(57)【要約】  本発明が解決しようとする課題は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止するものである。  第一の基板（２）および第二の基板（７）が対向して設けられる一対の基板と、  前記第一の基板（２）と第二の基板（７）との間に挟持された液晶層（５）と、  前記第一の基板（２）または第二の基板（７）の少なくとも一方に設けられた画素電極と、  前記第一の基板（２）または第二の基板（７）の少なくとも一方に設けられた共通電極と、  ブラックマトリックスおよび赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色画素部から構成されるカラーフィルタ（６）と、  紫外または可視光を発光する発光素子（Ｌ）と、  前記発光素子（Ｌ）からの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部（１０３）と、を備え、  前記液晶層（５）が一般式（ｉ）で表される化合物を１０〜５０重量％含有することを特徴とする液晶表示素子。
2018079528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、  前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、  前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、  前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、  ブラックマトリックスおよび赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、  紫外または可視光を発光する発光素子と、  前記発光素子からの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、  前記液晶層が一般式（ｉ）：【化１】
2018079528.tif 000076
（式中、Ｒｉ１及びＲｉ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、Ａｉ１は１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、ｎｉ１は０又は１を表す。）で表される化合物を１０〜５０重量％含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記光変換部は、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）域に発光スペクトルを有し、前記発光素子が青色領域に発光スペクトルをする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記光変換部は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）域に発光スペクトルを有し、前記発光素子が紫外領域に発光スペクトルをする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項４】
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）域の少なくとも一つの発光スペクトルの半値幅が２０から６０ｎｍである請求項２または３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記光変換部は、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで光源部側の基板と前記発光素子との間に設けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記光変換部は、シート状であり、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで前記発光素子側の基板に対して全面に配置した請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記光変換部は、前記第一の基板又は第二の基板の側面部に設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記発光素子および前記発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備えた光源部を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記発光用ナノ結晶は、少なくとも１種の第一の半導体材料を含むコアと、  前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記第一の半導体材料は、ＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＶ族半導体及びＩ−ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族半導体からなる群から選択される１種又は２種以上である、請求項９に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記液晶組成物が、一般式（Ｎ−１）【化２】
2018079528.tif 000077
（式中、ＲＮ１１及びＲＮ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ＡＮ１１及びＡＮ１２はそれぞれ独立して（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）（ｃ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）（ｄ）  １，４−シクロヘキセニレン基からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）、基（ｃ）及び基（ｄ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、  ＺＮ１１及びＺＮ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＮ１１及びｎＮ１２はそれぞれ独立して、０〜３の整数を表すが、ｎＮ１１＋ｎＮ１２はそれぞれ独立して１、２又は３であり、ＡＮ１１〜ＡＮ１２、ＺＮ１１〜ＺＮ１２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）で表される化合物を２０〜８０重量％含有し誘電率異方性（Δε）が−１以下の液晶組成物を含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記液晶組成物は、一般式（Ｊ）【化３】
2018079528.tif 000078
（式中、ＲＪ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ｎＪ１は、０、１、２、３又は４を表し、  ＡＪ１、ＡＪ２及びＡＪ３はそれぞれ独立して、（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び（ｃ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、  ＺＪ１及びＺＪ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＪ１が２、３又は４であってＡＪ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＪ１が２、３又は４であってＺＪ１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、  ＸＪ１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）で表される化合物を５〜６０重量％含有し、誘電率異方性（Δε）が１以上の液晶組成物を含む請求項１から１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記液晶層における液晶組成物のΔｎが０．０５〜０．１５である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願発明は、液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】  表示品質が優れていることから、アクティブマトリクス形液晶表示装置が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等の市場に出されている。アクティブマトリクス表示方式は、画素毎にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）あるいはＭＩＭ（メタル・インシュレータ・メタル）等が使われており、高電圧保持率を有する液晶組成物との組合せにおいて、ＴＮ型（ツイストネマチック）を初めとする一般的液晶表示素子として広く用いられている。また、更に広い視角特性を得るためにＶＡ（バーチカルアライメント：垂直配向）、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：インプレーンスイッチング）、ＩＰＳの改良型であるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：フリンジフィールドスイッチング）等が用いられており、この様な表示素子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案がなされている。【０００３】  一方液晶表示素子は自己発光型では無いため、発光するための光源が必須となり、ディスプレイとして求められる色再現領域に発光スペクトルを有する白色光源が使用される。光源としては、冷陰極管や白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等が用いられるが発光効率の観点から、現在では白色ＬＥＤを用いることが主流となっている。ＬＥＤは現在一つの素子で３８０ｎｍから７５０ｎｍにおよぶ可視光全領域のカバーすることはできず、白色光を得るためにはいくつかの形式が知られている。１）青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組合せ２）３原色の各ＬＥＤ（赤色・緑色・青色）の組合せ３）近紫外線または紫色ＬＥＤと赤色・緑色・青色の蛍光体との組合せ  これら３方式中、液晶表示素子の光源として最適な白色光を得る観点では３）が最も優れ、２）、１）の順となり、発光効率の観点では、１）が最も優れている。【０００４】  液晶表示素子においては、消費電力の低減が重要であり、先進各国が検討中の省電力プログラムに対応するためには、光源の発光効率が重視されている。そのため、現在では１）の青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組合せにより白色光を得ている。【０００５】  この方式は、発光効率的には優れるものの、赤色光の不足など白色光源としての特性的には劣り、色再現性に問題を有していた。特に液晶表示素子はカラー表示を実現するために液晶素子と合わせてカラーフィルタを用いることから、光源部を改良しても色再現性を向上させることは難しく、そのため色再現性を向上させるにはカラーフィルタ中の高顔料濃度化を図るか、或いは、着色膜厚を大きくすることにより色純度を高める必要があった。然しながら、この場合、透過率が低下し、光量を増加させなければならず消費電力が増加することとなる問題があった。【０００６】  そこで、液晶表示素子の色再現性と発光効率を同時に解決するための技術として、発光用ナノ結晶の一例である量子ドット技術（特許文献１参照）が注目されている。当該量子ドットは、粒子径数ｎｍから数十ｎｍの半導体微結晶からなり電子正孔対の閉じ込め効果によりエネルギーレベルが離散的に存在し、粒子径が小さくなるにつれてエネルギーバンドギャップが大きくなる性質を有している。この性質を応用し、粒子径をコントロールしバンドギャップを均一化することに���り、発光スペクトルの半値幅が小さい光源を得ることができる。半値幅の小さい三原色の光源を得ることにより広色域ディスプレイが実現できることから、量子ドットをバックライトの構成部材として用いることにより、色再現性を向上させた液晶表示素子を構成できることが開示されている（特許文献２及び非特許文献１参照）。更に、光源として近紫外線または青色等の短波長可視光線を用いて、三色の量子ドットを従来のカラーフィルタの替わりに用いる提案がなされている（特許文献３参照）。これらの表示素子は、原理的には高い発光効率と色再現性を両立できるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５２３７５８号公報
【特許文献２】国際公開２００４／０７４７３９号パンフレット
【特許文献３】米国特許８６４８５２４号公報
【特許文献４】国際公開２０１４／０４５３７１号パンフレット
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＳＩＤ  ２０１２  ＤＩＧＥＳＴ，ｐ８９５−８９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  しかしながら、上記の通り、発光用ナノ結晶の一例である量子ドットを発光素子に介在して用いることで液晶表示素子の白色光源を得る場合、図１９に記載するように、発光用ナノ結晶の一例である量子ドットを発光素子に介在して用いた光源からの光は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色のそれぞれの半値幅が小さく、当該量子ドットに対応する特定の波長を備えている。そのため、一般的な白色ＬＥＤ（例えば、上記の１）〜３））とは発光スペクトルが大幅に異なる。これにより光シャッターとして使用される液晶材料には、発光用ナノ結晶を発光させる光や発光用ナノ結晶からの光が照射されることになり、液晶材料自体が分解しやすくなる等の問題が生じる。例えば、特許文献４には、一般的な白色光源と三原色を含むカラーフィルタを用いた液晶表示素子に使用される液晶組成物の最適化を行った技術は開示されているものの、量子ドット等の発光用ナノ結晶を光源として用いた場合に液晶材料の信頼性を維持することについては開示されていない。【００１０】  特に、量子ドット等の発光用ナノ結晶を介在して白色光源を得た場合、発光用ナノ結晶の経時的劣化や外部環境による発光用ナノ結晶の劣化が生じると、光源に用いる短波長の可視光線や紫外光等を含む高エネルギー光線が、発光用ナノ結晶に吸収されにくくなり、直接液晶層に長時間高エネルギー光線が照射されることになる。これにより、液晶層を構成する液晶材料が分解し易くなる等の問題が生じる。また、発光用ナノ結晶の局所的不存在などにより特定の領域（スポット）に高エネルギー光線が暴露される問題、または、発光用ナノ結晶を含むフィルムにより液晶パネルの面を覆う形態の場合、液晶パネルの外延部周辺からの高エネルギー光線が漏れるため、高エネルギー光線が漏れた部分から液晶の劣化が生じるという問題がある。特にスポットや画面の端では部分的に劣化部分が生じやすく、部分的な劣化は全体的な劣化とは異なり、注目されやすい。【００１１】  そこで、本発明が解決しようとする課題は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の液晶化合物を含有する液晶組成物を含む液晶層と、発光用ナノ結晶を介した光源とを備えた素子を用いることで、前記課題を解決できることを見出し本願発明の完成に至った。【００１３】  すなわち、本発明は、第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、  前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、  前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、  前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、  ブラックマトリックスおよび赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、  紫外または可視光を発光する発光素子と、  前記発光素子からの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、  前記液晶層が一般式（ｉ）【００１４】
【化１】
2018079528.tif 000003
【００１５】（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、Ａは１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、ｎは０又は１を表す。）で表される化合物を１０〜５０重量％含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子によって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１６】  本発明は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる表示不良を低減した液晶表示素子を提供する。【００１７】  本発明は、色再現領域が広く、高速応答性を備えた液晶表示素子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の液晶表示素子の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の液晶表示素子の他の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態に用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【図４】本発明に係る光変換部１０３の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る光変換部（特にバックライトユニット）の一例を示す模式図である。
【図６】本発明に係る好適なバックライトの他の一形態を示す図である。
【図７】図１のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【図８】図１のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【図９】図２のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【図１０】図２のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【図１１】本発明の液晶表示素子の画素部分を等価回路で示した模式図である。
【図１２】本発明の画素電極の形状の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の画素電極の形状の一例を示す模式図である。
【図１４】本発明のＩＰＳ型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。
【図１５】図１２または図１３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図の例の一つである。
【図１６】図１４におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向にＩＰＳ型の液晶パネルを切断した断面図である。
【図１７】図２における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。
【図１８】図１７におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向に図２に示す液晶表示素子を切断した断面図である。
【図１９】量子ドットの発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  本発明は、第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、ブラックマトリックスおよび赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、紫外または可視光を発光する発光素子と、前記発光素子からの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、  前記液晶層が一般式（ｉ）：
【００２０】
【化２】
2018079528.tif 000004
【００２１】（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、Ａは１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、ｎは０又は１を表す。）で表される化合物を１０〜５０重量％含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子である。
【００２２】  液晶表示素子が光変換部を備えることで色再現領域が従来の液晶表示素子より拡大され、かつ発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる表示不良を低減した液晶表示素子を提供する。
【００２３】  本発明に係る好適な液晶表示素子について図を用いて以下に説明した後、液晶表示素子の各構成要素について説明する。
【００２４】  図１は、本実施形態で用いられる液晶表示素子の一例の全体を示す斜視図であり、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。
【００２５】  本発明に係る液晶表示素子１０００は、バックライトユニット１００と、液晶パネル１０とを備えている。当該バックライトユニット１００は、発光素子Ｌを有する光源部１０１と、導光板（図示せず）を有する導光部１０２と、を有している。また、発光素子Ｌからの入射光を変換して発光する光変換部１０３は、光源部１０１または導光部１０２の一部として備えている。そのため、図１では便宜上、光変換部１０３を光源部１０１の一部に備えている場合として、光源部１０１（１０３）と示し、光変換部１０３を導光部１０２の一部に備えている場合として、導光部１０２（１０３）と示している（図２も同様）。
【００２６】  また、図１、２では、発光素子Ｌを有する光源部１０１からの光および液晶パネル１０からの光を矢印で表している。
【００２７】  図１に示すように、バックライト１００の一形態は、複数の発光素子Ｌを含む光源部１０１が導光部１０２の一側面に配置されており、図１では、複数の発光素子Ｌが、液晶パネル１０の一側面側に一列に並べられている。複数の発光素子Ｌを含む光源部１０１を、液晶パネル１０の一側面側（導光部１０２の一側面）だけでなく、必要により、液晶パネル１０の他方の側面側（対向する両側面）に設けてもよく、また、導光部１０２の周囲を囲むように、複数の発光素子Ｌを含む光源部１０１が、該導光部１０２の３つ側面又は該導光部１０２の全周囲を囲むように、４つの側面に設けられていてもよい。なお、導光部１０２は必要に応じて導光板の代わりに光拡散板（図示せず）を備えてもよい。
【００２８】  液晶パネル１０は、一対の偏光板１，８の間に第一の基板２および第二の基板７が挟持され、さらに、対向に配置された第一の（透明絶縁）基板（透明基板とも称する）２と、第二の（透明絶縁）基板７との間に挟持された液晶組成物（または液晶層５）を有し、前記第一の（透明絶縁）基板２は、液晶層５側の面に電極層３が形成されている。また、液晶層５と、第一の（透明絶縁）基板２及び第二の（透明絶縁）基板７のそれぞれの間に、配向層４が設けられている。さらに、図１では、前記第二の基板７と配向層４との間にカラーフィルタ６が設けられている。
【００２９】  なお、図１では、電極層３として画素電極（図示せず）と共通電極（図示せず）とが第一の基板２側に設けられているが、別の実施形態では、画素電極を第一の基板２に設け、共通電極を第二の基板７に設けてもよい。
【００３０】  また、配向層４により電圧無印加時に該液晶組成物中の液晶分子が記基板２，７に対して所定方向に配向することができる。
【００３１】  図１では、一対の偏光板１、８により前記第一の基板２および前記第二の基板７を挟持した形態を記載しているが、偏光板１，８を設ける位置はこの図に限定されない。さらに、図１では、前記第二の基板７と配向層４との間にカラーフィルタ６が設けられているが、本発明に係る液晶表示素子の他の実施形態としては、いわゆるカラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）であってもよく、電極層３と液晶層５の間にカラーフィルタ６を設けても、または当該電極層３と第一の基板２との間にカラーフィルタを設けてもよい。また、必要により、オーバコート層（図示せず）を、カラーフィルタ層６を覆って設けることで、カラーフィルタ層に含まれる物質が液晶層へ流出することを防止してもよい。
【００３２】  また、本明細書では説明のため便宜上、バックライトユニット側の基板上に形成されている層（図１では電極層３、配向層４）およびバックライトユニット側の基板（第一の基板２）を第一の表示基板ＳＵＢ１と称し、前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層（図１では、配向層４、カラーフィルター６）および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板（第二の基板７）を第二の表示基板ＳＵＢ２と称しており、実施形態によって、バックライトユニット側の基板上に形成されている層や前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層を構成するものが異なる場合がある。例えば、図２で示す本発明に係る液晶表示素子の形態では、第二の表示基板ＳＵＢ２における第二の基板側に設けられた層には、第二の電極層３’（例えば、共通電極）が設けられている。
【００３３】  また、図１〜２では説明上、本発明の液晶表示素子の好適な実施形態として、液晶層５と第一の基板２との間および液晶層５と前記第二の基板７との間にそれぞれの第一の基板および第二の基板上に配向層４が液晶層５と当接するように形成された例を記載しているが、本発明の液晶表示素子は、第一の基板２または第二の基板７上の少なくとも一方に配向層４が形成されていればよい。例えば、液晶層５と第一の基板２との間に配向層４が前記第一の基板２上に液晶層５と当接するように形成されている場合、他方の液晶層５と第二の基板７との間には、配向膜を設けなくてもよい。
【００３４】  すなわち、本発明に係る液晶パネル１０は、第一の偏光板１と、第一の基板２と、電極層３と、配向層４と、液晶組成物を含む液晶層５と、配向層４と、カラーフィルタ６と、第二の基板７と、第二の偏光板８と、が順次積層された構成を含むことが好ましい。
【００３５】  図１において、発光素子Ｌからの入射光を変換して発光する光変換部１０３が、光源部１０１内に設けられている場合、光源部１０１から発光される光は、光変換部１０３により変換された光を含むものであり、当該光源部１０１から発光される光が導光部１０２（例えば、導光板）を介して液晶パネル１０の面内を透過する。
【００３６】  他方、前記光変換部１０３が、導光部１０２内に設けられている場合は、発光素子Ｌから発光された光が光変換部１０３により変換された後、導光部１０２内の導光板を変換された光が通過して液晶パネル１０の面内を透過しようとする、または発光素子Ｌから発光された光が導光部１０２内の導光板を通過した後、光変換部１０３により変換された光が液晶パネル１０の面内を透過しようとする。
【００３７】  この際、前記導光板の形状が、発光素子Ｌから発光された光が入射する側面から対向面に向かって厚さが次第に減少する側面を備えた平板体（側面がテーパー状の形態や楔状四角形板）であると、線光を面光に変換することができるため液晶パネル１０内に光を入射しやすくなる。その他、公知の手段で発光素子Ｌから発光された線光を面光に変換してもよい。
