して棒状の分子構造を、また分子構造の片末端に分岐状の構造を有しており相溶性を向上できると考えられることから、この目的に最適である。化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、重合によって重合体を与える。この重合体は液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。素子に密閉された条件下ではこの重合体は化学的に安定であり、そして液晶表示素子に用いた場合の電圧保持率が大きいことが好ましい。化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、このような特性をかなりの程度で充足する。
【０１７１】
好ましい化合物（１−１）〜化合物（１−６０）について、化合物（１−１）を例に説明する。
2018097093.tif 000095
式（１−１）において、式（１ｆ）、式（１ｇ）、式（１ｈ）および式（１ｉ）のＸ１は、極性基である。化合物（１−１）は、組成物に添加するので安定であることが好ましい。化合物（１−１）を組成物に添加したとき、この化合物が素子の電圧保持率を下げないことが好ましい。化合物（１−１）は、低い揮発性を有することが好ましい。好ましいモル質量は１３０ｇ／ｍｏｌ以上である。さらに好ましいモル質量は１５０ｇ／ｍｏｌから８００ｇ／ｍｏｌの範囲である。好ましい化合物（１−１）は、アクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２）、メタクリロイルオキシ（−ＯＣＯ−（ＣＨ３）Ｃ＝ＣＨ２）、α−ヒドロキシアルキルアクリレートのような重合性基を有する。
【０１７２】
式（１ｆ）、式（１ｇ）、式（１ｈ）および式（１ｉ）において、Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ１５、−Ｎ(Ｒ１５)２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２または−Ｓｉ（Ｒ１５）３で表される基であり、ここで、Ｒ１５は、水素または炭素数１から５のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素で置き換えられてもよい。液晶組成物への高い溶解度の観点から、Ｘ１は−ＯＨまたは−ＮＨ２であることが特に好ましい。−ＯＨは、高いアンカー力を有するので−Ｏ−、−ＣＯ−、または−ＣＯＯ−よりも好ましい。複数のヘテロ原子（窒素、酸素）を有する基は、特に好ましい。そのような極性基を有する化合物は、低い濃度であっても有効である。
【０１７３】
式（１−１）において、Ｒ１は、炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。
環Ａ１および環Ａ２は独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、アントラセン−２，６−ジイル、ペルヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイル、または２，３，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７−テトラデカヒドロシクロペンタ［ａ］フェナントレン−３，１７−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、フッ素、塩素、炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数１から１１のアルコキシ、または炭素数２から１１のアルケニルオキシで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましい環Ａ１または環Ａ２は、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、または３−エチル−１，４−フェニレンである。
【０１７４】
式（１−１）において、Ｚ１は、単結合または炭素数１から６のアルキレンであり、このＺ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ１は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ１は、単結合である。
【０１７５】
式（１−１）において、ａは、０、１、２、３、または４である。好ましいａは、０、１、２、または３である。さらに好ましいａは、０、１、または２である。特に好ましいａは、１または２である。
【０１７６】
式（１−１）において、Ｓｐ１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Ｓｐ１において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、式（１ａ）で表される基から選択された基で置き換えられていて；
2018097093.tif 000096
式（１ａ）において、
Ｓｐ１２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Ｓｐ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＳｐ１２は単結合、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１２は、単結合、炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンである。
Ｍ１１およびＭ１２は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいＭ１１またはＭ１２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Ｍ１１またはＭ１２は水素である。
Ｒ１２は炭素数１から１５のアルキルであり、このＲ１２において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲ１２は、水素、または炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＲ１２は、水素、または炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンである。特に好ましいＲ１２は、水素またはメチルである。Ｒ１２が−ＣＨ２−ＯＨである場合、分子内に２つの水酸基が存在する効果で低濃度添加での垂直配向が期待される。
式（１−１）において、好ましいＳｐ１は、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１は、炭素数１から３のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から３のアルキレンであり、これらの基において、少なくとも１つの水素は、式（１ａ）で表される重合性基で置き換えられる。
Ｐ１１は、式（１ｅ）および式（１ｆ）で表される基から選択された基であり、
2018097093.tif 000097
式（１ｅ）において、Ｒ１３は、式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）で表される基から選択された基である。
2018097093.tif 000098
式（１ｅ）および（１ｆ）において、
Ｓｐ１３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Ｓｐ１３において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＳｐ１３は、炭素数１から７のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１３は、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。特に好ましいＳｐ１３は、−ＣＨ２−である。
式（１ｅ）において、Ｍ１３およびＭ１４は独立して、水素、ハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり、好ましいＭ１３またはＭ１４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Ｍ１３またはＭ１４は水素である。
式（１ｅ）において、Ｒ１３は式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）で表される極性基の群から選択された基であり、好ましいＲ１３は、式（１ｇ）または式（１ｈ）で表される極性基である。さらに好ましいＲ１３は、式（１ｇ）で表される極性基である。
式（１ｇ）、式（１ｈ）、および式（１ｉ）において、Ｓｐ１４およびＳｐ１５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Ｓｐ１４およびＳｐ１５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＳｐ１４またはＳｐ１５は、炭素数１から７のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。さらに好ましいＳｐ１４またはＳｐ１５は、炭素数１から５のアルキレン、または１つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた炭素数１から５のアルキレンである。特に好ましいＳｐ１４またはＳｐ１５は、−ＣＨ２−である。
式（１ｈ）および式（１ｉ）において、Ｓ１は、＞ＣＨ−または＞Ｎ−であり、そしてＳ２は、＞Ｃ＜または＞Ｓｉ＜である。好ましいＳ１は、＞ＣＨ−であり、好ましいＳ２は、＞Ｃ＜である。
