(57)【要約】      （修正有）【課題】高速応答性に優れた液晶表示素子を提供する。【解決手段】少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物中に、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物の硬化物である重合体又は共重合体及びキラル化合物を含有し、該重合性組成物とキラル化合物と該液晶組成物の全重量中の該重合性組成物の含有量が１質量％以上４０質量％未満である。【選択図】図１
2017037227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物中に、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物の硬化物である重合体又は共重合体及びキラル化合物を含有し、該重合性組成物とキラル化合物と該液晶組成物の全重量中の該重合性組成物の含有量が１質量％以上４０質量％未満である液晶表示素子。
【請求項２】
該液晶組成物中の該重合体又は共重合体がポリマーネットワークを形成し、透明基板上に液晶組成物を配向させるための配向層を有する請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
該ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性を有し、該ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向と該液晶組成物の配向容易軸方向が同一方向である請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
透明基板の法線方向に対して該液晶組成物が０〜９０°のプレチルト角をなしている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
セル断面方向に対して少なくともセル厚の０．５％以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
透明基板の法線方向又は水平方向に対して該ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向が０．１〜３０．０°のプレチルト角をなしている請求項２〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
重合性化合物として、下記一般式（Ｐ）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化１】
2017037227.tif 000154
（式中、Ｚｐ１は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニルオキシ基又は−Ｓｐｐ２−Ｒｐ２を表し、
Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ−Ｉ）から式（Ｒ−ＩＸ）：
【化２】
2017037227.tif 000155
のいずれかを表し、前記式（Ｒ−Ｉ）〜（Ｒ−ＩＸ）中、Ｒ２〜Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１〜５個のアルキル基または炭素原子数１〜５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、−Ｏ−またはメチレン基であり、Ｔは単結合または−ＣＯＯ−であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２はスペーサー基を表し、Ｓｐｐ1及びＳｐｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し
Ｌｐ１及びＬｐ２はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲａ−、−ＮＲａ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、前記式中、ｚは１〜４の整数を表す。）を表し、
Ｍｐ２は、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、インダン−２，５−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１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すが、Ｍｐ２は無置換であるか又は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Ｒｐ１で置換されていても良く、
Ｍｐ１は以下の式（ｉ−１１）〜（ｉｘ−１１）：
【化３】
2017037227.tif 000156
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ１若しくはＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
Ｍｐ３は以下の式（ｉ−１３）〜（ｉｘ−１３）：
【化４】
2017037227.tif 000157
（式中、★でＺｐ１と結合し、★★でＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
ｍｐ２〜ｍｐ４はそれぞれ独立して、０、１、２又は３を表し、ｍｐ１及びｍｐ５はそれぞれ独立して１、２又は３を表すが、Ｚｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｍｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項８】