【００３８】  また、前記導光部１０２は、液晶パネル１０と導光版との間に光拡散板を備えることが導光板からでた光を均一に散乱させることができる点から好ましい（後述に実施形態として記載する）。
【００３９】  図２は、本実施形態で用いられる液晶表示素子の他の一例の全体を示す斜視図であり、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明に係る液晶表示素子は、平板状のバックライトユニット１００と、液晶パネル１０とを備えている。図１では、複数の発光素子Ｌが平板状の導光部１０２の一側面に配置されている形態であったが、図２の形態は、複数の発光素子Ｌが平板状の導光部１０２に対して平面状に配置されている形態である。本実施形態では、液晶パネル１０に対して背面直下に光源部１０１を設けた直下型バックライト構造を採用している。この構造では、液晶パネル１０の背面のほぼ全体に対してほぼ均等に発光素子Ｌが配列されている。
【００４０】  この場合、発光素子Ｌからの光は面光であるため、前記導光板の形状は、図１とは異なりテーパー状にしなくてもよい。
【００４１】  図２においても、前記導光部１０２は、液晶パネル１０と導光版との間に光拡散板を備えることが好ましい（後述に実施形態として記載する）。
【００４２】  図２における液晶パネル１０は、第一の電極層３を備えた第一の基板２と、第二の電極層３’（例えば、共通電極）を具備した第二の基板７と、前記第一の基板２と第二の基板７との間に挟持された液晶組成物（または液晶層５）を有し、前記第一の基板２と前記液晶層５との間に前記液晶層５と当接するように設けられた配向層４と、前記第二の基板７と前記液晶層５との間に前記液晶層５と当接するように設けられた配向層４と、を備えている。また、前記第二の基板７と第二の電極層３’との間にカラーフィルタ６が設けられており、前記第一の基板２および前記第二の基板８は、一対の偏光板１、８により挟持されている。
【００４３】  すなわち、本発明に係る液晶表示素子１０００は、第一の偏光板１と、第二の基板２０と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）３と、光配向層４と、液晶組成物を含む層５と、光配向層４と、第二の電極層３’と、カラーフィルタ６と、第一の基板７と、第一の偏光板８と、が順次積層された構成である。
【００４４】  本発明に係る光変換部は、第一の基板又は第二の基板の何れかで発光素子側の基板と前記発光素子との間に設けられることが好ましい。以下に本発明に係る液晶表示素子の好ましい実施形態および好ましいバックライトユニットを図３〜図１０を用いて説明する。
【００４５】  図３は、複数の発光素子Ｌが、液晶パネル１０の一側面側に一列に並べられ、かつ、光変換部１０３を導光部１０２の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図１のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。
【００４６】  図３におけるバックライトユニット１００は、液晶パネル１０の外部の一側面側に取り付けられた発光素子Ｌを備えた光源部１０１と、前記光源部１０１と接続した導光部１０２によって構成されており、該導光部１０２は、光変換部１０３および導光板１０４とを備えている。ここで、光変換部１０３は、発光素子Ｌからの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶ＮＣを含有する。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、発光素子Ｌを備えた光源部１０１と、前記光源部１０１に接続された光変換部１０３および導光板１０４と、前記導光板１０４の一方の面上に、第一の偏光板１、第一の表示基板ＳＵＢ１、液晶層５、第二の表示基板ＳＵＢ２及び第二の偏光板８が順に積層された構造である。このように、本実施形態では、導光部１０２内の一部に前記光変換部１０３を有するものとなる。
【００４７】  本発明に係る液晶表示素子および光変換部の好ましい形態の一例を、図３と併せて、図４、図５および図６を用いて説明する。
【００４８】  図４は、本発明に係る光変換部１０３の一例である。図４で示すように、本発明に係る光変換部１０３は、透明な長尺状の中空体の充填容器１１１（図４では管状の充填容器１１１）の内部（前記中空体の中空部）に発光用ナノ結晶ＮＣが収容（または充填）されている。必要により、発光用ナノ結晶ＮＣの他に蛍光物質や紫外線硬化性の樹脂を収容（または充填）してもよい。また、図４では、充填容器１１１の長軸方向に対して垂直に切断した面の形状は、“０”型形状であるが断面の形状は、特に限定されることは無い。
【００４９】  具体的な製造方法については後述で詳説するが、ガラス、石英またはアクリルなどの透明な管状の充填容器１１１の一方の端の開口部を封止し、発光用ナノ結晶ＮＣ、例えば量子ドットと、紫外線硬化性の樹脂とを混練した混合物を、管体１１１の内部に注入し、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、必要により前記管体の他方の開口部を封止することで、充填容器１１１内に発光用ナノ結晶ＮＣを封止した光変換部１０３を形成することができる。
【００５０】  図５は、本発明に係る光変換部（特にバックライトユニット）の一例であり、より詳細には、光源部１０１と、図４で示すような透明な長尺状の中空体の内部に発光用ナノ結晶ＮＣを収容した部材（光変換部１０３）と、導光板１０４とを示す図である。ここで、図５の実施態様では、光変換部１０３と導光板１０４とにより導光部１０２を形成している。
【００５１】  光源部１０１の発光素子Ｌは点光源であり、具体的に光源部１０１は、発光ダイオード１０５（ＬＥＤ）を含む発光素子Ｌにより構成されている。例えば、発光ダイオード１０５が、例えば、凹部容器１１３（図５には図示せず、図７を参照。）内に封止されると共に光源基板１１０に実装され、導光板１０４の光入射面（図５では、例えば左端の側面）に対向配置されている。また、図５で示すように、発光素子Ｌを含む光源部１０１と導光板１０４との間には、内部に発光用ナノ結晶ＮＣが収容されている管体（光変換部１０３）が配置されている。
【００５２】  光源部１０１において、光源基板１１０は長尺状の直方体の形状を有し、光源基板１１０の長手方向に発光素子Ｌが一列に並べられている（図１、図５参照）。また、当該光源部１０１と接続された光変換部１０３は、光源基板１１０と同様に長尺状の中空体であり、当該透明な長尺状の中空体の内部に発光用ナノ結晶ＮＣが収容された構成である。さらに、導光板１０４は、当該光変換部１０３と接続されているため、光源部１０１からの光は、光変換部１０３で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換され、導光板１０４へ導かれ液晶パネル１０内へ入射する。なお、ここで前記導光板１０４と第一の偏光板１との間には光拡散板を設けてもよい。これにより導光板１０４を通過する光を散乱させて面光として、液晶パネル１０、例えば第一の偏光板１に光を供給する（図３、図５参照）。従って、この場合、導光部１０２は、光変換部１０３、導光板１０４、及び光拡散版により構成されることとなる。
【００５３】  本発明に係る発光素子Ｌ（または発光ダイオード１０５）は、波長領域については光変換部に含まれる発光用ナノ結晶に吸収される波長領域であれば特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード（４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する青色発光ダイオードなど）を好適に使用できる。当該青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオードは、公知のものを使用することができる。青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオードとしては、例えば、サファイア基板の上に形成されるＡｌＮからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、ＧａＮを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えたものなどが例示として挙げられる。また、積層半導体層は、基板（例えば、図５などの光源基板１１０側から下地層、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層の順に積層されて構成されたものが挙げられる。
【００５４】  紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、ＬＥＤ等が挙げられるが、本発明に係る発光素子Ｌは、上記の４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有するＬＥＤ以外として、紫外光を発生するＬＥＤが好ましい。
【００５５】  なお、本明細書において、４２０〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を青色光と称し、５００〜５６０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を緑色光と称し、６０５〜６６５ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を赤色光と称する。また、本明細書の紫外光とは、３００ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長帯域に発光中心波長を有する光をいう。さらに本明細書において、「半値幅」とは、ピーク高さ１／２でのピークの幅のことを言う。
【００５６】  前記光変換部１０３は、発光素子Ｌからの光を波長変換するものであり、発光素子Ｌからの光の波長変換する発光用ナノ結晶ＮＣを含む。発光用ナノ結晶は、離散的エネルギー準位を有し、ナノ結晶の一次粒子の粒子径を変えることによって発光波長を自由に選択可能である。そのため、従来の白色ＬＥＤおよび蛍光物質を組み合わせた発光装置より、色再現領域が拡大される。
【００５７】  前記光変換部１０３は、透明な中空状の管体と、当該中空状管体の中空部に発光ダイオード１０５が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは２種以上の発光用ナノ結晶ＮＣと、当該発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とを含むことが好ましい（図４、図５参照）。この場合において、発光用ナノ結晶ＮＣは、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される少なくとも１種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることが好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される２種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣと、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣとを含んでいることが特に好ましい。
【００５８】  これにより、光変換部を介して得られた赤色光および緑色光のスペクトルは、半値幅が狭く、急峻なピークを有している。そのため、赤色光および緑色光の色純度が高くなり、発光ダイオード１０５が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃い、これらの合成光の色域が広くなるため、従来の白色ＬＥＤおよび蛍光物質を組み合わせた発光装置より、色再現領域が拡大される。
【００５９】  また、必要により、本発明に係る光変換部１０３は、発光用ナノ結晶ＮＣおよび当該発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂以外に、例えば蛍光物質を含んでも良い。具体的には、光源１０１は、４５０ｎｍにピークを持つ青色光を含む光が好ましく、青色光源がより好ましい。光変換部１０３は、光源部１０１からの青色光を赤色光または緑色光に波長変換する蛍光物質を必要により含むことが好ましい。これにより、バックライトユニットは、光変換部１０３により波長変換された赤色光および緑色光を合成することによりさまざまな色調の光を生成することが可能となる。
【００６０】  図６は、本発明に係る好適なバックライトの他の一形態を示す図であり、より詳細には、図５のバックライトユニットの変形例である。
【００６１】  発光ダイオード１０５が、例えば、凹部容器１１３（図６には図示せず、図７を参照。）内に封止されると共に光源基板１１０に実装され、導光板１０４の光入射面（図６では、例えば左端の側面）に対向配置されている。また、図６で示すように、発光素子Ｌと導光板１０４との間に、固定部材１１２ａ，１１２ｂを介することにより内部に発光用ナノ結晶ＮＣが収容されている管体１１１（光変換部１０３）が光源部１０１と接続される。
【００６２】  これにより、本発明に係る液晶表示素子は、発光用ナノ結晶ＮＣを含有する光変換部１０３が発光素子Ｌからの光を液晶パネルに供給するまでの光路において設けられているため、前記光変換部１０３により発光素子Ｌからの入射光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の内少なくとも一色の光に変換した光を放出することができる。
【００６３】  図７（ａ）は、複数の発光素子Ｌが、液晶パネル１０の一側面側に一列に並べられ、かつ、光源部１０１の一部に光変換部１０３を備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図１のＩ−Ｉ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図である。ここで、光源部１０１に液晶パネル１０の外部の一側面に取り付けられた光変換部１０３と発光素子Ｌとが設けられている。そのため、図７における本発明の好適なバックライトユニット１００は、光変換部１０３を備えた発光素子Ｌを含む光源部１０１と、導光板１０４と、必要により光拡散板（図示せず）を含む導光部（図示せず）とから構成される。そのため、本実施形態では、光変換部１０３は光源部１０１に含まれる。光拡散板（図示せず）を必要により導光板１０４と液晶パネル１０（例えば偏光板１）との間に導光板１０４と当接するように設けてもよい。
【００６４】  また、発光素子Ｌは、光変換部１０３としての発光用ナノ結晶ＮＣ（例えば量子ドット）および樹脂（図示せず）を含む光変換部材１０３と、発光ダイオード１０５とを必須の構成要素としていることが好ましい。換言すると、発光ダイオード１０５を光変換部１０３が覆っている形態の発光素子Ｌである。
【００６５】  そのため、本実施態様に係る液晶表示素子は、発光ダイオード１０５および光変換部１０３を備えた発光素子Ｌを有する光源部１０１と、導光板１０４を備えた光導光部１０２と、前記導光板１０４の一方の面上に、第一の偏光板１、第一の表示基板ＳＵＢ１、液晶層５、第二の表示基板ＳＵＢ２及び第二の偏光板８が順に積層された構造である。また、当該液晶表示素子において、光変換部１０３を備えた発光素子Ｌを有する光源部１０１と、導光板１０４を含む導光部とは接続されており、前記光源部１０１は、液晶パネル１０の外部の一側面に取り付けられている。
【００６６】  また、発光素子Ｌは、発光ダイオード１０５（ＬＥＤ）により構成されており、点光源である。より詳細には、発光ダイオード１０５を光変換部１０３が覆っている形態である。発光素子Ｌの一例として図７（ｂ）の拡大部分を用いて説明すると、上部側に凹部が形成された発光体を収納する凹部容器１１３（透明充填容器）と、当該容器と一体化した光源基板１１０（リードフレームを含むアノード用リード部（図示せず）およびカソード用リード部（図示せず））と、前記凹部の底面に取り付けられた発光ダイオード１０５と、凹部を覆うように設けられた発光用ナノ結晶ＮＣを含む樹脂層とを備えている。
【００６７】  発光ダイオード１０５は、凹部の底面に露出するカソード用リード部上に接着、固定されている。また、当該発光ダイオード１０５は、ｎ型電極およびｐ型電極を有しており、ボンディングワイヤを介して、ｐ型電極がアノード用リード部に接続され、ｎ型電極がカソード用リード部に接続されている。なお、本実施形態で用いた光源部１０１では、発光ダイオード１０５が、底面のほぼ中央部に取り付けられているが、特に制限されることは無い。また、光源基板１１０（アノード用リード部およびカソード用リード部、換言するとリードフレーム）は、金属板であり、表面に銀メッキ層が形成された銅合金等の金属導体であるため、透明充填容器の凹部の底面は、金属導体であるアノード用リード部の一部（導体部）およびカソード用リード部の一部（導体部）の銀メッキ層が露出している。
【００６８】  本発明に係る発光ダイオード１０５は、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５を好適に使用できる。
【００６９】  当該青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５は、公知のものを使用することができる。青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５としては、例えば、サファイア基板の上に形成されるＡｌＮからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、ＧａＮを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えたものなどが例示として挙げられる。また、積層半導体層は、基板（例えば、図５などの光源基板１１０側から下地層、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層の順に積層されて構成されたものが挙げられる。
【００７０】  光変換部１０３としては、発光ダイオード１０５が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは２種以上の発光用ナノ結晶ＮＣと、発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、発光用ナノ結晶ＮＣは、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される少なくとも１種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることが好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される２種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣと、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣとを含んでいることが特に好ましい。なお、赤色発光用ナノ結晶ＮＣは、緑色発光用ナノ結晶ＮＣが発する光でも励起されるので、緑および赤の発光用ナノ結晶ＮＣの比率により、光源部１０１から出力される光の色度の動きは非常に複雑に変化する。このような色度の調節には、発光ダイオード１０５の発光波長と、緑および赤の発光用ナノ結晶ＮＣの比率と、光変換部１０３における発光用ナノ結晶ＮＣの含有量と、光変換部１０３から光が出射される光射出面の形状とが関係する。
【００７１】  発光ダイオード１０５が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、光変換部１０３の光射出面からは、白色光が出射される。液晶表示素子のバックライトとしてこの白色光を使った色再現範囲は、発光ダイオード１０５の主発光ピークの波長および半値幅と、発光用ナノ結晶ＮＣの発光ピークの波長および半値幅とに依存する。
【００７２】  図８は、複数の発光素子Ｌが液晶パネル１０の一側面側に一列に並べられ、かつ、シート状の光変換部１０３を導光部１０２の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図１のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面図である。
【００７３】  図８に示すように、本実施形態の液晶表示素子は、導光板１０４および当該導光板１０４の一方の面上に形成された発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を備えた導光部１０２と、第一の偏光板１と、第一の表示基板ＳＵＢ１と、液晶層５と、第二の表示基板ＳＵＢ２と、第二の偏光板８とが順に積層され、前記導光板１０４の一側面側に光源部１０１が取り付けられた構造である。そのため、本実施形態では、光変換部１０３は導光部１０２に含まれる。また、必要により、光拡散板を光導光板１０４と液晶パネル１０（例えば偏光板１）との間に導光板１０４と当接するように設けてもよい。
【００７４】  さらに、発光素子Ｌを有する光源部１０１は、導光板１０４と接続されている。
【００７５】  図８で示すように、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３は、シート状であり、この構造では、液晶パネル１０の背面のほぼ全体に対して当接するように光変換部１０３が配置されている。また、当該発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３は、コロイド状の発光用ナノ結晶をフィルム中に分散させ、それを保護フィルムで挟み込んだ構造となっている。また、光変換部１０３としては、発光ダイオード１０５が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは２種以上の発光用ナノ結晶ＮＣと、発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、本発明に係る発光ダイオード１０５は、他の実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５を好適に使用できる。
【００７６】  発光用ナノ結晶ＮＣは、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される少なくとも１種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることが好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される２種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣと、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣとを含んでいることが特に好ましい。
【００７７】  図８に示すように、発光素子Ｌから導光板１０４を通過した面状の青色光が、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３において、緑色発光用ナノ結晶ＮＣで緑色の光に変換され、赤色発光用ナノ結晶ＮＣで赤色の光に変換され、青色の光はそのまま透過されることが好ましい。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、赤色、緑色および青色の鋭いピークを持った面状光源になることにより色再現領域が拡大して、画像に鮮やかな色彩を与えることができる。
【００７８】  図９は、複数の発光素子Ｌが液晶パネルに対して背面直下に平面状に配置された平板状のバックライトユニット１００を持ち、かつ、シート状の光変換部１０３を導光部１０２の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図２のＩ−Ｉ線方向に液晶表示素子を切断した断面図の一例である。
【００７９】  本実施態様におけるバックライトユニット１００は、複数の発光素子Ｌが光拡散板１０６（または液晶パネル１０）に対して平面状に配置された光源部１０１と、当該光拡散板１０６および当該光拡散板１０６と当接するように設けられた発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を含む導光部１０２とを含む形態である。そのため、本実施形態では、光変換部１０３は導光部１０２に含む。本実施態様における液晶表示素子は、複数の発光素子Ｌが平面状に配列された光源部１０１上に光拡散板１０６を備え、当該光拡散板１０６上に、図８で示した光変換部１０３と同様のシート状の発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３が設けられたバックライトユニット１００を有する。そのため、本実施態様における液晶表示素子は、複数の発光素子Ｌが平面状に配列された光源部１０１、光拡散板１０６および光拡散板１０６上に設けられた発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を備えた導光部１０２、第一の偏光板１、第一の表示基板ＳＵＢ１、液晶層５、第二の表示基板ＳＵＢ２及び第二の偏光板８が順に積層された構造である。
【００８０】  光拡散板１０６は、発光素子Ｌからでた光を均一に散乱させる役割を備えている。
【００８１】  図９で示すように、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３は、シート状であり、この構造は、図８と同様に液晶パネル１０の背面のほぼ全体に対して当接するように光変換部１０３が配置されている。
【００８２】  本実施形態における光変換部１０３としては、発光ダイオード１０５が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは２種以上の発光用ナノ結晶ＮＣと、発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、本発明に係る発光ダイオード１０５は、他の実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５を好適に使用できる。
【００８３】  発光用ナノ結晶ＮＣは、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する（例えば青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される少なくとも１種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることが好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される２種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣと、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣとを含んでいることが特に好ましい。
【００８４】  図９に示すように、複数の発光素子Ｌから光拡散板１０６で拡散された面状の光（例えば青色光）が、発光用ナノ結晶ＮＣを含むシート状の光変換部１０３において、緑色発光用ナノ結晶ＮＣで緑色の光に変換され、赤色発光用ナノ結晶ＮＣで赤色の光に変換され、光（例えば青色光）はそのまま透過される。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、赤色、緑色および青色の鋭いピークを持った面状光源になることにより色再現領域が拡大して、画像に鮮やかな色彩を与えることができる。