式（１ｆ）、式（１ｇ）、および式（１ｉ）において、Ｘ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＲ５、−Ｎ(Ｒ１５)２、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｂ（ＯＨ）２、または−Ｓｉ（Ｒ１５）３であり、ここで、Ｒ１５は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ(Ｒ１５)２であり、ここで、Ｒ１５は、水素または炭素数１から１０のアルキルであり、このＲ１５において、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ２ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＸ１は、炭素数１から５のアルキルまたは炭素数１から４のアルコキシである。さらに好ましいＸ１は、−ＯＨ、−ＮＨ２、または−Ｎ(Ｒ１５)２である。特に好ましいＸ１は、−ＯＨである。
【０１７７】
化合物（１−２）〜化合物（１−３）における、好ましい環Ａ１、環Ａ２、ａ、Ｍ１１、Ｍ１２、Ｘ１、Ｒ１２は、化合物（１−１）におけるそれらと同一であり、好ましいｌは０、１、２、３、４、５、または６である。より好ましいｌは０、１、２、３、４である。
式（１−２）から式（１−６０）において、
Ｒ１は炭素数１から１０のアルキルであり；
Ｚ１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）４−であり；  
Ｓｐ１２、Ｓｐ１３、およびＳｐ１４は独立して、単結合または炭素数１から５のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、およびＬ１２は独立して、水素、フッ素、メチル、またはエチルである。
８．化合物（１−１）〜化合物（１−６０）の合成
化合物（１−１）〜化合物（１−６０）の合成法について説明する。化合物（１−１）〜化合物（１−６０）は、後述の方法を参考に合成できる。また、公知の有機合成化学の方法を適切に組み合わせることによっても合成できる。「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）などの成書を参照してもよい。
【０１７８】
９．液晶組成物
９−１．成分Ｂから成分Ｅ
液晶組成物は、配向性モノマーとして重合性極性化合物（１）を含有する。化合物（１）は、少なくとも１つの環より構成されたメソゲン部位を有する。化合物（１）の例は、化合物（１α）、化合物（１β）、化合物（１γ）、または化合物（１−１）〜化合物（１−６０）である。化合物（１）は、素子の基板との非共有結合的な相互作用によって、液晶分子の配向を制御する。この組成物は、化合物（１）を成分Ａとして含み、下に示す成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥから選択された液晶性化合物をさらに含むことが好ましい。成分Ｂは、化合物（２）から（４）である。成分Ｃは化合物（５）から（７）である。成分Ｄは、化合物（８）である。成分Ｅは、化合物（９）から（１５）である。この組成物は、化合物（２）から（１５）とは異なる、その他の液晶性化合物を含んでもよい。この組成物を調製するときには、正または負の誘電率異方性の大きさなどを考慮して成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥを選択することが好ましい。成分を適切に選択した組成物は、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（すなわち、大きな光学異方性または小さな光学異方性）、正または負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、熱または紫外線に対する安定性、および適切な弾性定数（すなわち、大きな弾性定数または小さな弾性定数）を有する。この組成物には、反応性（重合性）を上げる目的で、反応性モノマーとしての役割を有する重合性化合物（１６）を添加してもよい。
【０１７９】
化合物（１）の好ましい割合は、紫外線に対して高い安定性を維持するために約０．０１重量％以上であり、液晶組成物へ溶解させるために約５重量％以下である。さらに好ましい割合は約０．０５重量％から約３重量％の範囲である。最も好ましい割合は、約０．０５重量％から約１重量％の範囲である。化合物（１６）をさらに添加する場合、好ましい割合は、約０．０１重量％から約１．０重量％の範囲である。
【０１８０】
成分Ｂは、２つの末端基がアルキルなどである化合物である。成分Ｂの好ましい例として、化合物（２−１）から（２−１１）、化合物（３−１）から（３−１９）、および化合物（４−１）から（４−７）を挙げることができる。成分Ｂの化合物において、Ｒ１１およびＲ１２は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【０１８１】
2018097093.tif 000099
【０１８２】
成分Ｂは、誘電率異方性の絶対値が小さいので、中性に近い化合物である。化合物（２）は、主として粘度の減少または光学異方性の調整に効果がある。化合物（３）および（４）は、上限温度を高くすることによってネマチック相の温度範囲を広げる効果、または光学異方性の調整に効果がある。
【０１８３】
成分Ｂの含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が小さくなるが粘度は小さくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが好ましい。ＩＰＳ、ＶＡなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分Ｂの含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは４０重量％以上である。
【０１８４】
成分Ｃは、右末端にフッ素、塩素、またはフッ素含有基を有する化合物である。成分Ｃの好ましい例として、化合物（５−１）から（５−１６）、化合物（６−１）から（６−１１３）、化合物（７−１）から（７−５７）を挙げることができる。成分Ｃの化合物において、Ｒ１３は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３である。
【０１８５】
2018097093.tif 000100
【０１８６】
2018097093.tif 000101
【０１８７】
2018097093.tif 000102
【０１８８】
2018097093.tif 000103
【０１８９】
2018097093.tif 000104
【０１９０】
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【０１９１】
成分Ｃは、誘電率異方性が正であり、熱、光などに対する安定性が非常に優れているので、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＯＣＢなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分Ｃの含有量は、液晶組成物の重量に基づいて１重量％から９９重量％の範囲が適しており、好ましくは１０重量％から９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０重量％から９５重量％の範囲である。成分Ｃを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Ｃの含有量は液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。成分Ｃを添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【０１９２】
成分Ｄは、右末端基が−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎである化合物（８）である。成分Ｄの好ましい例として、化合物（８−１）から（８−６４）を挙げることができる。成分Ｄの化合物において、Ｒ１４は炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；−Ｘ１２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎである。
【０１９３】
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【０１９４】
2018097093.tif 000107
【０１９５】
成分Ｄは、誘電率異方性が正であり、その値が大きいので、ＴＮなどのモード用の組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Ｄを添加することにより、組成物の誘電率異方性を大きくすることができる。成分Ｄは、液晶相の温度範囲を広げる、粘度を調整する、または光学異方性を調整する、という効果がある。成分Ｄは、素子の電圧−透過率曲線の調整にも有用である。
【０１９６】
ＴＮなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分Ｄの含有量は、液晶組成物の重量に基づいて１重量％から９９重量％の範囲が適しており、好ましくは１０重量％から９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０重量％から９５重量％の範囲である。成分Ｄを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Ｄの含有量は液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。成分Ｄを添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【０１９７】