液晶組成物として、下記一般式（ＬＣ）で表される液晶化合物を含有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化５】
2017037227.tif 000158
（一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは、炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、下記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）からなる群より選ばれる基を表す。
（ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個のＣＨ基又は隣接していない２個以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）、
（ｃ）１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はクロマン−２，６−ジイル基。
前記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
ＺＬＣは単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。
ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。
ａは１〜４の整数を表す。ａが２、３又は４を表し、一般式（ＬＣ）中にＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていてもよく、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項９】
セル構造がＶＡ−ＴＮ型、ＴＮ型、ＨＴＮ型である請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
２方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略１８０°異なり、４方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略９０°ずつ異なる請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物と、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物の硬化物である重合体又は共重合体及びキラル化合物を含有し、該重合性組成物とキラル化合物と該液晶組成物の全重量中の該重合性組成物の含有量が１質量％以上４０質量％未満である組成物中の重合性化合物を、エネルギー線を照射することにより重合してなる液晶表示素子。
【請求項１２】
該組成物中の重合性化合物を、−５０℃〜３０℃の温度にてエネルギー線を照射することにより重合してなる請求項１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
該組成物中の重合性化合物を、エネルギー線照射前の透明基板の法線方向又は水平方向に対するプレチルト角が０．１〜３０°になるような電圧を印加しながらエネルギー線を照射することにより重合してなる請求項１１又は１２に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルターを不要とするフィールドシーケンシャルフルカラー表示方式は、「赤→緑→青」と順次点灯するバックライトを用いることに特徴がある。通常のＣＲＴや液晶ディスプレイでは、フレーム時間が１６．７ｍｓであるが、フィールドシーケンシャルフルカラー表示方式では、フレーム時間が５．６ｍｓと、高速応答性が要求される。
【０００３】
高速応答性を示す指標として、τｄとτｒの和が挙げられる。τｄは液晶の立ち下がり応答時間であり、τｒは液晶の立ち上がり応答時間である。フィールドシーケンシャルフルカラー表示方式における高速応答性を満たすためには、τｄとτｒの和が１．５ｍｓ未満であることが望まれている。
【０００４】
現在、市場ではネマチック液晶と呼ばれる液晶材料は、テレビ、モニター、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などのフラットパネルディスプレイにおいて一般的に利用されている。しかし、ネマチック液晶は、応答速度が約十数ミリ秒から数ミリ秒と遅いため、改善が望まれている。応答速度は液晶の回転粘性γ１、及び弾性定数に大きく影響されるため、新規化合物の開発や組成の最適化により改良が検討されているが、改善の進展が遅くなっている。これに対しスメクチック液晶を用いた強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、数百マイクロ秒の高速応答が可能である。しかし、明と暗の二状態のみであるためフルカラー表示に必要な中間階調表示には容易ではく、面積階調等の手法を用いている。
【０００５】