【００８５】  図１０は、複数の発光素子Ｌが液晶パネルに対して背面直下に平面状に配置された平板状のバックライトユニット１００を持ち、かつ、光源部１０１の一部に光変換部１０３を備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図２のＩ−Ｉ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図の他の一例である。
【００８６】  本実施態様におけるバックライトユニット１００は、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を有する発光素子Ｌが、光拡散板１０６（または液晶パネル１０）に対して平面状に配置された光源部１０１と、当該光拡散板１０６を含む導光部１０２とを備えた形態である。そのため、本実施形態では、光変換部１０３は光源部１０１に含まれる。本実施態様における液晶表示素子は、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を備えた発光素子Ｌを複数有し、かつ当該複数の発光素子Ｌが、平面状に配列された光源部１０１と、前記光源部１０１上に光拡散板１０６と、を備えたバックライトユニット１００を有する。また、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を有する発光素子Ｌは、図７で示した発光素子Ｌと同様の構造であり、すなわち光変換部１０３として発光用ナノ結晶ＮＣ、例えば量子ドットと樹脂とを含む光変換部材および発光ダイオード１０５から構成されている。
【００８７】  そのため、本発明に係る液晶表示素子は、発光用ナノ結晶ＮＣを含む光変換部１０３を備えた発光素子Ｌを複数有し、かつ当該複数の発光素子Ｌが平面状に配列された光源部１０１と、光拡散板１０６を備えた導光部１０２と、第一の偏光板１と、第一の表示基板ＳＵＢ１と、液晶層５と、第二の表示基板ＳＵＢ２と、第二の偏光板８と、が順に積層された構造である。
【００８８】  本実施態様における発光ダイオード１０５は、図７で示した実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード１０５を好適に使用できる。
【００８９】  光変換部１０３としては、発光ダイオード１０５が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは２種以上の発光用ナノ結晶ＮＣと、発光用ナノ結晶ＮＣを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、発光用ナノ結晶ＮＣは、発光ダイオード１０５が発する光（例えば青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される少なくとも１種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることが好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶ＮＣ、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣおよび発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣからなる群から選択される２種の発光用ナノ結晶ＮＣを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶ＮＣと、発光ダイオード１０５が発する光（例えば、青色光）を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶ＮＣとを含んでいることが特に好ましい。なお、赤色発光用ナノ結晶ＮＣは、緑色発光用ナノ結晶ＮＣが発する光でも励起されるので、緑および赤の発光用ナノ結晶ＮＣの比率により、光源部１０１から出力される光の色度の動きは非常に複雑に変化する。このような色度の調節には、発光ダイオード１０５の発光波長と、緑および赤の発光用ナノ結晶ＮＣの比率と、光変換部１０３における発光用ナノ結晶ＮＣの含有量と、光変換部１０３から光が出射される光射出面の形状とが関係する。
【００９０】  発光ダイオード１０５が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶ＮＣに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、光変換部１０３の光射出面からは、白色光が出射される。液晶表示素子のバックライトとしてこの白色光を使った色再現範囲は、発光ダイオード１０５の主発光ピークの波長および半値幅と、発光用ナノ結晶ＮＣの発光ピークの波長および半値幅とに依存する。
【００９１】    「液晶パネル」  上述した通り、バックライトユニット側の基板上に形成されている層（図１では電極層３、配向層４）およびバックライトユニット側の基板（第一の基板２）を第一の表示基板ＳＵＢ１と称し、前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層（図１では、配向層４、カラーフィルター６）および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板（第二の基板７）を第二の表示基板ＳＵＢ２と称しており、実施形態によって、バックライトユニット側の基板上に形成されている層や前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層を構成するものが異なる場合がある。以下に、本発明に係る液晶表示素子における好ましい第一の表示基板ＳＵＢ１（バックライトユニット側の基板上に形成されている層およびバックライトユニット側の基板（第一の基板２））および第二の表示基板ＳＵＢ２（バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板（第二の基板７））の実施形態、すなわち液晶表示素子の電極構造について説明する。
【００９２】  液晶パネル１０の好ましい実施形態を、図１１〜１８を用いて説明する。図１１は、液晶表示部の電極層３の構造図の模式図を表し、より詳細には図１１は、画素部分を等価回路で示した模式図であり、図１２および１３は画素電極の形状の一例を示す模式図である。また、図１２〜図１３は、本実施形態の一例として、ＦＦＳ型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。また、図１４は、本実施形態の一例として、ＩＰＳ型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。さらに、図１７は、本実施形態の一例として、ＶＡ型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。図１や図２に示すように、液晶パネル１０に対して背面側から照明する照明手段として上記バックライトユニットを設けることで液晶表示素子として駆動する。
【００９３】  当該図１１において、本発明に係る電極層３は、共通電極および複数の画素電極を備えている。画素電極は、絶縁層（例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）など）を介して共通電極上に配置されている。画素電極は表示画素毎に配置され、スリット状の開口部が形成されている。共通電極と画素電極とは、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）によって形成された透明電極であり、電極層３は、表示部において、複数の表示画素が配列する行に沿って延びるゲートバスラインＧＢＬ（ＧＢＬ１、ＧＢＬ２・・・ＧＢＬｍ）と、複数の表示画素が配列する列に沿って延びるソースバスラインＳＢＬ（ＳＢＬ１、ＳＢＬ２・・・ＳＢＬｍ）と、ゲートバスラインとソースバスラインとが交差する位置近傍に画素スイッチとして薄膜トランジスタを備えている。また、当該薄膜トランジスタのゲート電極は対応するゲートバスラインＧＢＬと電気的に接続されており、当該薄膜トランジスタのソース電極は対応する信号線ＳＢＬと電気的に接続されている。さらに、薄膜トランジスタのドレイン電極は、対応する画素電極と電気的に接続されている。
【００９４】  電極層３は、複数の表示画素を駆動する駆動手段として、ゲートドライバとソースドライバとを備えており、前記ゲートドライバおよび前記ソースドライバは、液晶表示部の周囲に配置されている。また、複数のゲートバスラインはゲートドライバの出力端子と電気的に接続され、複数のソースバスラインはソースドライバの出力端子と電気的に接続されている。
【００９５】  ゲートドライバは複数のゲートバスラインにオン電圧を順次印加して、選択されたゲートバスラインに電気的に接続された薄膜トランジスタのゲート電極にオン電圧を供給する。ゲート電極にオン電圧が供給された薄膜トランジスタのソース−ドレイン電極間が導通する。ソースドライバは、複数のソースバスラインのそれぞれに対応する出力信号を供給する。ソースバスラインに供給された信号は、ソース−ドレイン電極間が導通した薄膜トランジスタを介して対応する画素電極に印加される。ゲートドライバおよびソースドライバは、液晶表示素子の外部に配置された表示処理部（制御回路とも称する）により動作を制御される。
【００９６】  本発明に係る表示処理部は、通常駆動のほかに駆動電力低減のために低周波駆動の機能と間欠駆動の機能とを備えてもよく、ＴＦＴ液晶パネルのゲートバスラインを駆動するためのＬＳＩであるゲートドライバの動作およびＴＦＴ液晶パネルのソースバスラインを駆動するためのＬＳＩであるソースドライバの動作を制御するものである。また、共通電極に共通電圧ＶＣＯＭを供給し、バックライトの動作も制御している。例えば、本発明に係る表示処理部は、表示画面全体を複数の区画に分けて、それぞれの区画に映す画像の明るさに合わせてバックライトの光の強度を調整するローカルディミング手段を有してもよい。
【００９７】  図１２は、画素電極の形状の一例として櫛形の画素電極を示した図であり、図１における基板２上に形成された電極層３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図１２に示すように、第１の基板２の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層３は、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン２６と表示信号を供給するための複数のソースバスライン２５とが、互いに交差してマトリクス状に配置されている。当該複数のゲートバスライン２６と当該複数のソースバスライン２５とにより囲まれた領域により、液晶表示装置の単位画素が形成され、該単位画素内には、画素電極２１及び共通電極２２が形成されている。ゲートバスライン２６とソースバスライン２５が互いに交差している交差部近傍には、ソース電極２７、ドレイン電極２４およびゲート電極２８を含む薄膜トランジスタが設けられている。この薄膜トランジスタは、画素電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として、画素電極２１と連結している。また、ゲートバスライン２６と並行して、共通ライン２９が設けられる。この共通ライン２９は、共通電極２２に共通信号を供給するために、共通電極２２と連結している。
【００９８】  画素電極２１の背面には絶縁層１８（図示せず）を介して共通電極２２が一面に形成されている。そして、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離は配向層同士の最短離間距離（セルギャップ）より短い。前記画素電極の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていることが好ましい。なお、前記複数のゲートバスライン２６と複数のソースバスライン２５とに囲まれた領域にはソースバスライン２５を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ２３を設けてもよい。
【００９９】  また、図１３は、図１２の変形例であり、画素電極の形状の一例としてスリット状の画素電極を示した図である。当該図１３に示す画素電極２１は、略長方形の平板体の電極を、当該平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、その他の部分は略矩形枠状の切欠き部でくり抜かれた形状である。なお、切欠き部の形状は特に制限されるものではなく、楕円、円形、長方形状、菱形、三角形、または平行四辺形など公知の形状の切欠き部を使用できる。
【０１００】  なお、図１２および図１３には、一画素における一対のゲートバスライン２６及び一対のソースバスライン２５のみが示されている。
【０１０１】  図１５は、図１２または図１３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図の例の一つである。配向層４および薄膜トランジスタを含む電極層３が表面に形成された第１の基板２と、配向層４が表面に形成された第２の基板７とが所定の間隔Ｇで配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層５が充填されている。第１の基板２の表面の一部にゲート絶縁膜１２、共通電極２２、パッシベーション膜１８、平坦膜３３、共通電極２２、絶縁膜３５、画素電極２１および配向層４の順で積層されている。図１５では、パッシベーション膜１８と平坦膜３３との２層を別々に設けた例を記載しているが、パッシベーション膜１８と平坦膜３３との機能を併せ持つ平坦化膜を一層設けてもよい。
【０１０２】  薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図１５で示すように、基板２表面に形成されたゲート電極１１と、当該ゲート電極１１を覆い、且つ前記基板２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層１２と、前記ゲート電極１１と対向するよう前記ゲート絶縁層１２の表面に形成された半導体層１３と、前記半導体層１３の表面の一部を覆うように設けられた保護膜１４と、前記保護層１４および前記半導体層１３の一方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたドレイン電極１６と、前記保護膜１４および前記半導体層１３の他方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたソース電極１７と、前記ドレイン電極１６および前記ソース電極１７を覆うように設けられた絶縁保護層１８と、を有している。ゲート電極１１の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜（図示せず）を形成してもよい。
【０１０３】  図３及び図４に示す実施の形態では、共通電極２２はゲート絶縁層１２上のほぼ全面に形成された平板状の電極であり、一方、画素電極２１は共通電極２２を覆う絶縁保護層１８上に形成された櫛形の電極である。すなわち、共通電極２２は画素電極２１よりも第１の基板２に近い位置に配置され、これらの電極は絶縁保護層１８を介して互いに重なりあって配置される。画素電極２１と共通電極２２は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料により形成される。画素電極２１と共通電極２２が透明導電性材料により形成されるため、単位画素面積で開口される面積が大きくなり、開口率及び透過率が増加する。
【０１０４】  また、画素電極２１と共通電極２２とは、これらの電極間にフリンジ電界を形成するために、画素電極２１と共通電極２２との間の電極間距離（最小離間距離とも称する）Ｒが、第１の基板２と第２の基板７との間の液晶層５の厚さＧより小さくなるように形成される。ここで、電極間距離Ｒは各電極間の基板に水平方向の距離を表す。図１２では、平板状の共通電極２２と櫛形の画素電極２１とが重なり合っているため、最小離間距離（または電極間距離）：Ｒ＝０となる例が示されており、最小離間距離Ｒが第１の基板２と第２の基板７との間の液晶層の厚さ（セルギャップとも称される）：Ｇよりも小さくなるため、フリンジの電界Ｅが形成される。したがって、ＦＦＳ型の液晶表示素子は、画素電極２１の櫛形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。画素電極２１の櫛状部分の電極幅：ｌ、及び、画素電極２１の櫛状部分の間隙の幅：ｍは、発生する電界により液晶層５内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。また、画素電極と共通電極との最小離間距離Ｒは、ゲート絶縁膜１２の（平均）膜厚として調整することができる。
【０１０５】  本発明に係る液晶表示素子の液晶パネルのＦＦＳ型の変形例であるＩＰＳ型の液晶表示素子の例を図１４および図１６を用いて説明する。ＩＰＳ型の液晶表示素子の液晶パネル１０の構成は、上記図１のＦＦＳ型と同様に片側の基板上に電極層３（共通電極と画素電極とＴＦＴを含む）が設けられた構造であり、第１の偏光板１と、第１の基板２と、電極層３と、配向層４と、液晶組成物を含む液晶層５と、配向層４と、カラーフィルタ６と、第２の基板７と、第２の偏光板８と、が順次積層された構成である。
【０１０６】  図１３は、ＩＰＳ型の液晶表示部における図１の第１の基板２上に形成された電極層３のＩＩ線で囲まれた領域の一部を拡大した平面図である。図１３に示すように、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン２６と表示信号を供給するための複数のソースバスライン２５とにより囲まれた領域内（単位画素内）で、櫛歯形の第１の電極（例えば、画素電極）２１と櫛歯型の第２の電極（例えば、共通電極）２２とが互いに遊嵌した状態（両電極が一定距離を保った状態で離間して噛合した状態）で設けられている。該単位画素内には、ゲートバスライン２６とソースバスライン２５が互いに交差している交差部近傍には、ソース電極２７、ドレイン電極２４およびゲート電極２８を含む薄膜トランジスタが設けられている。この薄膜トランジスタは、第１の電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として、第１の電極２１と連結している。また、ゲートバスライン２６と並行して、共通ライン（Ｖｃｏｍ）２９が設けられる。この共通ライン２９は、第２の電極２２に共通信号を供給するために、第２の電極２２と連結している。
【０１０７】  図１６は、図１３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向にＩＰＳ型の液晶パネルを切断した断面図である。第１の基板２上には、ゲートバスライン２６（図示せず）を覆い、且つ第１の基板２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層３２と、ゲート絶縁層３２の表面に形成された絶縁保護層３１とが設けられ、絶縁保護膜３１上に、第１の電極（画素電極）２１及び第２の電極（共通電極）２２が離間して設けられる。絶縁保護層３１は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。
【０１０８】  図１４及び図１６に示すような実施の形態では、第１の電極２１及び第２の電極２２は、絶縁保護層３１上に、すなわち同一の層上に形成された櫛形の電極であり、互いに離間して噛合した状態で設けられている。ＩＰＳ型の液晶表示部では、第１の電極２１と第２の電極２２との間の電極間距離Ｇと、第１の基板２と第２の基板７との間の液晶層の厚さ（セルギャップ）：Ｈは、Ｇ≧Ｈの関係を満たす。電極間距離：Ｇとは、第１の電極２１と第２の電極２２との間の、基板に水平方向の最短距離を表し、図１３及び図１６で示す例においては、第１の電極２１と第２の電極２２とが遊嵌して交互に形成されたラインに対して、垂直方向の距離を表す。第１の基板２と第２の基板７との距離：Ｈとは、第１の基板２と第２の基板７との間の液晶層の厚さを表し、具体的には、第１の基板２及び第２の基板７のそれぞれに設けられた配向層４（最表面）間の距離（すなわちセルギャップ）、液晶層の厚みを表す。
【０１０９】  一方、先述のＦＦＳ型の液晶表示部では、第１の基板２と第二の基板７との間の液晶層の厚さが、第１の電極２１と第２の電極２２との間の、基板に水平方向の最短距離未満であり、ＩＰＳ型の液晶表示部は、第１の基板２と第二の基板７との間の液晶層の厚さが、第１の電極２１と第２の電極２２との間の、基板に水平方向の最短距離以上である。したがって、ＩＰＳとＦＦＳの違いは、第１の電極２１及び第２の電極２２の厚み方向の位置関係に依存しない。
【０１１０】  ＩＰＳ型の液晶表示素子は、第１の電極２１及び第２の電極２２間に形成される基板面に対して水平方向の電界を利用して液晶分子を駆動させる。第１の電極２１の電極幅：Ｑ、及び第２の電極２２の電極幅：Ｒは、発生する電界により液晶層５内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。
【０１１１】  本発明の好ましい液晶パネルの他の実施形態は、垂直配向型の液晶表示素子である。図１７は、当該図２における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３（または薄膜トランジスタ層３とも称する。）のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図１８は、図１７におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向に図２に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図２および図１７〜１８を参照して、本発明に係る垂直配向型の液晶表示部を説明する。
【０１１２】  本発明に係る液晶表示素子における液晶パネル１０の構成は、図２に記載するように透明導電性材料からなる透明電極（層）３’（または共通電極３’とも称する。共通電極２２に対応）を具備した第２の基板７と、画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した電極層３を含む第１の基板２と、前記第１の基板２と第２の基板７との間に挟持された液晶組成物（または液晶層５）を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板２，７に対して略垂直である液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。また図１８に示すように、前記第１の基板２および前記第２の基板７は、一対の偏光板１，８により挟持されてもよい。さらに、図１８では、前記第２の基板７と共通電極３’との間にカラーフィルタ６が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層５と隣接し、かつ当該液晶層５を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向層４を透明電極（層）３，３’表面に形成してもよい。
【０１１３】  図１７は、画素電極の形状の一例として逆Ｌ字型の画素電極を示した図であり、図２における基板２上に形成された電極層３（画素電極２１に対応）のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。前記画素電極は、上記図１２、１３および１４と同様に、ゲートバスライン２６とソースバスライン２５とに囲まれた領域の略全面に逆Ｌ字型に形成されているが、画素電極の形状は限定されるものではない。
【０１１４】  垂直配向型の液晶表示素子の液晶表示部は、上記のＩＰＳ型やＦＦＳ型とは異なり、共通電極２２（図示せず）が画素電極２１と対向離間して形成されている。換言すると、画素電極２１と、共通電極２２とは別の基板上に形成されている。一方、先述のＦＦＳやＩＰＳ型の液晶表示素子は、画素電極２１および共通電極２２が同一基板上に形成されている。
【０１１５】  また、当該カラーフィルタ６は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ２３に対応する部分にブラックマトリックス（図示せず）を形成することが好ましい。
【０１１６】  図１８は、図１７おけるＩＩＩ−ＩＩＩ線方向に図２に示す液晶表示素子を切断した断面図である。すなわち、本発明に係る液晶表示素子の液晶パネル１０は、第１の偏光板１と、第１の基板２と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）３と、配向層４と、液晶組成物を含む層５と、配向層４と、共通電極３’と、カラーフィルタ６と、第２の基板７と、第１の偏光板８と、が順次積層された構成である。本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタの構造（図１８のＩＶの領域）の好適な一態様は、上述した通りであるためここでは省略する。
【０１１７】  本発明に係る液晶表示素子は、バックライトユニット１００を液晶の画素数より少ない複数の区画毎に輝度を制御することで、コントラストを向上させるローカルディミングの手法を有していても良い。
【０１１８】  ローカルディミングの手法としては、複数存在する発光素子Ｌを液晶パネル上の特定の領域の光源として使用し、各発光素子Ｌを表示領域の輝度に応じて制御することが可能である。この場合、当該複数の発光素子Ｌが、平面状に配列された形態であっても、液晶パネル１０の一側面側に一列に並べられた形態であっても良い。
【０１１９】  上記ローカルディミングの手法としてバックライトユニット１００の導光部１０２と液晶パネル１０とを有する構造になっている場合において、導光板（および／または光拡散板）と液晶パネルの光源側の基板との間に当該導光部１０２として、液晶の画素数より少ない特定領域毎にバックライトの光量を制御する制御層を有していても良い。
【０１２０】  バックライトの光量を制御する手法としては、液晶の画素数より少ない液晶素子を更に有していても良く、液晶素子としては既存の様々手法を用いることができるが、ポリマーネットワークが形成された液晶を含むＬＣＤ層が透過率の点で好ましい。当該ポリマーネットワークが形成された（ネマチック）液晶を含む層（必要により一対の透明電極で挟持されたポリマーネットワークが形成された（ネマチック）液晶を含む層）は、電圧ＯＦＦ時は光を散乱し、電圧ＯＮ時は光を透過するため、表示画面全体を複数の区画に分けるように区画されたポリマーネットワークが形成された液晶を含むＬＣＤ層を、導光板（および／または光拡散板）と液晶パネルの光源側の基板との間に設けることでローカルディミングを実現できる。
【０１２１】  以下、本発明に係る液晶表示素子の構成要素である光変換部、液晶層および配向層について説明する。
【０１２２】  本発明に係る光変換部は、発光用ナノ結晶を含有する。本明細書における用語「ナノ結晶」は、好ましくは、１００ｎｍ以下の少なくとも１つの長さを有する、粒子を指す。ナノ結晶の形状は、任意の幾何学的形状を有してもよく、対称または不対称であってよい。当該ナノ結晶の形状の具体例としては、細長、ロッド状の形状、円形（球状）、楕円形、角錐の形状、ディスク状、枝状、網状または任意の不規則な形状等を含む。一部の実施形態では、発光用ナノ結晶は、量子ドットまたは量子ロッドであることが好ましい。
【０１２３】  当該発光用ナノ結晶は、少なくとも１種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有することが好ましい。
【０１２４】  そのため、本発明に係る発光用ナノ結晶は、少なくとも第一半導体材料を含むコアと、第二半導体材料を含むシェルからなり、前記第一半導体材料と、前記第二半導体材料とは同じでも異なっていても良い。また、コアおよび／またはシェル共に第一半導体および／または第二半導体以外の第三の半導体材料を含んでも良い。なお、ここでいうコアを被覆とは、コアの少なくとも一部を被覆していればよい。