成分Ｅは、化合物（９）から（１５）である。これらの化合物は、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンのように、ラテラル位が２つのフッ素または塩素で置換されたフェニレンを有する。成分Ｅの好ましい例として、化合物（９−１）から（９−８）、化合物（１０−１）から（１０−１７）、化合物（１１−１）、化合物（１２−１）から（１２−３）、化合物（１３−１）から（１３−１１）、化合物（１４−１）から（１４−３）、および化合物（１５−１）から（１５−３）を挙げることができる。成分Ｅの化合物おいて、Ｒ１５およびＲ１６は独立して、炭素数１から１０のアルキルまたは炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｒ１７は、水素、フッ素、炭素数１から１０のアルキル、または炭素数２から１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【０１９８】
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【０１９９】
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【０２００】
成分Ｅは、誘電率異方性が負に大きい。成分Ｅは、ＩＰＳ、ＶＡ、ＰＳＡなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分Ｅの含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が負に大きくなるが、粘度が大きくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は少ないほうが好ましい。誘電率異方性が−５程度であることを考慮すると、充分な電圧駆動をさせるには、含有量が４０重量％以上であることが好ましい。
【０２０１】
成分Ｅのうち、化合物（９）は二環化合物であるので、主として、粘度の減少、光学異方性の調整、または誘電率異方性の増加に効果がある。化合物（１０）および（１１）は三環化合物であるので、上限温度を高くする、光学異方性を大きくする、または誘電率異方性を大きくするという効果がある。化合物（１２）から（１５）は、誘電率異方性を大きくするという効果がある。
【０２０２】
ＩＰＳ、ＶＡ、ＰＳＡなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分Ｅの含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは４０重量％以上であり、さらに好ましくは５０重量％から９５重量％の範囲である。成分Ｅを誘電率異方性が正である組成物に添加する場合は、成分Ｅの含有量が液晶組成物の重量に基づいて３０重量％以下が好ましい。成分Ｅを添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
【０２０３】
以上に述べた成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥを適切に組み合わせることによって、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、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、大きな弾性定数などの特性の少なくとも１つを充足する液晶組成物を調製することができる。必要に応じて、成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥとは異なる液晶性化合物を添加してもよい。
【０２０４】
９−２．添加物
液晶組成物は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。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、消泡剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
【０２０５】
重合性化合物は、液晶組成物中に重合体を生成させる目的で添加される。化合物（１）は、単独で用いてもよい。化合物（１）と化合物（１６）とから共重合体を生成させてもよい。化合物（１）は、極性基が基板表面と非共有結合的に相互作用した状態で固定化される。これにより、液晶分子の配向する能力がさらに向上すると同時に、化合物（１）が液晶組成物中に拡散するのを防ぐ。化合物（１）は重合によって重合体を与える。この重合体は配列されているので、基板表面においては、液晶分子に適切なプレチルトを付与する。この重合体は, 液晶分子の配向を安定化するので、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。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）、およびビニルケトンである。さらに好ましい例は、少なくとも１つのアクリロイルオキシを有する化合物および少なくとも１つのメタクリロイルオキシを有する化合物である。さらに好ましい例には、アクリロイルオキシとメタクリロイルオキシの両方を有する化合物も含まれる。
【０２０６】
重合性化合物は、重合開始剤を添加することによって、速やかに重合させることができる。反応温度を最適化することによって、残存する重合性化合物の量を減少させることができる。光ラジカル重合開始剤の例は、ＢＡＳＦ社のダロキュアシリーズからＴＰＯ、１１７３、および４２６５であり、イルガキュアシリーズから１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０、および２９５９である。
【０２０７】
光ラジカル重合開始剤の追加例は、４−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール混合物、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，４−ジエチルキサントン／ｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン／メチルトリエタノールアミン混合物である。
【０２０８】
液晶組成物に光ラジカル重合開始剤を添加したあと、電場を印加した状態で紫外線を照射することによって重合を行うことができる。しかし、未反応の重合開始剤または重合開始剤の分解生成物は、素子に画像の焼き付きなどの表示不良を引き起こすかもしれない。これを防ぐために重合開始剤を添加しないまま光重合を行ってもよい。照射する光の好ましい波長は１５０ｎｍから５００ｎｍの範囲である。さらに好ましい波長は２５０ｎｍから４５０ｎｍの範囲であり、最も好ましい波長は３００ｎｍから４００ｎｍの範囲である。
【０２０９】
重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、４−ｔ−ブチルカテコール、４−メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。
【０２１０】
光学活性化合物は、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つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。光学活性化合物の好ましい例として、下記の化合物（Ｏｐ−１）から（Ｏｐ−１８）を挙げることができる。化合物（Ｏｐ−１８）において、環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、Ｒ２８は炭素数１から１０のアルキルである。
【０２１１】
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【０２１２】
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（ＡＯ−２）；ＩＲＧＡＮＯＸ  ４１５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ５６５、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５、ＩＲＧＡＮＯＸ  ３１１４、およびＩＲＧＡＮＯＸ  １０９８（商品名：ＢＡＳＦ社）を挙げることができる。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（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社）；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。
【０２１３】
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（ＡＯ−６）；ＴＩＮＵＶＩＮ  １４４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ７６５、およびＴＩＮＵＶＩＮ  ７７０ＤＦ（商品名：ＢＡＳＦ社）を挙げることができる。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社）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。
【０２１４】
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【０２１５】
化合物（ＡＯ−１）において、Ｒ４０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、−ＣＯＯＲ４１、または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ４１であり、ここでＲ４１は炭素数１から２０のアルキルである。化合物（ＡＯ−２）および（ＡＯ−５）において、Ｒ４２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、Ｒ４３は水素、メチル、またはＯ・（酸素ラジカル）であり、環Ｇは１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンであり、ｚは１、２、または３である。
【０２１６】
９．液晶表示素子