【０１２５】  さらに、当該発光用ナノ結晶は、少なくとも１種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、必要により、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと同一または異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルと、を有することが好ましい。
【０１２６】  したがって、本発明に係る発光用ナノ結晶は、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一の第二の半導体材料を含むシェルを有する形態、すなわち１種類又は２種以上の半導体材料から構成される態様（＝コアのみの構造（コア構造とも称する））と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含むシェルを有する形態等の、すなわちコア／シェル構造と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルを有する形態の、すなわちコア／シェル／シェル構造との３つの構造のうち少なくとも一つを有することが好ましい。
【０１２７】  また、本発明に係る発光用ナノ結晶は、上記の通り、コア構造、コア／シェル構造、コア／シェル／シェル構造の３つの形態を含むことが好ましく、この場合、コアは２種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい（例えば、ＣｄＳｅ＋ＣｄＳ、ＣＩＳ＋ＺｎＳ等）。またさらに、シェルも同様に２種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい。
【０１２８】  本発明に係る光変換部において、発光用ナノ結晶は、当該発光用ナノ結晶に対して親和性のある分子が発光用ナノ結晶と接触していてもよい。
【０１２９】  上記親和性のある分子とは、発光用ナノ結晶に対して親和性のある官能基を有する低分子および高分子であり、親和性のある官能基としては特に限定されるものでは無いが、窒素、酸素、硫黄およびリンからなる群から選択される１種の元素を含む基である事が好ましい。例えば、有機系硫黄基、有機系リン酸基ピロリドン基、ピリジン基、アミノ基、アミド基、イソシアネート基、カルボニル基、および水酸基等を挙げる事が出来る。
【０１３０】  発光用ナノ結晶が凝集すると、発光用ナノ結晶の局所的不存在などにより特定の領域（スポット）に高エネルギー光線が暴露されやすくなる。
【０１３１】  本発明に係る半導体材料は、ＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＶ族半導体及びＩ−ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族半導体からなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。本発明に係る第一の半導体材料、第一の半導体材料および第三の半導体材料の好ましい例は、上記の半導体材料と同様である。
【０１３２】  本発明に係る半導体材料は、具体的には、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＣｄＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ；ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ；ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ；Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、ＡｇＩｎＳｅ２、ＣｕＧａＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＧａＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＡｇＩｎＳ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＡｇＧａＳ２、Ｃ、ＳｉおよびＧｅからなる群から選択される少なくとも１つ以上選ばれ、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または２つ以上が混合されていても良く、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｇＩｎＳ２、ＡｇＩｎＳｅ２、ＡｇＩｎＴｅ２、ＡｇＧａＳ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＡｇＧａＴｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＴｅ２、ＣｕＧａＳ２、ＣｕＧａＳｅ２、ＣｕＧａＴｅ２、Ｓｉ、Ｃ、ＧｅおよびＣｕ２ＺｎＳｎＳ４からなる群から選択される少なくとも１つ以上選ばれることがより好ましく、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または２つ以上が混合されていても良い。
【０１３３】  本発明に係る発光用ナノ結晶は、赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶および青色光を発光する青色発光用ナノ結晶からなる群から選択される少なくとも１種のナノ結晶を含むことが好ましい。一般に、発光用ナノ結晶の発光色は、井戸型ポテンシャルモデルのシュレディンガー波動方程式の解によれば粒子径に依存するが、発光用ナノ結晶が有するエネルギーギャップにも依存するため、使用する発光用ナノ結晶とその粒子径を調整することにより、発光色を選択する。
【０１３４】  本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、６６５ｎｍ、６６３ｎｍ、６６０ｎｍ、６５８ｎｍ、６５５ｎｍ、６５３ｎｍ、６５１ｎｍ、６５０ｎｍ、６４７ｎｍ、６４５ｎｍ、６４３ｎｍ、６４０ｎｍ、６３７ｎｍ、６３５ｎｍ、６３２ｎｍまたは６３０ｎｍであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、６２８ｎｍ、６２５ｎｍ、６２３ｎｍ、６２０ｎｍ、６１５ｎｍ、６１０ｎｍ、６０７ｎｍまたは６０５ｎｍであることが好ましい。
【０１３５】  本発明において緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、５６０ｎｍ、５５７ｎｍ、５５５ｎｍ、５５０ｎｍ、５４７ｎｍ、５４５ｎｍ、５４３ｎｍ、５４０ｎｍ、５３７ｎｍ、５３５ｎｍ、５３２ｎｍまたは５３０ｎｍであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、５２８ｎｍ、５２５ｎｍ、５２３ｎｍ、５２０ｎｍ、５１５ｎｍ、５１０ｎｍ、５０７ｎｍ、５０５ｎｍ、５０３ｎｍまたは５００ｎｍであることが好ましい。
【０１３６】  本発明において青色光を発光する青色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、４８０ｎｍ、４７７ｎｍ、４７５ｎｍ、４７０ｎｍ、４６７ｎｍ、４６５ｎｍ、４６３ｎｍ、４６０ｎｍ、４５７ｎｍ、４５５ｎｍ、４５２ｎｍまたは４５０ｎｍであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、４５０ｎｍ、４４５ｎｍ、４４０ｎｍ、４３５ｎｍ、４３０ｎｍ、４２８ｎｍ、４２５ｎｍ、４２２ｎｍまたは４２０ｎｍであることが好ましい。
【０１３７】  本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が６３５ｎｍ±３０ｎｍの範囲に入っている事が望ましい。同じく、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が５３０ｎｍ±３０ｎｍの範囲に入っている事が望ましく、青色光を発光する青色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が４５０ｎｍ±３０ｎｍの範囲に入っている事が望ましい。
【０１３８】  本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光量子収率の下限値は、４０％以上、３０％以上、２０％以上、１０％以上の順で好ましい。
【０１３９】  本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの半値幅の上限値は、６０ｎｍ以下、５５ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、４５ｎｍ以下の順で好ましい。
【０１４０】  本発明に係る発光用ナノ結晶の粒子径（１次粒子）の上限値は、５０ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下の順で好ましい  本発明に係る赤色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は６６５ｎｍ、下限値は６０５ｎｍであり、このピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。同じく、緑色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は５６０ｎｍ、下限値は５００ｎｍ、青色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は４８０ｎｍ、下限値は４２０ｎｍであり、それぞれこのピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。
【０１４１】  本発明に係る光変換部は、発光用ナノ結晶を含み、当該発光用ナノ結晶は、赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶および青色光を発光する青色発光用ナノ結晶からなる群から選択される少なくとも１種のナノ結晶を含むことが好ましい。具体的には、赤色（例えば、ＣｄＳｅの発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＣｄＳであって内側のコア部がＣｄＳｅ、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＣｄＳであって内側のコア部がＺｎＳｅ、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＣｄＳであって内側のコア部がＣｄＳｅ、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＣｄＳであって内側のコア部がＺｎＳｅ、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶の発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、ＩｎＰの発光用ナノ結晶、ＩｎＰの発光用ナノ結晶、ＩｎＰのロッド状発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅとＣｄＳとの混晶の発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅとＣｄＳとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、ＺｎＳｅとＣｄＳとの混晶の発光用ナノ結晶、ＺｎＳｅとＣｄＳとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など）、緑色（ＣｄＳｅの発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅのロッド状の発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶の発光用ナノ結晶、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など）および青色（ＺｎＳｅの発光用ナノ結晶、ＺｎＳｅのロッド状発光用ナノ結晶、ＺｎＳの発光用ナノ結晶、ＺｎＳのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＺｎＳｅであって内側のコア部がＺｎＳ、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がＺｎＳｅであって内側のコア部がＺｎＳ、ＣｄＳの発光用ナノ結晶、ＣｄＳのロッド状発光用ナノ結晶）で発光する異なるナノ結晶を含む。他の色（例えば、黄色についても、必要に応じて光変換部に含有してもよい。
【０１４２】  本明細書における本発明に係る発光用ナノ結晶の粒子径（１次粒子）はＴＥＭ観察によって測定できる。一般的に、ナノ結晶の平均粒子径の測定方法としては、光散乱法、溶媒を用いた沈降式粒度測定法、電子顕微鏡により粒子を直接観察して平均粒子径を実測する方法が挙げられる。発光用ナノ結晶は水分などにより劣化しやすいため、本発明では、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により任意の複数個の結晶を直接観察し、投影二次元映像よる長短径比からそれぞれの粒子径を算出し、その平均を求める方法が好適である。そのため、本発明では上記方法を適用して平均粒子径を算出している。発光用ナノ結晶の１次粒子とは、構成する数〜数十ｎｍの大きさの単結晶またはそれに近い結晶子のことであり、発光用ナノ結晶の一次粒子の大きさや形は、当該一次粒子の化学組成、構造、製造方法や製造条件などによって依存すると考えられる。
【０１４３】  本発明に係る光変換部は、上記で示した発光用ナノ結晶と、必要により樹脂とを混合してもよい。
【０１４４】  本発明に係る光変換部が、図３の実施形態で示すような、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板の側面部に設置された場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、中空管体と当該中空管体の内部収容された発光用ナノ結晶を有する場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、例えばアクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリチオエーテル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、直鎖構造および環状構造ノポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、上記透明樹脂は、可視光領域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）において全光線透過率が８０％以上の透明樹脂が好ましい。
【０１４５】  さらに、本発明に係る光変換部において、必要により、上記透明樹脂、上記発光用ナノ結晶の他に、蛍光体、重合開始剤、触媒、アルミナ、シリカ、酸化チタンビーズ、ゼオライトまたはジルコニアなどの散乱剤といった、公知の添加剤を含んでもよい。
【０１４６】  本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、中空管体と当該中空管体の内部収容された発光用ナノ結晶を有する場合における透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂１００質量部に対して、２０質量部であることが好ましく、１７質量部であることが好ましく、１５質量部であることが好ましく、１３質量部であることが好ましく、１２質量部であることが好ましく、１０質量部であることが好ましく、８質量部であることが好ましく、６質量部であることが好ましく、５質量部であることが好ましく、４．５質量部であることが好ましく、４質量部であることが好ましく、３．５質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部であることが好ましく、０．０７質量部であることが好ましく、０．１質量部であることが好ましく、０．１５質量部であることが好ましく、０．２質量部であることが好ましく、０．３質量部、０．５質量部であることが好ましく、０．７質量部であることが好ましく、１質量部であることが好ましく、１．２質量部であることが好ましく、１．５質量部であることが好ましく、１．７質量部であることが好ましく、２質量部であることが好ましく、２．５質量部であることが好ましく、２．７質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましい。なお、光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。
【０１４７】  本発明に係る光変換部が、図７および図１０の実施形態で示すような、発光素子と一体の場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、発光素子および発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備える場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合して使用してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、上記実施形態１の透明樹脂と同様の樹脂を使用することができるのでここでは省略する。また、本発明に係る光変換部において、必要により添加される添加剤も同様であるためここでは省略する。
【０１４８】  上記発光素子および発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備える場合の透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂１００質量部に対して、２５質量部であることが好ましく、２３質量部であることが好ましく、２０質量部であることが好ましく、１７質量部であることが好ましく、１５質量部であることが好ましく、１３質量部であることが好ましく、１２質量部であることが好ましく、１０質量部であることが好ましく、８質量部であることが好ましく、６質量部であることが好ましく、５質量部であることが好ましく、４．５質量部であることが好ましく、４質量部であることが好ましく、３．５質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部であることが好ましく、０．０７質量部であることが好ましく、０．１質量部であることが好ましく、０．１５質量部であることが好ましく、０．２質量部であることが好ましく、０．３質量部であることが好ましく、０．５質量部であることが好ましく、０．７質量部であることが好ましく、１質量部であることが好ましく、１．２質量部であることが好ましく、１．５質量部であることが好ましく、１．７質量部であることが好ましく、２質量部であることが好ましく、２．５質量部であることが好ましく、２．７質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましく、３．５質量部であることが好ましく、４質量部であることが好ましい。光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。
【０１４９】  本発明に係る光変換部が、図８および図９の実施形態で示すような、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板に対して全面に設置された場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、シート状であり、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで光源部側の基板に対して全面に配置した場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合して使用してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、上記実施形態１の透明樹脂と同様の樹脂を使用することができるのでここでは省略する。また、本発明に係る光変換部において、必要により添加される添加剤も同様であるためここでは省略する。
【０１５０】  本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板に対して全面に設置された場合における透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂１００質量部に対して、１９質量部であることが好ましく、１７質量部であることが好ましく、１５質量部であることが好ましく、１３質量部であることが好ましく、１２質量部であることが好ましく、１０質量部であることが好ましく、８質量部であることが好ましく、６質量部であることが好ましく、５質量部であることが好ましく、４．５質量部であることが好ましく、４質量部であることが好ましく、３．５質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部であることが好ましく、０．０７質量部であることが好ましく、０．１質量部であることが好ましく、０．１５質量部、０．２質量部であることが好ましく、０．３質量部であることが好ましく、０．５質量部であることが好ましく、０．７質量部であることが好ましく、１質量部であることが好ましく、１．２質量部であることが好ましく、１．５質量部であることが好ましく、１．７質量部であることが好ましく、２質量部であることが好ましく、２．５質量部、２．７質量部であることが好ましく、３質量部であることが好ましく、３．５質量部であることが好ましい。光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。
【０１５１】  さらに、本発明に係る光変換部において、必要により、上記透明樹脂、上記発光用ナノ結晶の他に、蛍光体、色素（顔料、染料）、重合開始剤、触媒、アルミナ、シリカ、酸化チタンビーズ、ゼオライトまたはジルコニアなどの散乱剤といった、公知の添加剤を含んでもよい。
【０１５２】  以下、本発明に係る液晶表示素子の液晶パネル部の構成要素である、液晶層、配向膜などについて説明する。
【０１５３】  本発明に係る液晶層は、一般式（ｉ）：
【０１５４】
【化３】
2018079528.tif 000005
【０１５５】（式中、Ｒｉ１及びＲｉ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、Ａｉ１は１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、ｎｉ１は０又は１を表す。）で表される化合物を１０〜５０重量％含有する液晶組成物を有する。
【０１５６】  上記一般式（ｉ）で表される化合物は一般式（ｉ−１）〜（ｉ−２）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１５７】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は下記の化合物である。
【０１５８】
【化４】
2018079528.tif 000006
【０１５９】（式中、Ｒｉ１１及びＲｉ１２はそれぞれ独立して、一般式（ｉ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表す。）  Ｒｉ１１及びＲｉ１２は、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。
【０１６０】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０１６１】  好ましい含有量の下限値は、本発明の組成物の総量に対して、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１５質量％であり、２０質量％であり、２５質量％であり、３０質量％であり、３５質量％であり、４０質量％であり、４５質量％であり、５０質量％であり、５５質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、９５質量％であり、９０質量％であり、８５質量％であり、８０質量％であり、７５質量％であり、７０質量％であり、６５質量％であり、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４０質量％であり、３５質量％であり、３０質量％であり、２５質量％である。
【０１６２】  本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。
【０１６３】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は一般式（ｉ−１−１）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１６４】
【化５】
2018079528.tif 000007
【０１６５】（式中Ｒｉ１２は一般式（ｉ−１）における意味と同じ意味を表す。）  一般式（ｉ−１−１）で表される化合物は、式（ｉ−１−１．１）から式（ｉ−１−１．３）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式（ｉ−１−１．２）又は式（ｉ−１−１．３）で表される化合物であることが好ましく、特に、式（ｉ−１−１．３）で表される化合物であることが好ましい。
【０１６６】
【化６】
2018079528.tif 000008
【０１６７】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−１．３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２０質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％であり、５質量％であり、３質量％である。
【０１６８】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は一般式（ｉ−１−２）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１６９】
【化７】
2018079528.tif 000009
【０１７０】（式中Ｒｉ１２は一般式（ｉ−１）における意味と同じ意味を表す。）  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２５質量％であり、２７質量％であり、３０質量％であり、３５質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４２質量％であり、４０質量％であり、３８質量％であり、３５質量％であり、３３質量％であり、３０質量％である。
【０１７１】  さらに、一般式（ｉ−１−２）で表される化合物は、式（ｉ−１−２．１）から式（ｉ−１−２．４）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式（ｉ−１−２．２）から式（ｉ−１−２．４）で表される化合物であることが好ましい。特に、式（ｉ−１−２．２）で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いＴＮＩを求めるときは、式（ｉ−１−２．３）又は式（ｉ−１−２．４）で表される化合物を用いることが好ましい。式（ｉ−１−２．３）及び式（ｉ−１−２．４）で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために３０質量％以上にすることは好ましくない。
【０１７２】
【化８】
2018079528.tif 000010
【０１７３】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−２．２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１０質量％であり、１５質量％であり、１８質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２５質量％であり、２７質量％であり、３０質量％であり、３３質量％であり、３５質量％であり、３８質量％であり、４０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４３質量％であり、４０質量％であり、３８質量％であり、３５質量％であり、３２質量％であり、３０質量％であり、２７質量％であり、２５質量％であり、２２質量％である。
【０１７４】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−１．３）で表される化合物及び式（ｉ−１−２．２）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、１０質量％であり、１５質量％であり、２０質量％であり、２５質量％であり、２７質量％であり、３０質量％であり、３５質量％であり、４０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４３質量％であり、４０質量％であり、３８質量％であり、３５質量％であり、３２質量％であり、３０質量％であり、２７質量％であり、２５質量％であり、２２質量％である。
【０１７５】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は一般式（ｉ−１−３）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１７６】
【化９】
2018079528.tif 000011
【０１７７】（式中Ｒｉ１３及びＲｉ１４はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基を表す。）  Ｒｉ１３及びＲｉ１４は、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基及び直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましい。
【０１７８】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２５質量％であり、３０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４０質量％であり、３７質量％であり、３５質量％であり、３３質量％であり、３０質量％であり、２７質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％である。さらに、一般式（ｉ−１−３）で表される化合物は、式（ｉ−１−３．１）から式（ｉ−１−３．１２）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式（ｉ−１−３．１）、式（ｉ−１−３．３）又は式（ｉ−１−３．４）で表される化合物であることが好ましい。特に、式（ｉ−１−３．１）で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いＴＮＩを求めるときは、式（ｉ−１−３．３）、式（ｉ−１−３．４）、式（Ｌ−１−３．１１）及び式（ｉ−１−３．１２）で表される化合物を用いることが好ましい。式（ｉ−１−３．３）、式（ｉ−１−３．４）、式（ｉ−１−３．１１）及び式（ｉ−１−３．１２）で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度を良くするために２０質量％以上にすることは好ましくない。
【０１７９】
【化１０】
2018079528.tif 000012
【０１８０】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−３．１）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１８質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％である。
【０１８１】  一般式（ｉ−１）で表される化合物は一般式（ｉ−１−４）及び／又は（ｉ−１−５）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１８２】
【化１１】
2018079528.tif 000013
【０１８３】（式中Ｒｉ１５及びＲｉ１６はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基を表す。）  Ｒｉ１５及びＲｉ１６は、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。
【０１８４】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−４）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％である。
【０１８５】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−５）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％である。
【０１８６】  さらに、一般式（ｉ−１−４）及び（ｉ−１−５）で表される化合物は、式（ｉ−１−４．１）から式（ｉ−１−５．３）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式（ｉ−１−４．２）又は式（ｉ−１−５．２）で表される化合物であることが好ましい。
【０１８７】
【化１２】
2018079528.tif 000014
【０１８８】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−４．２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１８質量％であり、２０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％である。
【０１８９】  式（ｉ−１−１．３）、式（ｉ−１−２．２）、式（ｉ−１−３．１）、式（ｉ−１−３．３）、式（ｉ−１−３．４）、式（ｉ−１−３．１１）及び式（ｉ−１−３．１２）で表される化合物から選ばれる２種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式（ｉ−１−１．３）、式（ｉ−１−２．２）、式（ｉ−１−３．１）、式（ｉ−１−３．３）、式（ｉ−１−３．４）及び式（ｉ−１−４．２）で表される化合物から選ばれる２種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、本発明の組成物の総量に対して、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１３質量％であり、１５質量％であり、１８質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２５質量％であり、２７質量％であり、３０質量％であり、３３質量％であり、３５質量％であり、上限値は、本発明の組成物の総量に対して、８０質量％であり、７０質量％であり、６０質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４０質量％であり、３７質量％であり、３５質量％であり、３３質量％であり、３０質量％であり、２８質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％である。組成物の信頼性を重視する場合には、式（ｉ−１−３．１）、式（ｉ−１−３．３）及び式（ｉ−１−３．４））で表される化合物から選ばれる２種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式（ｉ−１−１．３）、式（ｉ−１−２．２）で表される化合物から選ばれる２種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。一般式（ｉ−１）で表される化合物は一般式（ｉ−１−６）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１９０】
【化１３】
2018079528.tif 000015
【０１９１】（式中Ｒｉ１７及びＲｉ１８はそれぞれ独立してメチル基又は水素原子を表す。）  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−１−６）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、５質量％であり、１０質量％であり、１５質量％であり、１７質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２５質量％であり、２７質量％であり、３０質量％であり、３５質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、６０質量％であり、５５質量％であり、５０質量％であり、４５質量％であり、４２質量％であり、４０質量％であり、３８質量％であり、３５質量％であり、３３質量％であり、３０質量％である。
【０１９２】  さらに、一般式（ｉ−１−６）で表される化合物は、式（ｉ−１−６．１）から式（ｉ−１−６．３）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０１９３】
【化１４】
2018079528.tif 000016
【０１９４】  一般式（ｉ−２）で表される化合物は下記の化合物である。
【０１９５】
【化１５】
2018079528.tif 000017
【０１９６】（式中、Ｒｉ２１及びＲｉ２２はそれぞれ独立して、一般式（ｉ）におけるＲｉ１及びＲｉ２と同じ意味を表す。）  Ｒｉ２１は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましく、ＲＬ２２は炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数４〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましい。
【０１９７】  一般式（ｉ−２）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０１９８】  低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【０１９９】  本発明の組成物の総量に対しての式（ｉ−２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２０質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％であり、５質量％であり、３質量％である。
【０２００】  さらに、一般式（ｉ−２）で表される化合物は、式（ｉ−２．１）から式（ｉ−２．６）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式（Ｌ−２．１）、式（ｉ−２．３）、式（ｉ−２．４）及び式（ｉ−２．６）で表される化合物であることが好ましい。
【０２０１】
【化１６】
2018079528.tif 000018
【０２０２】  本発明の組成物は、一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）および（Ｎ−４）で表される化合物から選ばれる化合物を１種類又は２種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の化合物（Δεの符号が負で、その絶対値が２より大きい）に該当する。
【０２０３】
【化１７】
2018079528.tif 000019
【０２０４】  ［前記一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）及び（Ｎ−４）中、ＲＮ１１、ＲＮ１２、ＲＮ２１、ＲＮ２２、ＲＮ３１、ＲＮ３２、ＲＮ４１及びＲＮ４２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、又は炭素原子数２〜８のアルキル鎖中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−が、それぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換された化学構造を持つ構造部位、  ＡＮ１１、ＡＮ１２、ＡＮ２１、ＡＮ２２、ＡＮ３１、ＡＮ３２、ＡＮ４１及びＡＮ４２はそれぞれ独立して（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）（ｃ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）（ｄ）  １，４−シクロヘキセニレン基からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）、基（ｃ）及び基（ｄ）は、その構造中の水素原子が、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、  ＺＮ１１、ＺＮ１２、ＺＮ２１、ＺＮ２２、ＺＮ３１、ＺＮ３２、ＺＮ４１及びＺＮ４２は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ＸＮ２１は水素原子又はフッ素原子を表し、ＴＮ３１は−ＣＨ２−又は酸素原子を表し、ＸＮ４１は、酸素原子、窒素原子、又は−ＣＨ２−を表し、ＹＮ４１は、単結合、又は−ＣＨ２−を表し、ｎＮ１１、ｎＮ１２、ｎＮ２１、ｎＮ２２、ｎＮ３１、ｎＮ３２、ｎＮ４１、及びｎＮ４２は、それぞれ独立して０〜３の整数を表すが、ｎＮ１１＋ｎＮ１２、ｎＮ２１＋ｎＮ２２及びｎＮ３１＋ｎＮ３２はそれぞれ独立して１、２又は３であり、ＡＮ１１〜ＡＮ３２、ＺＮ１１〜ＺＮ３２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＮ４１＋ｎＮ４２は０〜３の整数を表すが、ＡＮ４１及びＡＮ４２、ＺＮ４１及びＺＮ４２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。］  一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）及び（Ｎ−４）で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が２よりも大きな化合物であることが好ましい。
【０２０５】  一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）および（Ｎ−４）中、ＲＮ１１、ＲＮ１２、ＲＮ２１、ＲＮ２２、ＲＮ３１、ＲＮ３２、ＲＮ４１及びＲＮ４２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数２〜５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルケニル基（プロペニル基）が特に好ましい。
【０２０６】  また、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【０２０７】  アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
【０２０８】
【化１８】
2018079528.tif 000020
【０２０９】  ＡＮ１１、ＡＮ１２、ＡＮ２１、ＡＮ２２、ＡＮ３１及びＡＮ３２はそれぞれ独立してΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【０２１０】
【化１９】
2018079528.tif 000021
【０２１１】トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−シクロヘキセニレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましい。
【０２１２】  ＺＮ１１、ＺＮ１２、ＺＮ２１、ＺＮ２２、ＺＮ３１及びＺＮ３２はそれぞれ独立して−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合を表すことが好ましく、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−又は単結合が更に好ましく、−ＣＨ２Ｏ−又は単結合が特に好ましい。
【０２１３】  ＸＮ２１はフッ素原子が好ましい。
【０２１４】  ＴＮ３１は酸素原子が好ましい。
【０２１５】  ｎＮ１１＋ｎＮ１２、ｎＮ２１＋ｎＮ２２及びｎＮ３１＋ｎＮ３２は１又は２が好ましく、ｎＮ１１が１でありｎＮ１２が０である組み合わせ、ｎＮ１１が２でありｎＮ１２が０である組み合わせ、ｎＮ１１が１でありｎＮ１２が１である組み合わせ、ｎＮ１１が２でありｎＮ１２が１である組み合わせ、ｎＮ２１が１でありｎＮ２２が０である組み合わせ、ｎＮ２１が２でありｎＮ２２が０である組み合わせ、ｎＮ３１が１でありｎＮ３２が０である組み合わせ、ｎＮ３１が２でありｎＮ３２が０である組み合わせ、が好ましい。ｎＮ４１＋ｎＮ４２は、０、１又は２が好ましく、ｎＮ４１＋ｎＮ４２は、０がより好ましい。
【０２１６】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｎ−１）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％である。
【０２１７】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｎ−２）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％である。
【０２１８】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｎ−３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％である。
【０２１９】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｎ−４）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０．５質量％であり、０．７質量％であり、１質量％であり、１．５質量％であり、２質量％であり、２．５質量％であり、３質量％であり、３．５質量％であり、４質量％であり、４．５質量％であり、５質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、１０質量％である。好ましい含有量の上限値は、５０質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１２質量％であり、１０質量％であり、８質量％である。
【０２２０】  本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
【０２２１】  本発明に係る液晶組成物は、一般式（Ｎ−１）で表される化合物、一般式（Ｎ−１）で表される化合物および一般式（Ｎ−１）で表される化合物のうち、一般式（Ｎ−１）で表される化合物を有することが好ましい。
【０２２２】  一般式（Ｎ−１）で表される化合物として、下記の一般式（Ｎ−１ａ）〜（Ｎ−１ｈ）で表される化合物群を挙げることができる。
【０２２３】
【化２０】
2018079528.tif 000022
【０２２４】（式中、ＲＮ１１及びＲＮ１２は一般式（Ｎ−１）におけるＲＮ１１及びＲＮ１２と同じ意味を表し、ｎＮａ１１は０又は１を表し、ｎＮｂ１１は１又は２を表し、ｎＮｃ１１は０又は１を表し、ｎＮｄ１１は１又は２を表し、ｎＮｅ１１は１又は２を表し、ｎＮｆ１１は１又は２を表し、ｎＮｇ１１は１又は２を表し、ＡＮｅ１１はトランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表し、ＡＮｇ１１はトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−シクロヘキセニレン基又は１，４−フェニレン基を表すが少なくとも１つは１，４−シクロヘキセニレン基を表し、ＺＮｅ１１は単結合又はエチレンを表すが少なくとも１つはエチレンを表す。）  より具体的には、一般式（Ｎ−１）で表される化合物は一般式（Ｎ−１−１）〜（Ｎ−１−２１）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０２２５】  本発明の組成物は、一般式（Ｊ）で表される化合物を１種類又は２種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物（Δεが２より大きい。）に該当する。
【０２２６】
【化２１】
2018079528.tif 000023
【０２２７】（式中、ＲＪ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ｎＪ１は、０、１、２、３又は４を表し、  ＡＪ１、ＡＪ２及びＡＪ３はそれぞれ独立して、（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）及び（ｃ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、  ＺＪ１及びＺＪ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＪ１が２、３又は４であってＡＪ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＪ１が２、３又は４であってＺＪ１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、  ＸＪ１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）  一般式（Ｊ）中、ＲＪ１は、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数２〜５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルケニル基（プロペニル基）が特に好ましい。
【０２２８】  信頼性を重視する場合にはＲＪ１はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
【０２２９】  また、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【０２３０】  アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。）
【０２３１】
【化２２】
2018079528.tif 000024
【０２３２】  ＡＪ１、ＡＪ２及びＡＪ３はそれぞれ独立してΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、それらはフッ素原子により置換されていてもよく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【０２３３】
【化２３】
2018079528.tif 000025
【０２３４】下記の構造を表すことがより好ましい。
【０２３５】
【化２４】
2018079528.tif 000026
【０２３６】  ＺＪ１及びＺＪ２はそれぞれ独立して−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合を表すことが好ましく、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−又は単結合が更に好ましく、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は単結合が特に好ましい。
【０２３７】  ＸＪ１はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が好ましい。
【０２３８】  ｎＪ１は、０、１、２又は３が好ましく、０、１又は２が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には０又は１が好ましく、ＴＮＩを重視する場合には１又は２が好ましい。
【０２３９】  組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では４種類であり、５種類であり、６種類であり、７種類以上である。
【０２４０】  本発明の組成物において、一般式（Ｊ）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０２４１】  本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ｊ）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％である。
【０２４２】  本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
【０２４３】  信頼性を重視する場合にはＲＪ１はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
【０２４４】  一般式（Ｊ）で表される化合物としては一般式（Ｍ）で表される化合物及び一般式（Ｋ）で表される化合物が好ましい。
【０２４５】
【化２５】
2018079528.tif 000027
【０２４６】（式中、ＲＭ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ｎＭ１は、０、１、２、３又は４を表し、  ＡＭ１及びＡＭ２はそれぞれ独立して、（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）及び（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）及び基（ｂ）上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、  ＺＭ１及びＺＭ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＭ１が２、３又は４であってＡＭ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＭ１が２、３又は４であってＺＭ１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、  ＸＭ１及びＸＭ３はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、  ＸＭ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）
【０２４７】
【化２６】
2018079528.tif 000028
【０２４８】（式中、ＲＫ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ｎＫ１は、０、１、２、３又は４を表し、  ＡＫ１及びＡＫ２はそれぞれ独立して、（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）及び（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）及び基（ｂ）上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、  ＺＫ１及びＺＫ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＫ１が２、３又は４であってＡＫ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＫ１が２、３又は４であってＺＫ１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、  ＸＫ１及びＸＫ３はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、  ＸＫ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）  本発明の組成物は、一般式（Ｍ）で表される化合物を１種類又は２種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物（Δεが２より大きい。）に該当する。