上記の液晶組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＯＣＢ、ＰＳＡなどの動作モードを有し、アクティブマトリックス方式で駆動する液晶表示素子に使用できる。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＩＰＳなどの動作モードを有し、パッシブマトリクス方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。これらの素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。
【０２１７】
この組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）、そしてポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）にも使用できる。重合性化合物の添加量が液晶組成物の重量に基づいて約１０重量％以下であるとき、ＰＳＡモードの液晶表示素子が作製される。好ましい割合は約０．１重量％から約２重量％の範囲である。さらに好ましい割合は、約０．２重量％から約１．０重量％の範囲である。ＰＳＡモードの素子は、アクティブマトリックス、パッシブマトリクスのような駆動方式で駆動させることができる。このような素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。重合性化合物の添加量を増やすことによって、高分子分散（polymer dispersed）モードの素子も作製することができる。
【０２１８】
配向膜は、液晶分子を一定方向に配列させるための膜である。一般にはポリイミドの薄膜が用いられる。このような配向膜を有しない液晶表示素子では、重合性極性化合物（１）を含有する組成物が用いられる。化合物（１）が重合によって重合体を与える。この重合体は、配向膜の機能を有するので、配向膜の代わりに用いることができる。このような素子を製造する方法の一例は、次のとおりである。アレイ基板とカラーフィルター基板と呼ばれる２つの基板を有する素子を用意する。この基板は配向膜を有しない。この基板の少なくとも１つは、電極層を有する。液晶性化合物を混合して液晶組成物を調製する。この組成物に化合物（１）を添加する。必要に応じて添加物をさらに添加してもよい。この組成物を素子に注入する。この素子に電圧を無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加した状態で第一段階の光照射を行い、次に、しきい値電圧以上でかつ３０V以下の電圧を印加した状態で第二段階の光照射を行う。紫外線が好ましい。光照射によって重合性化合物を重合させる。このような二段階の重合によって、液晶分子に均一な垂直配向を誘起する配向制御層が生成し、目的の素子が作製される。
【０２１９】
この手順において、化合物（１）は、極性基が基板表面と相互作用するので、電圧無印加、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加することで基板上に均一に配列しやすくなる。この状態で第一段階の紫外線照射を行い、配向を固定化する。この重合体が、液晶分子を均一に配向させる。次に、しきい値電圧以上でかつ３０Ｖ以下の電圧を印加したとき、電場の作用によって液晶分子の配向がさらに促進される。この配向に従って未反応の化合物も配向する。この状態で化合物が第二段階の紫外線照射により、ほぼ完全に重合するので、配向を維持した重合体が生成する。この重合体の効果によって、液晶分子の配向が追加的に安定化するので、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。このような二段階で重合を行うので、未反応物は極めて少ない。したがって、電圧保持率の大きな素子が得られる。
【０２２０】
基板への紫外線照射について説明する。本発明では、少なくとも二段階で紫外線を照射する。第一段階では、基板間に電圧を印加しない、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照射する。好ましい照度は約２ｍＷ／ｃｍ２から約２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、好ましい露光量（照度と照射時間の積）は、１Ｊ／ｃｍ２から６０Ｊ／ｃｍ２の範囲である。この紫外線を「第一紫外線」ということがある。この紫外線によって大部分の重合性化合物が重合する。第一紫外線において、さらに好ましい照度は、約２ｍＷ／ｃｍ２から約１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、さらに好ましい露光量は３Ｊ／ｃｍ２から５０Ｊ／ｃｍ２の範囲である。
【０２２１】
第二段階では、基板間にしきい値電圧以上でかつ３０Ｖ以下の電圧を印加しながら紫外線を照射する。好ましい照度は約２ｍＷ／ｃｍ２から約２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、好ましい露光量は５Ｊ／ｃｍ２から１００Ｊ／ｃｍ２の範囲である。この紫外線を「第二紫外線」ということがある。この紫外線によって未反応の化合物（１）が重合体に変換される。第二紫外線において、さらに好ましい照度は、約２ｍＷ／ｃｍ２から約１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、さらに好ましい露光量は５Ｊ／ｃｍ２から５５Ｊ／ｃｍ２の範囲である。第二段階の紫外線照射を行っても未反応物が残存する場合、本発明では、第三段階の紫外線照射を追加しても良い。第三段階では、基板間に電圧を印加しない、または液晶組成物を実質的に駆動させない電圧を印加して照射する。好ましい照度は約２ｍＷ／ｃｍ２から約２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、好ましい露光量（照度と照射時間の積）は、１Ｊ／ｃｍ２から６０Ｊ／ｃｍ２の範囲である。この紫外線を「第三紫外線」ということがある。この紫外線によってほぼ全ての重合性化合物が重合する。第三紫外線において、さらに好ましい照度は、約２ｍＷ／ｃｍ２から約１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり、さらに好ましい露光量は３Ｊ／ｃｍ２から５０Ｊ／ｃｍ２の範囲である。
【０２２２】
図１に、極性基と基板表面との相互作用により、重合性極性化合物（１）が、カラーフィルター基板１とアレイ基板２上に配列した状態の素子１１を示す。化合物（１）が重合により配向制御層を形成する。図２に、極性基と基板表面との相互作用により、重合性極性化合物（１）と重合性化合物（１６）が、カラーフィルター基板１とアレイ基板２上に配列した状態の素子１２を示す。化合物（１）は化合物（１６）との共重合により配向制御層を形成する。図３は、従来の配向膜を有し、重合性化合物を含む素子２１の概略図である。なお、本発明の液晶表示素子は、図１や図２に示すようなアレイ基板とカラーフィルター基板の２つの基板を有する構造の素子に限定されない。他の例は、ＴＦＴ基板上にカラーフィルター（ＣＦ）を形成したカラーフィルター・オン・アレイ（ＣＯＡ）構造の素子などである。
【０２２３】
配向制御層は、走査型電子顕微鏡による観察によれば、小さな凹凸がある薄膜であり、粒子の集合のようにみえる。この薄膜の断面は波状である。波の頂点と隣の波頂点の間隔を前記配向制御層中の重合体の粒径（以下では単に「粒径」ということがある）と定義する。粒径は、平均で約１ｎｍから約９０ｎｍであり、好ましくは約１ｎｍから約７０ｎｍである。粒径がこのような範囲であるとき、液晶分子が均一に垂直配向され、光漏れが防止されると考えられる。配向制御層の膜厚は、約１０ｎｍから約１００ｎｍであり、好ましくは約１０ｎｍから約８０ｎｍであり、より好ましくは約２０nmから約８０ｎｍである。膜厚が約１０ｎｍ以上であるとき、電気特性を維持できるため好ましい。膜厚が１００ｎｍ以下であるとき、駆動電圧を適切に下げることができるため好ましい。
【０２２４】
垂直配向（ＶＡ）型素子において、電圧無印加時に液晶分子は基板面に対して略垂直配向する。通常、液晶分子を垂直配向させるためには、図３のように、カラーフィルター基板１と液晶層３との間やアレイ基板２と液晶層３との間に、ポリイミド、ポリアミド、ポリシロキサンのような垂直配向膜が配置される。一方、配向膜を有しない素子では、このような配向膜を必要としない。この素子では、配向制御層の作用によって、液晶分子が基板に対して垂直配向される。液晶分子と基板との角度（すなわちプレチルト角）は、９０°±１０°であり、好ましくは９０°±５°であり、より好ましくは９０°±３°である。このような垂直配向を、スリットを有し、画素分割した画素電極と組み合わせることにより広視野角を達成できる。
【実施例】
【０２２５】
実施例（合成例、使用例を含む）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、使用例１の組成物と使用例２の組成物との混合物を含む。本発明は、使用例の組成物の少なくとも２つを混合することによって調製した混合物をも含む。【０２２６】
特に記載のないかぎり、反応は窒素雰囲気下で行った。化合物（１）は、合成例などに示した手順により合成した。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法により同定した。特性は、下記の方法により測定した。【０２２７】
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。【０２２８】
ガスクロマト分析：測定には、島津製作所製のＧＣ−２０１０型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ６０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウム（１ｍｌ／分）を用いた。試料気化室の温度を３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。試料はアセトンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。記録計には島津製作所製のＧＣＳｏｌｕｔｉｏｎシステムなどを用いた。【０２２９】