【０２４９】  一般式（Ｍ）中、ＲＭ１は、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数２〜５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜３のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルケニル基（プロペニル基）が特に好ましい。
【０２５０】  信頼性を重視する場合にはＲＭ１はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
【０２５１】  また、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【０２５２】  アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。）
【０２５３】
【化２７】
2018079528.tif 000029
【０２５４】  ＡＭ１及びＡＭ２はそれぞれ独立してΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【０２５５】
【化２８】
2018079528.tif 000030
【０２５６】下記の構造を表すことがより好ましい。
【０２５７】
【化２９】
2018079528.tif 000031
【０２５８】  ＺＭ１及びＺＭ２はそれぞれ独立して−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合を表すことが好ましく、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−又は単結合が更に好ましく、−ＣＦ２Ｏ−又は単結合が特に好ましい。
【０２５９】  ｎＭ１は、０、１、２又は３が好ましく、０、１又は２が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には０又は１が好ましく、ＴＮＩを重視する場合には１又は２が好ましい。
【０２６０】  組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では４種類であり、５種類であり、６種類であり、７種類以上である。
【０２６１】  本発明の組成物において、一般式（Ｍ）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０２６２】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｍ）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％である。
【０２６３】  本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
【０２６４】  本発明の液晶組成物は、一般式（Ｌ）で表される化合物を１種類又は２種類以上さらに含有することが好ましい。一般式（Ｌ）で表される化合物は誘電的にほぼ中性の化合物（Δεの値が−２〜２）に該当する。
【０２６５】
【化３０】
2018079528.tif 000032
【０２６６】（式中、ＲＬ１及びＲＬ２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、  ｎＬ１は０、１、２又は３を表し、  ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３はそれぞれ独立して（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）（ｃ）  ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、  ＺＬ１及びＺＬ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、  ｎＬ１が２又は３であってＡＬ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、ｎＬ１が２又は３であってＺＬ２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）、（Ｊ）及び（ｉ）で表される化合物を除く。）  一般式（Ｌ）で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類である。あるいは本発明の別の実施形態では２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類であり、６種類であり、７種類であり、８種類であり、９種類であり、１０種類以上である。
【０２６７】  本発明の組成物において、一般式（Ｌ）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０２６８】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であり、３０質量％であり、４０質量％であり、５０質量％であり、５５質量％であり、６０質量％であり、６５質量％であり、７０質量％であり、７５質量％であり、８０質量％である。好ましい含有量の上限値は、９５質量％であり、８５質量％であり、７５質量％であり、６５質量％であり、５５質量％であり、４５質量％であり、３５質量％であり、２５質量％である。
【０２６９】  本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
【０２７０】  信頼性を重視する場合にはＲＬ１及びＲＬ２はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
【０２７１】  分子内に存在するハロゲン原子は０、１、２又は３個が好ましく、０又は１が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には１が好ましい。
【０２７２】  ＲＬ１及びＲＬ２は、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【０２７３】  アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
【０２７４】
【化３１】
2018079528.tif 000033
【０２７５】  ｎＬ１は応答速度を重視する場合には０が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには２又は３が好ましく、これらのバランスをとるためには１が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。
【０２７６】  ＡＬ１、ＡＬ２及びＡＬ３はΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【０２７７】
【化３２】
2018079528.tif 000034
【０２７８】トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましい。
【０２７９】  ＺＬ１及びＺＬ２は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。
【０２８０】  一般式（Ｌ）で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が０個又は１個であることが好ましい。
【０２８１】  一般式（Ｌ）で表される化合物は一般式（Ｌ−３）〜（Ｌ−８）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【０２８２】  一般式（Ｌ−３）で表される化合物は下記の化合物である。
【０２８３】
【化３３】
2018079528.tif 000035
【０２８４】（式中、ＲＬ３１及びＲＬ３２はそれぞれ独立して、一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表す。）  ＲＬ３１及びＲＬ３２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数４〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましい。
【０２８５】  一般式（Ｌ−３）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０２８６】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−３）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、２０質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％であり、８質量％であり、７質量％であり、６質量％であり、５質量％であり、３質量％である。
【０２８７】  高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いＴＮＩを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【０２８８】  一般式（Ｌ−４）で表される化合物は下記の化合物である。
【０２８９】
【化３４】
2018079528.tif 000036
【０２９０】（式中、ＲＬ４１及びＲＬ４２はそれぞれ独立して、一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表す。）  ＲＬ４１は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましく、ＲＬ４２は炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数４〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましい。）  一般式（Ｌ−４）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０２９１】  本発明の組成物において、一般式（Ｌ−４）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０２９２】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−４）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１４質量％であり、１６質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２６質量％であり、３０質量％であり、３５質量％であり、４０質量％である。本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−４）で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、５０質量％であり、４０質量％であり、３５質量％であり、３０質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、５質量％である。
【０２９３】  一般式（Ｌ−５）で表される化合物は下記の化合物である。
【０２９４】
【化３５】
2018079528.tif 000037
【０２９５】（式中、ＲＬ５１及びＲＬ５２はそれぞれ独立して、一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表す。）  ＲＬ５１は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましく、ＲＬ５２は炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数４〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましい。
【０２９６】  一般式（Ｌ−５）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０２９７】  本発明の組成物において、一般式（Ｌ−５）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０２９８】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−５）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１４質量％であり、１６質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２６質量％であり、３０質量％であり、３５質量％であり、４０質量％である。本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−５）で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、５０質量％であり、４０質量％であり、３５質量％であり、３０質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、５質量％である  一般式（Ｌ−６）で表される化合物は下記の化合物である。
【０２９９】
【化３６】
2018079528.tif 000038
【０３００】（式中、ＲＬ６１及びＲＬ６２はそれぞれ独立して、一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表し、ＸＬ６１及びＸＬ６２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）  ＲＬ６１及びＲＬ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましく、ＸＬ６１及びＸＬ６２のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
【０３０１】  一般式（Ｌ−６）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類であり、５種類以上である。
【０３０２】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−６）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１４質量％であり、１６質量％であり、２０質量％であり、２３質量％であり、２６質量％であり、３０質量％であり、３５質量％であり、４０質量％である。本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−６）で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、５０質量％であり、４０質量％であり、３５質量％であり、３０質量％であり、２０質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、５質量％である。Δｎを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。
【０３０３】  一般式（Ｌ−７）で表される化合物は下記の化合物である。
【０３０４】
【化３７】
2018079528.tif 000039
【０３０５】（式中、ＲＬ７１及びＲＬ７２はそれぞれ独立して一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表し、ＡＬ７１及びＡＬ７２はそれぞれ独立して一般式（Ｌ）におけるＡＬ２及びＡＬ３と同じ意味を表すが、ＡＬ７１及びＡＬ７２上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ＺＬ７１は一般式（Ｌ）におけるＺＬ２と同じ意味を表し、ＸＬ７１及びＸＬ７２はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。）  式中、ＲＬ７１及びＲＬ７２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましく、ＡＬ７１及びＡＬ７２はそれぞれ独立して１，４−シクロヘキシレン基又は１，４−フェニレン基が好ましく、ＡＬ７１及びＡＬ７２上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ＺＬ７１は単結合又はＣＯＯ−が好ましく、単結合が好ましく、ＸＬ７１及びＸＬ７２は水素原子が好ましい。
【０３０６】  組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類である。
【０３０７】  本発明の組成物において、一般式（Ｌ−７）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０３０８】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−７）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１４質量％であり、１６質量％であり、２０質量％である。本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−７）で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、３０質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１８質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、５質量％である。
【０３０９】  本発明の組成物が高いＴＮＩの実施形態が望まれる場合は式（Ｌ−７）で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
【０３１０】  一般式（Ｌ−８）で表される化合物は下記の化合物である。
【０３１１】
【化３８】
2018079528.tif 000040
【０３１２】（式中、ＲＬ８１及びＲＬ８２はそれぞれ独立して一般式（Ｌ）におけるＲＬ１及びＲＬ２と同じ意味を表し、ＡＬ８１は一般式（Ｌ）におけるＡＬ１と同じ意味又は単結合を表すが、ＡＬ８１上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ＸＬ８１〜ＸＬ８６はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。）  式中、ＲＬ８１及びＲＬ８２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数２〜５のアルケニル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基が好ましく、ＡＬ８１は１，４−シクロヘキシレン基又は１，４−フェニレン基が好ましく、ＡＬ７１及びＡＬ７２上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、一般式（Ｌ−８）中の同一の環構造上にフッ素原子は０個又は１個が好ましく、分子内にフッ素原子は０個又は１個であることが好ましい。
【０３１３】  組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種類であり、２種類であり、３種類であり、４種類である。
【０３１４】  本発明の組成物において、一般式（Ｌ−８）で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０３１５】  本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−８）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、１質量％であり、２質量％であり、３質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、１０質量％であり、１４質量％であり、１６質量％であり、２０質量％である。本発明の組成物の総量に対しての式（Ｌ−８）で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、３０質量％であり、２５質量％であり、２３質量％であり、２０質量％であり、１８質量％であり、１５質量％であり、１０質量％であり、５質量％である。
【０３１６】  本発明の組成物が高いＴＮＩの実施形態が望まれる場合は式（Ｌ−８）で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
【０３１７】  本発明の組成物の総量に対しての一般式（ｉ）、一般式（Ｌ）、（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）及び（Ｊ）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０質量％であり、８５質量％であり、８８質量％であり、９０質量％であり、９２質量％であり、９３質量％であり、９４質量％であり、９５質量％であり、９６質量％であり、９７質量％であり、９８質量％であり、９９質量％であり、１００質量％である。好ましい含有量の上限値は、１００質量％であり、９９質量％であり、９８質量％であり、９５質量％である。ただし、Δεの絶対値が大きい組成物を得る観点からは、一般式（Ｎ−１）、（Ｎ−２）、（Ｎ−３）又は（Ｊ）で表される化合物のいずれか一方は０質量％であることが好ましい。
【０３１８】  本発明の組成物が負の誘電率異方性を有する液晶組成物である場合、液晶組成物の総量に対して、一般式（ｉ）で表される化合物と、一般式（Ｌ−３）〜（Ｌ−５）で表される化合物と、一般式（Ｎ−１ａ）、（Ｎ−１ｂ）、（Ｎ−１ｃ）、（Ｎ−１ｄ）および（Ｎ−１ｈ）で表される化合物との群から選択される少なくとも１種の化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８５質量％であり、８８質量％であり、９０質量％であり、９２質量％であり、９３質量％であり、９４質量％であり、９５質量％であり、９６質量％であり、９７質量％であり、９８質量％であり、９９質量％であり、１００質量％である。好ましい含有量の上限値は、１００質量％であり、９９質量％であり、９８質量％であり、９７質量％であり、９５質量％であり、９３質量％であり、９０質量％である。
【０３１９】  本願発明の組成物は、分子内に過酸（−ＣＯ−ＯＯ−）構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
【０３２０】  本願発明の組成物において、組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５質量％以下とすることが好ましく、３質量％以下とすることがより好ましく、１質量％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【０３２１】  本願発明の組成物において、ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、３質量％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０３２２】  本願発明の誘電率異方性が負の液晶組成物において、分子内の環構造に縮合環を有する場合、当該縮合環以外の環構造は１個以下が好ましく、当該縮合環以外の環構造は０個以下がより好ましい。
【０３２３】  本願発明の組成物において、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０質量％以上とすることが好ましく、９０質量％以上とすることがより好ましく、９５質量％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
【０３２４】  本願発明の組成物において、組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、３質量％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０３２５】  本願発明の組成物において、粘度の改善及びＴＮＩの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、３質量％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０３２６】  本願発明の組成物において、信頼性を特に重視する場合、液晶組成物の総量に対してのアルケニル基を有する化合物の含有量は、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下が好ましく、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下が好ましく、１７質量％以下が好ましく、１５質量％以下が好ましく、１２質量％以下が好ましく、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下が好ましく、５質量％以下が好ましく、３質量％以下が好ましく、２質量％以下が好ましい。
【０３２７】  本願発明の組成物において、信頼性を特に重視する場合、液晶組成物の誘電率異方性が中性（−２〜２）の成分の総量に対してのアルケニル基を有する化合物の含有量は、９０質量％以下、７０質量％以下、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下が好ましく、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下が好ましく、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下が好ましく、５質量％以下が好ましく、４質量％以下が好ましく、３質量％以下が好ましく、２質量％以下が好ましく、１質量％以下が好ましい。
【０３２８】  本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
【０３２９】  本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は２〜５であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は４〜５であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
【０３３０】  本発明に使用される液晶組成物の平均弾性定数（ＫＡＶＧ）は１０から２５が好ましいが、その下限値としては、１０が好ましく、１０．５が好ましく、１１が好ましく、１１．５が好ましく、１２が好ましく、１２．３が好ましく、１２．５が好ましく、１２．８が好ましく、１３が好ましく、１３．３が好ましく、１３．５が好ましく、１３．８が好ましく、１４が好ましく、１４．３が好ましく、１４．５が好ましく、１４．８が好ましく、１５が好ましく、１５．３が好ましく、１５．５が好ましく、１５．８が好ましく、１６が好ましく、１６．３が好ましく、１６．５が好ましく、１６．８が好ましく、１７が好ましく、１７．３が好ましく、１７．５が好ましく、１７．８が好ましく、１８が好ましく、その上限値としては、２５が好ましく、２４．５が好ましく、２４が好ましく、２３．５が好ましく、２３が好ましく、２２．８が好ましく、２２．５が好ましく、２２．３が好ましく、２２が好ましく、２１．８が好ましく、２１．５が好ましく、２１．３が好ましく、２１が好ましく、２０．８が好ましく、２０．５が好ましく、２０．３が好ましく、２０が好ましく、１９．８が好ましく、１９．５が好ましく、１９．３が好ましく、１９が好ましく、１８．８が好ましく、１８．５が好ましく、１８．３が好ましく、１８が好ましく、１７．８が好ましく、１７．５が好ましく、１７．３が好ましく、１７が好ましい。消費電力削減を重視する場合にはバックライトの光量を抑えることが有効であり、液晶表示素子は光の透過率を向上させることが好ましく、そのためにはＫＡＶＧの値を低めに設定することが好ましい。応答速度の改善を重視する場合にはＫＡＶＧの値を高めに設定することが好ましい。