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と水を適宜混合して用いた。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して、０．１重量％の溶液となるように調製し、この溶液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。【０２３０】
紫外可視分光分析：測定には、島津製作所製のＰｈａｒｍａＳｐｅｃ  ＵＶ−１７００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して、０．０１ｍｍｏｌ／Ｌの溶液となるように調製し、石英セル（光路長１ｃｍ）に入れて測定した。【０２３１】
測定試料：相構造および転移温度（透明点、融点、重合開始温度など）を測定するときには、化合物そのものを試料として用いた。【０２３２】
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（ＪＥＩＴＡ；Japan Electronics and Information Technology Industries Association）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。【０２３３】
（１）相構造
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に試料を置いた。この試料を、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。【０２３４】
（２）転移温度（℃）
測定には、パーキンエルマー社製の走査熱量計、Ｄｉａｍｏｎｄ  ＤＳＣシステムまたはエスエスアイ・ナノテクノロジー社製の高感度示差走査熱量計、Ｘ−ＤＳＣ７０００を用いた。試料は、３℃／分の速度で昇降温し、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、転移温度を決定した。化合物の融点、重合開始温度もこの装置を使って測定した。化合物が固体からスメクチック相、ネマチック相などの液晶相に転移する温度を「液晶相の下限温度」と略すことがある。化合物が液晶相から液体に転移する温度を「透明点」と略すことがある。【０２３５】
結晶はＣと表した。結晶の種類の区別がつく場合は、それぞれをＣ１、Ｃ２のように表した。スメクチック相はＳ、ネマチック相はＮと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＡ相、スメクチックＢ相、スメクチックＣ相、またはスメクチックＦ相の区別がつく場合は、それぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、またはＳＦと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。転移温度は、例えば、「Ｃ  ５０．０  Ｎ  １００．０  Ｉ」のように表記した。これは、結晶からネマチック相への転移温度が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への転移温度が１００．０℃であることを示す。【０２３６】
（３）ネマチック相の上限温度（ＴＮＩまたは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。試料が液晶性化合物と母液晶との混合物であるときは、ＴＮＩの記号で示した。試料が液晶性化合物と成分Ｂ、Ｃ、Ｄのような化合物との混合物であるときは、ＮＩの記号で示した。【０２３７】
（４）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。【０２３８】
（５）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。【０２３９】
（６）光学異方性（屈折率異方性；２５℃で測定；Δｎ）
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（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。【０２４０】
（７）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）｝。【０２４１】
誘電率異方性が正の試料と負の試料とでは、特性の測定法が異なることがある。誘電率異方性が正であるときの測定法は、項（８ａ）から（１２ａ）に記載した。誘電率異方性が負の場合は、項（８ｂ）から（１２ｂ）に記載した。【０２４２】
（８ａ）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
正の誘電率異方性：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度であり、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、４０頁の計算式（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。【０２４３】
（８ｂ）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
負の誘電率異方性：測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料を入れた。この素子に３９ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とＭ．Ｉｍａｉらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性の値は、下記の誘電率異方性の項で測定した値を用いた。【０２４４】
（９ａ）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
正の誘電率異方性：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。【０２４５】
（９ｂ）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
負の誘電率異方性：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。【０２４６】
（１０ａ）弾性定数（Ｋ；２５℃で測定；ｐＮ）
正の誘電率異方性：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Ｋ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。【０２４７】
（１０ｂ）弾性定数（Ｋ１１およびＫ３３；２５℃で測定；ｐＮ）
負の誘電率異方性：測定には株式会社東陽テクニカ製のＥＣ−１型弾性定数測定器を用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである垂直配向素子に試料を入れた。この素子に２０ボルトから０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。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（２．１００）から弾性定数の値を得た。【０２４８】
（１１ａ）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）
正の誘電率異方性：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。【０２４９】
（１１ｂ）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）
負の誘電率異方性：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＶＡ素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧（６０Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから２０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が１０％になったときの電圧で表した。【０２５０】
（１２ａ）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）
正の誘電率異方性：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。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍ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。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、５Ｖ、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。立ち上がり時間（τｒ：rise time；ミリ秒）は、透過率が９０％から１０％に変化するのに要した時間である。立ち下がり時間（τｆ：fall time；ミリ秒）は透過率１０％から９０％に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立ち上がり時間と立ち下がり時間との和で表した。【０２５１】
（１２ｂ）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）
負の誘電率異方性：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。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．２μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のパターン化された電極構造を有するＶＡ素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子にしきい値電圧を若干超える程度の電圧を１分間印加し、次に５．６Ｖの電圧を印加しながら２３．５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を８分間照射した。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、１０Ｖ、０．５秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。応答時間は透過率９０％から１０％に変化するのに要した時間（立ち下がり時間；fall time；ミリ秒）で表した。【０２５２】
（１３）電圧保持率
アイグラフィックス株式会社製ブラックライト、Ｆ４０Ｔ１０（ピーク波長３３５ｎｍ）を用いて紫外線を照射することによって、重合性化合物を重合させた。この素子に６０℃でパルス電圧（１Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１．６７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る。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。【０２５３】
（１４）照度
紫外線照度の測定には、ウシオ電機株式会社製の紫外線照度計、ＵＩＴ−２５０型（センサー：ＵＶＤ−Ｓ３６５）を用いた。【０２５４】
（１５）垂直配向性
得られた素子を偏光顕微鏡にセットし、下から素子に光を照射し、光漏れの有無を観察した。液晶分子が充分に配向し、光が素子を通過しない場合は、垂直配向性が「良好」と判断した。素子を通過した光が観察された場合は、「配向欠陥あり」と表した。【０２５５】
（１６）プレチルト角（度）
プレチルト角の測定には、シンテック株式会社製のＯｐｔｉ−Ｐｒｏを使用した。【０２５６】
（１７）膜厚および粒径
配向制御層の膜厚および粒径の測定はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、株式会社日立ハイテクノロジー製ＳＵ−７０）を用いて行った。【０２５７】
下記の化合物を合成した。化合物（１α−３−Ａ）、化合物（１α−４−Ａ）から化合物（１α−４−Ｊ）、化合物（１α−５−Ａ）から化合物（１α−５−Ｂ）、化合物（１α−６−Ａ）から化合物（１α−６−Ｊ）の合成法および適用可能な化合物の具体例は国際公開２０１６−１２９４９０号パンフレットに開示されている。化合物（１β−４−Ａ）および化合物（１γ−２−Ａ）の合成法については、それぞれ国際公開２０１７−０１４０１３号パンフレットおよび国際公開２０１７−０４７１７７号パンフレットに開示されている。
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【０２５８】
2018097093.tif 000113
【０２５９】
2018097093.tif 000114
【０２６０】
［化合物（１−４−３）の合成例］
2018097093.tif 000115
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【０２６１】
第１工程
化合物（Ｔ−７）、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（２３．３ｇ）、ピリジニウム ｐ−トルエンスルホナート（ＰＰＴＳ）（５．８０ｇ）を反応器に入れ５０℃で１０時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、ヘプタン：酢酸エチル＝２：１）で精製して、化合物（Ｔ−２１）（３９．５ｇ；８０％）を得た。【０２６２】
第２工程
化合物（Ｔ−２１）（３９．５ｇ）、ＴＨＦ（４００ｍｌ）、および水（４００ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへ水酸化リチウム一水和物（１５．４ｇ）を加え、室温に戻しつつ１２時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ込み、６Ｎ塩酸（６０ｍｌ）をゆっくりと加え酸性にした後、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮して化合物（Ｔ−２２）（３２．６ｇ；９５％）を得た。【０２６３】
第３工程
化合物（１−２３−２）（２．０ｇ）、化合物（Ｔ−２２）（１．１８ｇ）、ＤＭＡＰ（０．３２ｇ）、およびジクロロメタン（１００ｍｌ）を反応器に入れ、０℃に冷却した。そこへＤＣＣ（１．３０ｇ）のジクロロメタン（６０ｍｌ）溶液をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ１２時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、トルエン：酢酸エチル＝１９：１）で精製して、化合物（Ｔ−２３）（２．３７ｇ；８２％）を得た。【０２６４】
第４工程
化合物（Ｔ−２３）（２．３７ｇ）、ピリジニウム ｐ−トルエンスルホナート（ＰＰＴＳ）（０．５４ｇ）、ＴＨＦ（５０ｍｌ）およびメタノール（５０ｍｌ）を反応器に入れ、５０℃で５時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、トルエン：酢酸エチル＝９：１）で精製して、化合物（１−４−３）（１．５０ｇ；７５％）を得た。【０２６５】
得られた化合物（１−４−３）のＮＭＲ分析値は以下の通りである。
１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）：６．２４（ｓ，１Ｈ）、６．０９（ｓ，１Ｈ）、５．８４（ｓ，１Ｈ）、５．５７（ｓ，１Ｈ）、４．３３−４．２７（ｍ，４Ｈ）、４．２０−４．１６（ｍ，２Ｈ）、２．３４−２．３１（ｍ，１Ｈ）、１．９７−１．９０（ｍ，４Ｈ）、１．８２−１．６７（ｍ，８Ｈ）、１．４３−１．３９（ｍ，１Ｈ）、１．３１−１．１８（ｍ，６Ｈ）、１．１５−０．７５（ｍ，１６Ｈ）.【０２６６】
化合物（１−４−３）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ  ６６．５  Ｉ．
【０２６７】
［化合物（１−２３−３）の合成例］
2018097093.tif 000117
【０２６８】
第１工程
２−(１，３−ジオキサン−２−イル)エチルトリフェニルホスホニウムブロミド（１０３．７ｇ）およびＴＨＦ（５００ｍｌ）を反応器に入れ、−３０℃まで冷却し、カリウムｔ−ブトキシド（２５．４ｇ）を加え、1時間撹拌した。そこへ化合物（Ｔ−３５）（５０．０ｇ）のＴＨＦ（３００ｍｌ）溶液をゆっくりと滴下し、室温に戻しつつ６時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をトルエンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、トルエン：ヘプタン＝１：１）で精製して、化合物（Ｔ−３６）（６３．０ｇ；９２％）を得た。【０２６９】
第２工程
化合物（Ｔ−３６）（６３．０ｇ）、トルエン（５００ｍｌ）、ＩＰＡ（５００ｍｌ）およびＰｄ／Ｃ（０．５５ｇ）を反応器に入れ、水素雰囲気下で１６時間攪拌した。不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層をトルエン抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（容積比、トルエン：ヘプタン＝１：１）で精製し、化合物（Ｔ−３７）（６０．１ｇ；９５％）を得た。【０２７０】
第３工程
化合物（Ｔ−３７）（６０．１ｇ）、ギ酸（７５．８ｇ）、およびトルエン（１０００ｍｌ）を反応器に入れて、１００℃にて６時間撹拌した。不溶物を濾別した後、炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、水層をトルエンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにてトルエンで精製して、化合物（Ｔ−３８）（４５．０ｇ；８９％）を得た。【０２７１】
第４工程
化合物（Ｔ−３８）（４５．０ｇ）、ペルオキシ一硫酸カリウム（ＯＸＯＮＥ）（１０８．３ｇ）およびＤＭＦ（１０００ｍｌ）を反応器に入れて、室温にて８時間撹拌した。
不溶物を濾別した後、反応混合物を水に注ぎ込み、水層を酢酸エチル抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、化合物（Ｔ−３９）（２８．５ｇ；６０％）を得た。【０２７２】
第５工程
化合物（Ｔ−３９）（２８．５ｇ）、硫酸（０．５ｍｌ）およびメタノール（５００ｍｌ）を反応器に入れて、６０℃にて５時間撹拌した。不溶物を濾別した後、濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにてトルエンで精製して、化合物（Ｔ−４０）（２２．３ｇ；７５％）を得た。【０２７３】
第６工程
化合物（Ｔ−４０）（２２．３ｇ）を原料として用い、合成例４の第１工程と同様の手法により、化合物（Ｔ−４１）（１８．３ｇ；７０％）を得た。【０２７４】
第７工程
化合物（Ｔ−４１）（１８．３ｇ）を原料として用い、合成例４の第２工程と同様の手法により、化合物（Ｔ−４２）（５．９ｇ；３８％）を得た。【０２７５】
第８工程
化合物（Ｔ−４２）（５．９ｇ）を原料として用い、合成例４の第３工程と同様の手法により、化合物（１−２３−３）（２．４ｇ；３４％）を得た。【０２７６】
得られた化合物（１−２３−３）のＮＭＲ分析値は以下の通りである。
１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）：６．１１（ｓ，１Ｈ）、５．８１（ｓ，１Ｈ）、４．３１−４．２８（ｍ，１Ｈ）、４．１７−４．１４（ｍ，１Ｈ）、３．６３−３．５８（ｍ，１Ｈ）、３．５４−３．４９（ｍ，１Ｈ）、１．９８−１．９５（ｍ，４Ｈ）、１．８４−１．６９（ｍ，９Ｈ）、１．４１−１．１８（ｍ，１０Ｈ）、１．１５−１．０６（ｍ，４Ｈ）、１．０２−０．８０（ｍ，１３Ｈ）.【０２７７】