【０３３１】  本発明の組成物には、ＰＳモード、横電界型ＰＳＡモード又は横電界型ＰＳＶＡモードなどの液晶表示素子を作製するために、重合性化合物を含有することができる。使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。更に具体的には、一般式（ＸＸ）
【０３３２】
【化３９】
2018079528.tif 000041
【０３３３】（式中、Ｘ２０１及びＸ２０２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは２から７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）が好ましく、Ｚ２０１は−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−（式中、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。）、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、Ｌ２０１およびＬ２０２はそれぞれ独立して、フッ素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数１〜８のアルコキシ基であり、Ｍ２０１は１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数１〜８のアルコキシ基により置換されていても良く、ｎ２０１およびｎ２０２はそれぞれ独立して、０〜４の整数である。）で表される二官能モノマーが好ましい。
【０３３４】  Ｘ２０１及びＸ２０２は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。ＰＳＡ表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
【０３３５】  Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表すが、ＰＳＡ表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表す態様が好ましい。この場合１〜４のアルキル基が好ましく、ｓは１〜４が好ましい。
【０３３６】  Ｚ２０１は、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合が好ましく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
【０３３７】  Ｍ２０１は任意の水素原子がフッ素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基または炭素原子数１〜８のアルコキシ基により置換されていても良い１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、１，４−フェニレン基又は単結合が好ましい。Ｃが単結合以外の環構造を表す場合、Ｚ２０１は単結合以外の連結基も好ましく、Ｍ２０１が単結合の場合、Ｚ２０１は単結合が好ましい。
【０３３８】  これらの点から、一般式（ＸＸ）において、Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
【０３３９】  一般式（ＸＸ）において、Ｍ２０１が単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式（ＸＸａ−１）から式（ＸＸａ−５）を表すことが好ましく、式（ＸＸａ−１）から式（ＸＸａ−３）を表すことがより好ましく、式（ＸＸａ−１）を表すことが特に好ましい。
【０３４０】
【化４０】
2018079528.tif 000042
【０３４１】（式中、両端はＳｐ２０１又はＳｐ２０２に結合するものとする。）  これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がＰＳＡ型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
【０３４２】  以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式（ＸＸ−１）〜一般式（ＸＸ−４）が特に好ましく、中でも一般式（ＸＸ−２）が最も好ましい。
【０３４３】
【化４１】
2018079528.tif 000043
【０３４４】（式中、ベンゼンはフッ素原子により置換されていても良く、Ｓｐ２０は炭素原子数２から５のアルキレン基を表す。）  本発明の組成物に重合性化合物を含有する場合の含有量は、０．０１質量％〜０．５質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜０．４５質量％であることが好ましく、０．０７質量％〜０．４質量％であることが好ましく、０．０８質量％〜０．３５質量％であることが好ましく、０．１質量％以上０．３質量％未満であることが好ましい。
【０３４５】  本発明の組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。
【０３４６】  本発明に係る液晶組成物は、自発配向剤を含むことが好ましい。当該自発配向剤は、液晶層を構成する液晶組成物に含まれる液晶分子の配向方向を制御することができる。液晶層の界面に自発配向剤の成分が集積する、または当該界面に吸着することで液晶分子の配向方向を制御することができると考えられる。これにより、液晶組成物中に自発配向剤を含む場合は、液晶パネルの配向層を無くすことができる。
【０３４７】  本発明に係る液晶組成物における自発配向剤の含有量は、液晶組成物の全体のうち０．１〜１０質量％含むことが好ましい。また、本発明に係る液晶組成物における自発配向剤は、上記の重合性化合物と併用して使用してもよい。
【０３４８】  当該自発配向剤は極性基およびメソゲン性基を有し、必要により重合性基を有することが好ましい。
【０３４９】  上記メソゲン性基とは、液晶相の挙動を誘発できる基を意味するが、メソゲン性基を含む表面修飾化合物は、必ずしもそれ自体が液晶相を示す必要はない。換言すると、「メソゲン性基」は、構造的秩序を誘導しやすい基であり、典型的には、芳香族環などの環式基といった強固な部分を含むものである。さらに、ここでいう「液晶相」とは、液体の流動性と結晶の異方性とを合わせ持つ相を言い、ネマチック液晶、スメクチック液晶またはコレステリック液晶などが挙げられる。
【０３５０】  本発明に係る表面修飾化合物におけるメソゲン性基の形状や表面修飾化合物の分子の形状は、特に制限されることはなく、棒状、円盤状、バナナ型、Ｌ字型、Ｔ字型、またはシクロデキストリン、カリックスアレーンもしくはククルビツリルなどの包摂型など挙げられるが、液晶相挙動を誘発できる形状がより好ましい。
【０３５１】  上記重合性基は、後述の一般式（Ｐ−１）〜一般式（Ｐ−１５）で表されることが好ましい。
【０３５２】  上記極性基は、ヘテロ原子を有する極性要素（電荷が分離した状態）の原子団であることが好ましく、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、ＢおよびＳｉ等のヘテロ原子をその構造中に含む極性要素の原子団であることがより好ましい。また、本発明に係る極性基は、ヘテロ原子を有する極性要素を含む環状構造原子団またはヘテロ原子を有する極性要素を含む直鎖状若しくは分岐状構造原子団のいずれでもよい。
【０３５３】  本発明に係る極性基において、当該ヘテロ原子を有する極性要素の価数は、一価、二価、三価など特に制限されず、また当該ヘテロ原子を有する極性要素の個数も特に制限されることは無い。当該ヘテロ原子を有する極性要素は、具体的には、含窒素基；シアノ基（−ＣＮ）、１級アミノ基（−ＮＨ２）、２級アミノ基（−ＮＨ−）、３級アミノ基（−ＮＲＲ’；但し、Ｒ，Ｒ’はアルキル基）、ピリジル基、含酸素基；水酸基（−ＯＨ）、アルコキシ基（−ＯＲ；但し、Ｒはアルキル基）、ホルミル基（−ＣＨＯ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、エーテル基（−Ｒａ’ＯＲａ’’−；但し、Ｒａ’、Ｒａ’’はアルキレン基またはアルケニレン基）、ケトン基（−Ｒａ’Ｃ（＝Ｏ）Ｒａ’’−；但し、Ｒａ’、Ｒａ’’はアルキレン基またはアルケニレン基）、カーボネート基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−）、アルコキシ（アルケニルオキシ）カルボニル基（−ＣＯＯＲ’’−；但しＲ’’はアルキレン基またはアルケニレン基）、カルバモイル基（−ＣＯＮＨ２）、ウレイド基（−ＮＨＣＯＮＨ２）、含リン基；ホスフィニル基（−Ｐ（＝Ｏ）Ｈ２）、リン酸基（−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）、含ホウ素基；ホウ酸基（−Ｂ（ＯＨ）２）、含硫黄基；メルカプト基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、スルフィニル基（−Ｓ（＝Ｏ）−）、スルホニル基（−ＳＯ２−）、スルホンアミド基（−ＳＯ２ＮＨ２）、スルホ酸基（−ＳＯ３Ｈ）またはスルフィノ基（−Ｓ（＝Ｏ）ＯＨ）で表される部分構造であることが好ましい。
【０３５４】  当該自発配向剤としては、以下の一般式（ａｌ−１）および／または一般式（ａｌ−２）であることが好ましい。
【０３５５】
【化２】
2018079528.tif 000044
【０３５６】  （式中、Ｒａｌ１、Ｒａｌ２、Ｚａｌ１、Ｚａｌ２、Ｌａｌ１、Ｌａｌ２、Ｌａｌ３、Ｓｐａｌ１、Ｓｐａｌ２、Ｓｐａｌ３、Ｘａｌ１、Ｘａｌ２、Ｘａｌ３、ｍａｌ１、ｍａｌ２、ｍａｌ３、ｎａｌ１、ｎａｌ２、ｎａｌ３、ｐａｌ１、ｐａｌ２およびｐａｌ３はそれぞれ互いに独立して、  Ｒａｌ１は、水素原子、ハロゲン、１〜２０個の炭素原子を有する直鎖状、分枝状もしくは環状アルキルを示し、ここで当該アルキル基において、１または２つ以上の隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−によって、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されてもよく、さらに１個または２個以上の水素原子は、ＦまたはＣｌによって置き換えられていてもよい、  Ｒａｌ２は、以下のいずれかの部分構造を備えた基を表し、
【０３５７】
【化１０２】
2018079528.tif 000045
【０３５８】
【化１０３】
2018079528.tif 000046
【０３５９】  Ｓｐａｌ１、Ｓｐａｌ２およびＳｐａｌ３はそれぞれ互いに独立して、炭素原子数１〜１２個のアルキル基または単結合を表し、  Ｘａｌ１、Ｘａｌ２およびＸａｌ３はそれぞれ互いに独立して、アルキル基、アクリル基、メタクリル基またはビニル基を示し、  Ｚａｌ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎａｌ−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎａｌ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲａｌ３Ｒａｌ４）ｎａ１−、−ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−、−ＣＨ２ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−、−ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−を示し、  Ｚａｌ２はそれぞれ互いに独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−（ＣＨ２）ｎ１−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−（ＣＦ２）ｎａｌ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＲａｌ３Ｒａｌ４）ｎａ１−、−ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−、−ＣＨ２ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−、−ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）ＣＨ（−Ｓｐａｌ１−Ｘａｌ１）−を示し、  Ｌａｌ１、Ｌａｌ２、Ｌａｌ３はそれぞれ互いに独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒａｌ３）２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒａｌ３、３〜１５個の炭素原子を有する任意に置換されたシリル基、任意に置換されたアリール基もしくはシクロアルキル基または１〜２５個の炭素原子を表すが、ここで、１個もしくは２個以上の水素原子がハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子）によって置き換えられていてもよく、上記Ｒａｌ３は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基を表し、上記Ｒａｌ４は、水素原子または１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基を表し、上記ｎａｌは、１〜４の整数を表し、  ｐａｌ１、ｐａｌ２およびｐａｌ３はそれぞれ互いに独立して、０または１を表し、ｍａｌ１、ｍａｌ２およびｍａｌ３はそれぞれ互いに独立して、０〜３の整数を表し、ｎａｌ１、ｎａｌ２およびｎａｌ３はそれぞれ互いに独立して、０〜３の整数を表す。）  一般式（Ａｌ−２）：
【０３６０】
【化７】
2018079528.tif 000047
【０３６１】（式中、Ｚｉ１およびＺｉ２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＯＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２―ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、又は炭素原子数２〜２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、ただしＫｉ１が（Ｋ−１１）の場合はメソゲン基に少なくとも−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２―ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−の何れか一つを含み、  Ａａｌ２１およびＡａ１２２はそれぞれ独立して、２価の６員環芳香族基又は２価の６員環脂肪族基を表すが、２価の無置換の６員環芳香族基、２価の無置換の６員環脂肪族基又はこれらの環構造中の水素原子は、置換されていないか炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていていることが好ましく、２価の無置換の６員環芳香族基若しくはこの環構造中の水素原子がフッ素原子で置換された基、又は２価の無置換の６員環脂肪族基が好ましく、置換基上の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基によって置換されていても良い１，４−フェニレン基、２，６−ナフタレン基又は１，４−シクロヘキシル基が好ましいが、少なくとも一つの置換基はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されており、  Ｚｉ１、Ａａｌ２１およびＡａ１２２がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、  Ｓｐｉ１は、好ましくは炭素原子数１〜１８の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、より好ましくは炭素原子数２〜１５の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、更に好ましくは炭素原子数３〜１２の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、  Ｒａｌ２１は、水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、又はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表し、該アルキル基中の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−が好ましく（ただし−Ｏ−は連続にはならない）、より好ましくは、水素原子、炭素原子数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基、又はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表し、該アルキル基中の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＯＣＯ−（ただし−Ｏ−は連続にはならない）を表す。
【０３６２】  Ｋｉ１は、以下の一般式（Ｋ−１）〜一般式（Ｋ−１１）で表される置換基を表し、
【０３６３】
【化２】
2018079528.tif 000048
【０３６４】  Ｐｉ１は、重合性基を表し、以下の一般式（Ｐ−１）〜一般式（Ｐ−１５）で表される群より選ばれる置換基を表し（式中、右端の黒点は結合手を表す。）、
【０３６５】
【化１】
2018079528.tif 000049
【０３６６】  Ｚｉ１、Ｚｉ２、Ａａｌ２１、ｍｉｉｉ１及び／又はＡａｌ２２がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、ただしＡｉ１及びＡｉ２の何れか一つは少なくとも一つのＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されており、Ｋｉ１が（Ｋ−１１）の場合は、Ｚｉｉ１は少なくとも−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２―ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−の何れか一つを含み、  ｍｉｉｉ１は、１〜５の整数を表し、  ｍｉｉｉ２は、１〜５の整数を表し、  Ｇｉ１は、２価、３価、４価のいずれかの分岐構造、または２価、３価、４価のいずれかの脂肪族または芳香族の環構造を表し、  ｍｉｉｉ３は、Ｇｉ１の価数より１小さい整数を表す。）  本発明に係る自発配向剤は、以下の一般式（ａｌ−１−１）で表される化合物がより好ましい。
【０３６７】
【化１９】
2018079528.tif 000050
【０３６８】（上記式中、Ｒｂｌ１は、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、Ｒｂｌ２はおよびＲｂｌ３はそれぞれ独立して、水素原子または１〜３個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、Ｌｂｌ１およびＬｂｌ１はそれぞれ独立して、水素原子または１〜７個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。）  その他、液晶パネルの配向層を無くす手段としては、重合性化合物を含有する液晶組成物を第１の基板および第２の基板間に充填する際に、当該晶組成物をＴｎｉ以上の状態で充填し、重合性化合物を含有する液晶組成物に対してＵＶ照射を行い重合性化合物を硬化させる方法などが挙げられる。
【０３６９】  本発明における組成物は、さらに、一般式（Ｑ）で表される化合物を含有することができる。
【０３７０】
【化４２】
2018079528.tif 000051
【０３７１】（式中、ＲＱは炭素原子数１から２２の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されてよく、ＭＱはトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基又は単結合を表す。）  ＲＱは炭素原子数１から２２の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されてよいが、炭素原子数１から１０の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、１つのＣＨ２基が−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、１つのＣＨ２基が−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数１から２０の直鎖アルキル基、１つのＣＨ２基が−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、１つのＣＨ２基が−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。ＭＱはトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基又は単結合を表すが、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が好ましい。
【０３７２】  一般式（Ｑ）で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式（Ｑ−ａ）から一般式（Ｑ−ｄ）で表される化合物が好ましい。
【０３７３】
【化４３】
2018079528.tif 000052
【０３７４】式中、ＲＱ１は炭素原子数１から１０の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、ＲＱ２は炭素原子数１から２０の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、ＲＱ３は炭素原子数１から８の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基又は分岐鎖アルコキシ基が好ましく、ＬＱは炭素原子数１から８の直鎖アルキレン基又は分岐鎖アルキレン基が好ましい。一般式（Ｑ−ａ）から一般式（Ｑ−ｄ）で表される化合物中、一般式（Ｑ−ｃ）及び一般式（Ｑ−ｄ）で表される化合物が更に好ましい。
【０３７５】  本願発明の組成物において、一般式（Ｑ）で表される化合物を１種又は２種を含有することが好ましく、１種から５種含有することが更に好ましく、その含有量は０．００１から１質量％であることが好ましく、０．００１から０．１質量％が更に好ましく、０．００１から０．０５質量％が特に好ましい。
【０３７６】  また、本発明に使用できる酸化防止剤又は光安定剤としてより具体的には以下の（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３８）で表される化合物が好ましい。
【０３７７】
【化４４】
2018079528.tif 000053
【０３７８】
【化４５】
2018079528.tif 000054
【０３７９】
【化４６】
2018079528.tif 000055
【０３８０】
【化４７】
2018079528.tif 000056
【０３８１】
【化４８】
2018079528.tif 000057
【０３８２】
【化４９】
2018079528.tif 000058
【０３８３】
【化５０】
2018079528.tif 000059
【０３８４】
【化５１】
2018079528.tif 000060
【０３８５】
【化５２】
2018079528.tif 000061
【０３８６】（式中、ｎは０から２０の整数を表す。）  本願発明の組成物において、一般式（Ｑ）で表される化合物又は一般式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３８）から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有することが好ましく、１種から５種含有することが更に好ましく、その含有量は０．００１から１質量％であることが好ましく、０．００１から０．１質量％が更に好ましく、０．００１から０．０５質量％が特に好ましい。
【０３８７】  本発明の重合性化合物を含有した組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。
【０３８８】  本発明の液晶組成物が重合性化合物を含有する場合、重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物含有組成物を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数６０Ｈｚから１０ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。
【０３８９】  照射時の温度は、本発明の組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には１５〜３５℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００Ｗ／ｃｍ２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ２〜５０Ｗ／ｃｍ２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ２から５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２から２００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
【０３９０】  重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物含有組成物を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数６０Ｈｚから１０ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。
【０３９１】  照射時の温度は、本発明の組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には１５〜３５℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００Ｗ／ｃｍ２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ２〜５０Ｗ／ｃｍ２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ２から５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２から２００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