化合物（１−２３−３）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ  ３３．６  ＳＡ  １０１  Ｉ．【０２７８】
［化合物（１−４−４）の合成例］
2018097093.tif 000118
【０２７９】
第１工程
化合物（１−２３−３）（２．０ｇ）を原料として用い、合成例５の第３工程と同様の手法により、化合物（Ｔ−４３）（２．１ｇ；７４％）を得た。【０２８０】
第２工程
化合物（Ｔ−４３）（２．１ｇ）を原料として用い、合成例５の第４工程と同様の手法により、化合物（１−４−４）（１．３ｇ；７２％）を得た。【０２８１】
得られた化合物（１−４−４）のＮＭＲ分析値は以下の通りである。
１Ｈ−ＮＭＲ：化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）：６．２５（ｓ，１Ｈ）、６．１０（ｓ，１Ｈ）、５．８５（ｄ，Ｊ＝１．１Ｈｚ，１Ｈ）、５．５７（ｓ，１Ｈ）、４．３３（ｄ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ）、４．２４−４．１１（ｍ，４Ｈ）、２．２８（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，１Ｈ）、２．０９−２．０３（ｍ，１Ｈ）、１．９４（ｓ，３Ｈ）、１．７５−１．６７（ｍ，８Ｈ）、１．４４−１．３９（ｍ，２Ｈ）、１．３２−１．１８（ｍ，８Ｈ）、１．１５−１．０６（ｍ，４Ｈ）、１．０２−０．７９（ｍ，１３Ｈ）．【０２８２】
化合物（１−４−４）の物性は、次のとおりであった。
転移温度：Ｃ  ７１．４  Ｉ．
【０２８３】
組成物中の化合物は、下記の表２の１）〜５）の定義に基づいて記号により表した。表２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、液晶組成物の特性値をまとめた。特性は、先に記載した方法にしたがって測定し、測定値を（外挿することなく）そのまま記載した。【０２８４】
表２  記号を用いた化合物の表記法
Ｒ−（Ａ１）−Ｚ１−・・・・・Ｚｎ−（Ａｎ）−Ｒ’
2018097093.tif 000119
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2018097093.tif 000121
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2018097093.tif 000123
【０２８５】
［組成物（ｉ）］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （９−１）      １８％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−１）      ９％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−７）      ６％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−７）    １０％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−７）      ８％
２−ＨＨ−３                                （２−１）      ２５％
３−ＨＨ−４                                （２−１）      １０％
１−ＢＢ−３                                （２−８）        ５％
３−ＨＢＢ−２                              （３−４）        ９％
ＮＩ＝７６．１℃；η＝１６．１ｍＰａ・ｓ；Δｎ＝０．１００；Δε＝−２．５；Ｖｔｈ＝２．４Ｖ．【０２８６】
［組成物（ｉｉ）］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （９−１）        １２％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （１０−５）      １０％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （１０−５）        ９％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （９）              ４％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４      （９）              ５％
２−ＨＨ−３                                （２−１）        ２５％
３−ＨＨ−４                                （２−１）          ６％
１−ＢＢ−３                                （２−８）          ４％
３−ＨＨＢ−１                              （３−１）          ９％
３−ＨＢＢ−２                              （３−４）          ７％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                        （３−８）          ９％
ＮＩ＝７４．２℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０３；Δε＝−２．５；Ｖｔｈ＝２．３６Ｖ；η＝１８．４ｍＰａ・ｓ．【０２８７】
［組成物（ｉｉｉ）］
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （９−５）        １０％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−１）        ５％
２−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２          （１０−５）        ４％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−７）        ５％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−７）        ９％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （９）              ５％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４      （９）              ５％
２−ＨＨ−３                                （２−１）        ２２％
３−ＨＨ−４                                （２−１）          ５％
３−ＨＨ−５                                （２−１）          ３％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （２−５）        １０％
３−ＨＨＢ−１                              （３−１）          ８％
３−ＨＨＢ−３                              （３−１）          ４％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                        （３−８）          ５％
ＮＩ＝７４．９℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０２；Δε＝−２．８；Ｖｔｈ＝２．３０Ｖ；η＝１９．２ｍＰａ・ｓ．【０２８８】
［組成物（ｉｖ）］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （９−１）        １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                （９−１）          ８％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （１０−４）        ９％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （１０−３）        ９％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （１０−９）        ７％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （９）              ５％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２９％
２−ＨＨ−３                                （２−１）          ２％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （３−１）          ５％
Ｖ−ＨＢＢ−２                              （３−４）        １４％
ＮＩ＝７６．５℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９８；Δε＝−３．０；Ｖｔｈ＝２．１５Ｖ；η＝１６．２ｍＰａ・ｓ．【０２８９】
［組成物（Ｖ）］
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−１）        ３％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−１）        ６％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１              （１０−１）        ４％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２              （１０−１）      １０％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２            （１０−４）        ９％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２      （９）              ７％
２Ｏ−Ｂ（２Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４      （９）              ７％
３−ＨＨ−Ｖ                                （２−１）        ２０％
２−ＨＨ−３                                （２−１）        １０％
３−ＨＨ−４                                （２−１）          ６％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （２−５）          ７％
１−ＢＢ−３                                （２−８）          ４％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２                        （３−８）          ７％
ＮＩ＝７５．３℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１０２；Δε＝−２．６；Ｖｔｈ＝２．４１Ｖ；η＝１７．５ｍＰａ・ｓ．【０２９０】
［実施例１］
上記の組成物（ｉ）に重合性極性化合物として下記の化合物（１α−４−Ａ）を３重量部の割合で添加した。
2018097093.tif 000124
さらに加えて、重合性化合物として下記の化合物（１６−６−１−Ａ）を０．３重量部の割合で添加した。この組成物を２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．５μｍである配向膜を有しない素子に注入して作製した素子（１Ａ）に、電圧を印加しないで主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を２９．７Ｊ／ｃｍ２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紫外線照射装置ＵＳ４−Ｘ０４０１−ＦＫＴＮ型（メタルハライドランプＭ０４−Ｌ４１）を用いた。次に、この素子に電圧を３Vまでは毎秒０．０５Ｖの速度で上昇させ、５．４Ｖまでは毎秒０．１５Ｖの速度で上昇させ、５．４Ｖの電圧が印加された状態で、同一の装置で主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を２９．７Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶のプレチルト角を測定したところ８８．９°であった。偏光顕微鏡で観察したところ、光漏れはなく、垂直配向性は良好であった。走査型電子顕微鏡でカラーフィルター基板上にある配向制御層を観察したところ、膜厚は５０ｎｍであり、粒径は７０ｎｍであった。
2018097093.tif 000125
【０２９１】
［実施例２］
実施例１と同様な方法で作製した素子（１Ａ）を用い、電圧を印加しないで主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を５．０Ｊ／ｃｍ２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ブラックライト、Ｆ４０Ｔ１０（ピーク波長３３５ｎｍ）を用いた。次に、この素子に実施例１記載の電圧印加と同一の方法で５．４Ｖの電圧を印加された状態で、主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を９．９Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶分子のプレチルト角を測定したところ８８．８°であった。この素子は光漏れがなく、垂直配向性は良好であった。カラーフィルター基板上にある配向制御層の膜厚は５０ｎｍであり、粒径は５０ｎｍであった。【０２９２】
［実施例３］
実施例１と同様な方法で作製した素子（１Ａ）を用い、電圧を印加しないで主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を５．０Ｊ／ｃｍ２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ブラックライト、Ｆ４０Ｔ１０（ピーク波長３３５ｎｍ）を用いた。次に、この素子に実施例１記載の電圧印加と同一の方法で５．４Ｖの電圧を印加された状態で、主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を４９．５Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶のプレチルト角を測定したところ８９．４°であった。この素子は光漏れがなく、垂直配向性は良好であった。カラーフィルター基板上にある配向制御層の膜厚は５０ｎｍであり、粒径は６５ｎｍであった。【０２９３】
［実施例４］
化合物（１６−６−１−Ａ）の添加量を０．０５重量部に変更したこと以外は実施例１と同様な方法で作製した素子（１Ｂ）に、電圧を印加しないで主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を１９．８Ｊ／ｃｍ２照射した。次に、この素子に実施例１記載の電圧印加と同一の方法で５．４Ｖの電圧を印加された状態で、主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を１３．２Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶のプレチルト角を測定したところ８９．０°であった。この素子は光漏れがなく、垂直配向性は良好であった。カラーフィルター基板上にある配向制御層の膜厚は５５ｎｍであり、粒径は６５ｎｍであった。【０２９４】
［実施例５］
実施例１と同様な方法で作製した素子（１Ａ）を用い、電圧を印加しないで主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を１０．０Ｊ／ｃｍ２照射した。次に、この素子に実施例１記載の電圧印加と同一の方法で５．４Ｖの電圧を印加された状態で、主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を５．１Ｊ／ｃｍ２照射した。さらに、この素子に電圧を印加しないで主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を１０．８Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶のプレチルト角を測定したところ８７．８°であった。この素子は光漏れがなく、垂直配向性は良好であった。カラーフィルター基板上にある配向制御層の膜厚は５０ｎｍであり、粒径は５５ｎｍであった。【０２９５】
［比較例１］
実施例１と同様な方法で作製した素子（１Ａ）を用い、実施例１記載の電圧印加と同一の方法で５．４Ｖの電圧を印加された状態で電圧を印加しながら主波長が３６５ｎｍの紫外線（９０ｍＷ／ｃｍ２）を４９．５Ｊ／ｃｍ２照射した。次に、この素子に電圧を印加しないで、主波長が３３５ｎｍの紫外線（３ｍＷ／ｃｍ２）を９．９Ｊ／ｃｍ２照射した。液晶のプレチルト角を測定したところ８９．０°であった。この素子は光漏れがあり、「配向欠陥あり」の結果であった。カラーフィルター基板上にある配向制御層の膜厚は５０ｎｍであり、粒径は１１０ｎｍであった。【０２９６】
実施例１から実施例５の素子は、光漏れがなかった。一方、比較例１では、光漏れが観察された。光漏れは、配向欠陥によって生じたと考えられる。実施例の粒径は比較例のそれに比べて小さいことが分かった。小さい粒径は、均一な垂直配向に寄与していると考えられる。同様な効果は、液晶組成物の構成成分や配向性モノマーの種類が異なっても同様に得られる。よって、本発明の方法によって製造された液晶表示素子は、均一な垂直配向を有すると結論できる。この素子では、光漏れが防止されるので、コントラスト等の特性に優れているといえる。
【産業上の利用可能性】
【０２９７】
本発明の方法で製造された液晶表示素子は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いることができる。
【符号の説明】
【０２９８】
１      カラーフィルター基板
２      アレイ基板
３      液晶組成物
４      液晶性化合物（液晶分子）
５      重合性極性化合物（１）（配向性モノマーとして）
６      重合性化合物（１６）（反応性モノマーとして）
７      配向膜
８      重合性化合物
【図１】
2018097093.tif 000156
【図２】
2018097093.tif 000157
【図３】
2018097093.tif 000158
【国際調査報告】
2018097093.tif 000159
2018097093.tif 000160
2018097093.tif 000161
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