【０３９２】    「配向層」  本発明の好適な液晶表示素子において、第一の基板と、第二の基板との間の液晶組成物と接する面には液晶層５の液晶分子を配向させるため、必要に応じて配向層を設けてもよい。配向層を必要とする液晶表示素子においては、光変換部と液晶層と間に配置するものであるが、配向層の膜厚が厚いものでも１００ｎｍ以下と薄く、光変換部を構成する発光用ナノ結晶、顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用を完全に遮断するものでは無い。
【０３９３】  また、配向層を用いない液晶表示素子においては、光変換部を構成する発光用ナノ結晶、顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用はより大きくなる。
【０３９４】  本発明に係る配向層は、ラビング配向層および光配向層からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。ラビング配向層の場合は、特に制限されることは無く、公知のポリイミド系の配向膜を好適に使用することができる。
【０３９５】  当該ラビング配向膜材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ペンゾシクロブテンポリマー）、ポリビニルアルコールなどの透明性有機材料を用いることができ、特に、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフエニルメタンなどの脂肪族または脂環族ジアミン等のジアミン及びブタンテトラカルボン酸無水物や２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸無水物から合成されるポリアミック酸をイミド化した、ポリイミド配向膜が好ましい。垂直配向膜等に使用する場合は配向を付与しないで使用することもできる。
【０３９６】  本発明に係る配向層が光配向層の場合は、光応答性分子を１種以上含むものであればよい。前記光応答性分子は、光に応答して二量化により架橋構造を形成する光応答性二量化型分子、光に応答して異性化し偏光軸に対して略垂直または平行に配向する光応答性異性化型分子、および光に応答して高分子鎖が切断する光応答性分解型高分子からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、光応答性異性化型分子が感度、配向規制力の点から特に好ましい。
【０３９７】  前記光応答性異性化型高分子において、光に応答して異性化し偏光軸に対して略垂直に配向する際に使用される光は、２００〜５００ｎｍであることが好ましく、３００〜５００ｎｍであることがより好ましく、３００〜４００ｎｍであることがさらに好ましい。
【０３９８】  本発明に係る光応答性異性化型高分子の重量平均分子量は、１００００〜８０００００であることが好ましく、１００００〜４０００００であることがより好ましく、５００００〜４０００００であることがさらに好ましく、５００００〜３０００００であることが特に好ましい。
【０３９９】  前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー，Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）測定の結果得られたものである。
【実施例】
【０４００】  以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、ｎは自然数を表す。【０４０１】  （側鎖）  −ｎ        −ＣｎＨ２ｎ＋１  炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基  ｎ−        ＣｎＨ２ｎ＋１−  炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基  −Ｏｎ      −ＯＣｎＨ２ｎ＋１  炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基  ｎＯ−      ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ−  炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基  −Ｖ        −ＣＨ＝ＣＨ２  Ｖ−        ＣＨ２＝ＣＨ−  −Ｖ１      −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３  １Ｖ−      ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−  −２Ｖ      −ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ３  Ｖ２−      ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−  −２Ｖ１    −ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３  １Ｖ２−    ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２  （連結基）−ｎ−          −ＣｎＨ２ｎ−−ｎＯ−        −ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−−Ｏｎ−        −Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−−ＣＯＯ−      −Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−−ＯＣＯ−      −Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−−ＣＦ２Ｏ−    −ＣＦ２−Ｏ−−ＯＣＦ２−    −Ｏ−ＣＦ２−  （環構造）【０４０２】
【化５３】
2018079528.tif 000062
【０４０３】  実施例中、測定した特性は以下の通りである。【０４０４】  ＴＮＩ  ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）  Δｎ  ：２５℃における屈折率異方性  Δε  ：２５℃における誘電率異方性  η    ：２５℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）  γ１  ：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）  「ＶＨＲ測定」（周波数６０Ｈｚ，印加電圧１Ｖの条件下で３３３Ｋにおける電圧保持率（％））  ４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色ＬＥＤ光源耐光試験：  ４５０ｎｍにピークをもつ青色単色ＬＥＤ光源を液晶パネルに対して１４時間４５０ｎｍの波長で６８Ｊ照射する前と後のＶＨＲを測定した。【０４０５】  ３８５ｎｍに主発光ピークを有するＬＥＤ耐光試験：  ３８５ｎｍをピークにもつ単色ＬＥＤを液晶パネルに対して６０秒３８５ｎｍの波長で１０Ｊ照射する前と後のＶＨＲを測定した。【０４０６】  「液晶パネル、バックライトユニットおよび液晶表示素子の作製方法」  （１）液晶パネルの作製  （ＶＡ型液晶パネル）  第１基板に形成されたスリットを有する透明電極の上に、配向膜溶液をスピンコート法により形成し、乾燥厚さ０．１μｍの配向膜を形成した。カラーフィルタが形成された第２基板にも同様にして配向膜を形成した。透明電極および配向膜が形成された第１基板と、カラーフィルタが形成されたスリットを有する第２電極基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、またはラビングした方向がアンチパラレル方向（１８０°）となるように配置し、２枚の基板間に一定の間隙（４μｍ）を保った状態で、周辺部をシール剤により貼り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物（液晶組成物１〜９）を、真空注入法により、充填し、一対の偏光板を第１基板および第２基板上に貼りあわせることでＶＡ型の液晶パネルを作製した。このように作製した液晶パネルを評価用素子とし、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。【０４０７】  その結果を以下の表１〜９に示す。【０４０８】
【表１】
2018079528.tif 000063
【０４０９】
【表２】
2018079528.tif 000064
【０４１０】
【表３】
2018079528.tif 000065
【０４１１】
【表４】
2018079528.tif 000066
【０４１２】
【表５】
2018079528.tif 000067
【０４１３】  上記表１〜５において、４５０ｎｍに主発光ピークにおける低下率は、「初期（＝１４時間耐光試験前）のＶＨＲ値／１４時間耐光試験後のＶＨＲ値」であり、３８５ｎｍに主発光ピークにおける低下率は、「初期（＝６０秒耐光試験前）のＶＨＲ値／６０秒耐光試験後のＶＨＲ値」である。したがって、低下率が１に近いほど、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光または３８５ｎｍに主発光ピークを有する光に対して安定であることを示す。上記実験結果によれば上記液晶表示素子は、耐光性に優れており、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止できると考えられる。【０４１４】  ３８５ｎｍに主発光ピークを有する光を照射した場合、組成例２を備えた液晶表示素子が最もＶＨＲ値の低下率が低いことが確認される。一方、液晶表示素子の高速応答性に関係するγ１をみると、組成例３が最も高いことが確認される。前者の原因としては、縮合環（ナフタレン）を含む２環以上の液晶化合物を含むため、光を吸収しやすいことに関係すると考えられる。また、後者の原因としては、クロマン環を含む２環以上液晶化合物であるため、粘性が高くなることが考えられる。【０４１５】  また、上記組成例８については組成例８の液晶組成物１００質量部に対して、以下の式（ＩＩＩ−２２）の酸化防止剤を０．０５質量部添加して、上記組成例８と同様に、ＶＡ型の液晶パネルを作製して、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行ってもよい。【０４１６】
【化５４】
2018079528.tif 000068
【０４１７】  なお、上記の４５０ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験を組成例１〜９以外の以下の表６および表７に記載の組成物例１２〜２２で行った場合でも、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光または３８５ｎｍに主発光ピークを有する光に対して安定である効果が発揮されると考えられる。なお、組成物例２２は、特許第５１２２０８６号の例３０を使用した。【０４１８】
【表６】
2018079528.tif 000069
【０４１９】
【表７】
2018079528.tif 000070
【０４２０】
【表８】
2018079528.tif 000071
【０４２１】  （ＰＳＶＡ型液晶パネル）  以下の重合性化合物【０４２２】
【化５５】
2018079528.tif 000072
【０４２３】０．３質量部と、組成例５を９９．７質量部とを混合した重合性化合物含有液晶組成物１をセルギャップ４μｍで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、フィッシュボーン構造のＩＴＯ付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、ＪＳＲ社製のＪＡＬＳ２０９６を用いた。【０４２４】  その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数１００Ｈｚで電圧を１０Ｖ印加した状態で高圧水銀灯を用い、３２５ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長３６５ｎｍの条件で測定した照度が１００ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を照射した。次に、蛍光ＵＶランプを用いて、中心波長３１３ｎｍの条件で測定した照度が３ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を更に照射し、ＰＳＶＡ型液晶パネル１を得た。上記組成例５と同様に、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、表示不良は観察されなかった。【０４２５】  以下の重合性化合物（ＸＸ−５）と、【０４２６】
【化５６】
2018079528.tif 000073
【０４２７】組成物例１を９９．７質量部と、を混合した重合性化合物含有液晶組成物２をセルギャップ４μｍで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、フィッシュボーン構造のＩＴＯ付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、ＪＳＲ社製のＪＡＬＳ２０９６を用いた。【０４２８】  その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数１００Ｈｚで電圧を１０Ｖ印加した状態で高圧水銀灯を用い、３２５ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長３６５ｎｍの条件で測定した照度が１００ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を照射した。次に、蛍光ＵＶランプを用いて、中心波長３１３ｎｍの条件で測定した照度が３ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を更に照射し、ＰＳＶＡ型液晶パネル２を得て、上記組成例１と同様に、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色ＬＥＤによる耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有するＬＥＤによる耐光試験の評価を行った。その結果、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色ＬＥＤおよび３８５ｎｍに主発光ピークを有するＬＥＤのいずれの場合も、表示不良は観察されなかった。【０４２９】  （自発配向型のＶＡ型液晶パネル）  以下の自発配向剤（以下の式（ＳＡ−１））２質量部と、上記重合性化合物（ＸＸ−２）０．５質量部と、上記組成例７を９９．７質量部と、【０４３０】
【化１２】
2018079528.tif 000074
【０４３１】を混合した液晶組成物３をセルギャップ４μｍで配向膜なしのＩＴＯ付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。【０４３２】  その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数１００Ｈｚで電圧を１０Ｖ印加した状態で高圧水銀灯を用い、３２５ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長３６５ｎｍの条件で測定した照度が１００ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を照射した。次に、蛍光ＵＶランプを用いて、中心波長３１３ｎｍの条件で測定した照度が３ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を更に照射し、自発配向型ＶＡ液晶パネル３を得て、上記組成例７と同様に、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、初期のＶＨＲ値、耐光試験後のＶＨＲ値は、上記組成例７とほぼ同様の結果になった。【０４３３】  以下の自発配向剤（以下の式（ＳＡ−２））２質量部と、上記重合性化合物（ＸＸ−５）０．５質量部と、上記組成物例４を９９．７質量部と、【０４３４】
【化１２】
2018079528.tif 000075
【０４３５】を混合した液晶組成物をセルギャップ３．５μｍで配向膜なしのＩＴＯ付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。【０４３６】  その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数１００Ｈｚで電圧を１０Ｖ印加した状態で高圧水銀灯を用い、３２５ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長３６５ｎｍの条件で測定した照度が１００ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を照射した。次に、蛍光ＵＶランプを用いて、中心波長３１３ｎｍの条件で測定した照度が３ｍＷ／ｃｍ２になるように調整し、積算光量１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を更に照射し、自発配向型ＶＡ液晶パネル４を得て、上記組成例４と同様に、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、４５０ｎｍに主発光ピークを有する青色光および３８５ｎｍに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、初期のＶＨＲ値、耐光試験後のＶＨＲ値は、上記組成例４とほぼ同様の結果になった。【０４３７】  （ＩＰＳ型液晶パネル）  第１基板に形成された一対の櫛歯電極の上に、配向膜溶液をスピンコート法により形成し、配向膜を形成した。カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第２基板にも同様にして配向膜を形成した。櫛形透明電極および配向膜が形成された第１基板と、カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第２基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、または水平方向にラビングした方向がアンチパラレル方向（１８０°）となるように配置し、２枚の基板間に一定の間隙（４μｍ）を保った状態で、周辺部をシール剤により貼り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物（液晶組成物１〜８）を、真空注入法により充填し、その後一対の偏光板を第１基板および第２基板上に貼りあわせＩＰＳ型の液晶パネルを作製した。【０４３８】  （ＦＦＳ型液晶パネル）  第１の透明基板に平板状の共通電極を形成した後、絶縁層膜を形成し、さらに当該絶縁層膜上に透明櫛歯電極を形成した後、当該透明櫛歯電極上に配向膜溶液をスピンコート法により形成し、電極基板を形成した。カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第２基板にも同様にして配向膜を形成した。次いで、櫛形透明電極および配向膜が形成された第１基板と、カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第２基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、またはラビングした方向がアンチパラレル方向（１８０°）となるように配置し、２枚の基板間に一定の間隙（４μｍ）を保った状態で、周辺部をシール剤により張り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物（液晶組成物９〜２１）を、滴下法により、透明点をちょうど超える温度で充填し、その後、室温まで冷却することでＦＦＳ型の液晶パネルを作製した。【０４３９】  （２）バックライトユニットの作製  （発光用ナノ結晶フィルムの作製）  不揮発成分を１０���質量％にした際の発光用ナノ結晶（ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（赤色発光性）、ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（緑色発光性）  いずれもオレイン酸リガンド）固形分が３質量部、光硬化性アクリル樹脂が９３質量部、光開始剤が４質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体と光硬化性アクリル樹脂および光開始剤を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調製する。ＰＥＴフィルム上に膜厚１００ｕｍと成る様、この樹脂組成物を塗工した後、さらにＰＥＴフィルムを積層した。積算のＵＶ照射量が５０００ｍＪまでＵＶ照射を実施する事で光変換部（発光用ナノ結晶フィルム）を得た。【０４４０】  （バックライトユニット１の作製）  青色ＬＥＤ光源を導光板の一辺の端部に設置し、反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に上記発光用ナノ結晶フィルムシートを配置しさらにその照射側に拡散シートを配置してバックライトユニット１を作製した。【０４４１】  （バックライトユニット２の作製）  光を散乱反射する下側反射板上に格子状に青色ＬＥＤが配置され、さらにその照射側直上には拡散板を配置し、その拡散板上に上記発光用ナノ結晶フィルムシートを配置しさらにその照射側に拡散シートを配置しバックライトユニット２を作製した。【０４４２】  （発光用ナノ結晶を含む発光素子の作製）  不揮発成分を１００質量％にした際の発光用ナノ結晶（ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（赤色発光性）、ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（緑色発光性）  いずれもオレイン酸リガンド）固形分が８質量部、エポキシ樹脂硬化剤および硬化触媒混合物が９２質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体とエポキシ樹脂を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調整する。これに硬化剤および硬化触媒を混合した後、ＬＥＤ素子上に厚さが１ｍｍ程度となる様に上記組成物を塗工した。１１０℃×３時間の条件で樹脂を硬化させる事で光変換部を備えたＬＥＤ素子を得た。【０４４３】  （バックライトユニット３の作製）  上記発光用ナノ結晶を含む青色ＬＥＤ素子を導光板の一辺の端部に設置し、反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に上側に拡散シートを配置してバックライトユニット３を作製した。【０４４４】  （バックライトユニット４の作製）  光を散乱反射する下側反射板上に格子状に上記発光用ナノ結晶を含む青色ＬＥＤ素子を配置し、さらにその照射側直上には拡散板と拡散板上に拡散シートを配置しバックライトユニット４を作製した。【０４４５】  （発光用ナノ結晶含有透明管体の作製）  不揮発成分を１００質量％にした際の発光用ナノ結晶（ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（赤色発光性）、ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノ結晶（緑色発光性）  いずれもオレイン酸リガンド）固形分が１質量部、エポキシ樹脂、硬化剤および硬化触媒混合物が９９質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体とエポキシ樹脂を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調製した。その後、片方の端部を封止したガラス管に上記��脂組成物を充填し、１１０℃×３時間の条件でエポキシ樹脂を硬化させて、最後に未封止の端部を封止することで発光用ナノ結晶含有透明管体を得た。【０４４６】  （バックライトユニット５の作製）  青色ＬＥＤ光源を導光板の一辺の端部に設置し、青色ＬＥＤ光源と導光板間には上記ナノ結晶含有透明管体を配置する。さらに反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に拡散シートを配置してバックライトユニット５を作製した。【０４４７】  （３）液晶表示素子の作製と色再現領域の測定  上記得られたＶＡ型液晶パネルおよび自発配向型ＶＡ液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット１〜５をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。【０４４８】  同様に、上記で得られたＩＰＳ型液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット１〜５をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。【０４４９】  上記得られたＦＦＳ型液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット１〜５をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。
【符号の説明】
【０４５０】１０００：液晶表示素子１００：バックライトユニット（１０１：光源部、１０２：導光部、１０３：光変換部）１０１：光源部（Ｌ：発光素子（１０５：発光ダイオード、１１０：光源基板）、１１２ａ、ｂ：固定部材）１０２：導光部（１０６：拡散板、１０４：導光板）１０３：光変換部１１０：光源基板１１１：透明充填容器１１２ａ、ｂ：固定部材１１３：凹部容器ＳＵＢ１：（透明）電極基板ＳＵＢ２：（透明）基板（電極を備えている場合も含む）ＳＵＢ３：（透明）基板ＮＣ：発光用ナノ結晶（化合物半導体）１、８：偏光層２、７：透明基板３：第一の電極層３’：第二の電極層４：配向膜５：液晶層６：カラーフィルタ（樹脂に色素が含まれて場合も含む）１１：ゲート電極１２：ゲート絶縁膜１３：半導体層１４：保護層１６：ドレイン電極１７：ソース電極１８：パッシベーション膜２１：画素電極２２：共通電極３３：平坦膜３５：絶縁膜
【図１】
2018079528.tif 000079
【図２】
2018079528.tif 000080
【図３】
2018079528.tif 000081
【図４】
2018079528.tif 000082
【図５】
2018079528.tif 000083
【図６】
2018079528.tif 000084
【図７】
2018079528.tif 000085
【図８】
2018079528.tif 000086
【図９】
2018079528.tif 000087
【図１０】
2018079528.tif 000088
【図１１】
2018079528.tif 000089
【図１２】
2018079528.tif 000090
【図１３】
2018079528.tif 000091
【図１４】
2018079528.tif 000092
【図１５】
2018079528.tif 000093
【図１６】
2018079528.tif 000094
【図１７】
2018079528.tif 000095
【図１８】
2018079528.tif 000096
【図１９】
2018079528.tif 000097
【国際調査報告】
2018079528.tif 000098
2018079528.tif 000099
2018079528.tif 000100
2018079528.tif 000101
2018079528.tif 000102
2018079528.tif 000103