ＦＬＣの内、ＦＬＣとモノマーの混合物からなるＰｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｖ  ｓｈａｐｅｄ−ＦＬＣ（ＰＳＶ−ＦＬＣ）素子は、強誘電性液晶内に微細なポリマーネットワークを形成したものであり、ＦＬＣの特長である高速応答性のほかに中間階調表示が可能であり、また耐衝撃性も従来のＦＬＣに比較して向上している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、ネマチック液晶と高分子との複合材料においては、７０質量％以上の重合性化合物をネマチック液晶媒体に添加すると数十マイクロ秒の高速応答が得られているが、駆動電圧が約８０Ｖを超え実用に向かず、且つ実効の複屈折率が使用している液晶複屈折率よりも１桁以上低くなってしまうため、素子の透過率を低下させてしまっている。一方、０．３質量％以上１質量％未満の１種類以上の重合性化合物を液晶媒体に添加して、電圧を印加するか印加せずに、ＵＶ光重合により、ガラス基板界面上に重合若しくは架橋して得られる微細な突起構造物を形成させてプレチルトを主に誘起させるＰＳ（ｐｏｌｙｍｅｒ−ｓｔａｂｉｌｉｓｅｄ：高分子安定化）又はＰＳＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ−ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：高分子維持配向）ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献２〜６参照。）。しかしながら、これらの素子においても高速応答性の観点においては改良の余地があった。特に、液晶表示装置の立上がり速度の高速応答化に関しては、液晶組成物の低粘性化、高誘電率化、低弾性定数化や、プレティルト角の付与、あるいはオーバードライブ法などの駆動方法の改善等色々な手法が実用化されているが、立下がり速度に関しては、液晶組成物の低粘性化以外に有効な手法が見出されていないのが現状であり、改善が望まれていた。
【０００７】
さらに、突起構造やスリット電極構造を設けた配向分割を施した垂直配向モードのＭＶＡ型液晶表示装置の場合は、その基板界面に対する液晶分子のプレチルト角が基板の法線方向に対して０．５°から１°程度と極めて小さく、高い電圧を印加して液晶分子を電界に対して垂直方向に配向させる際は、ランダムな方向に液晶分子が垂直方向に配列する。そのため、液晶分子同士のドメインの配列方向のミスマッチにより、光散乱を起こす現象や液晶ドメインの再配列が起こる事に起因して印加電圧の上昇に伴って２段階に透過率が上昇するような現象が時として現れる。その結果立ち上がり応答速度が極端に遅く観測されるという問題があった。この種の問題を解決する為に考案された突起構造やスリット構造を有さない配向分割を施した負の誘電率異方性を有する液晶組成物を用いたＶＡ−ＴＮ型の液晶表示装置においても、配向分割によって副画素領域の液晶分子の捩じれ方向が異なる場合には、各副画素領域の境界近傍で液晶分子配列の乱れを起こし、表示品位を損なうという問題があった。また、正の誘電異方性を有する配向分割を施したＴＮ型の液晶表示装置においても、上記と同様の問題があった。さらに、一方の基板に平行配向処理、もう一方の基板に垂直配向処理を施して、さらに９０°の捩じれを加えた構造を有する配向分割されたＨＴＮ型（Hybrid  Twisted  Nematic：ハイブリッドツイストネマティック）の液晶表示装置も考案されており、従来のＴＮ型の液晶表示装置と比較して、応答の高速化、閾値電圧の低下などの面で性能の向上を期待できるが、ＨＴＮ型の液晶表示装置も上記と同様な問題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１８２１号公報
【特許文献２】特表２０１３−５３６２７１号公報
【特許文献３】特表２０１３−５３８２４９号公報
【特許文献４】特表２０１２−５２７４９５号公報
【特許文献５】特表２０１２−５１３４８２号公報
【特許文献６】特開２０１２−２１９２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、駆動電圧の上昇を抑制し、複屈折率の低減を抑制し透過率を改善させつつ、液晶の立下り時間を改善することで、高透過率且つ高速応答性に優れ、且つ、視野角特性の改善された液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、液晶組成物、及び重合性化合物を含有する重合性液晶組成物において、屈折率異方性を持ち配向機能を有するポリマーネットワークを液晶セル全体に形成させて高速応答を図り、且つ斜め視野角特性の改善を目的としてキラル化合物を用いること、重合性化合物の至適含有率及び、配向膜による液晶の配向方向の規制とポリマーネットワークの形成方向の整合性に着目し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
なお、斜め視野角拡大の為の手段として、ＴＮ型やＨＴＮ型、及びＶＡ−ＴＮ型の様な捩じれた液晶分子配列を有する液晶表示装置においては、マスクラビング法や光配向法などを用いて液晶分子配列が各副画素毎に異なる捩じれ角又は捩じれ方向を有する水平又は垂直配向、あるいはハイブリッド配向となる様にすればよい。マスクラビング法を用いて配向分割する場合には、上下基板のラビング方向を考慮して、各副画素毎に上下基板間で液晶分子配列が略９０°捩じれた方向にラビングを行う事により、水平配向の場合には基板の平行方向に対して、垂直配向の場合には基板の法線方向に対して所望の方向に僅かにプレチルト角が付与され、捩じれ方向を揃えることができる。一方、光配向法を用いる場合には、垂直配向光配向膜に対しては基板の法線方向に対して任意のプレチルトを与えることができるが、水平光配向膜の場合は基板に平行な方向に対して与えられるプレチルト角はほぼ０°であり、捩じれ方向が決定されない場合が多い。そこで、マスクラビング法、又はフォトマスクを用いた光配向法の何れの方法においても捩じれ方向を安定して所望の方向に揃える為には、キラル化合物の添加が必要である。マスクラビング法を用いる場合、各副画素の液晶の配向方向とポリマーネットワークの形成方向を揃え、且つ、液晶分子のドメイン間の配列方向のリバースドメインを解消する為に、ラビング時に付与されるプレチルト角に起因する捩じれ方向と同一方向の回転方向を有するキラル化合物を添加する事により、又、フォトマスクを用いた光配向法を用いる場合は、回転方向は問わないが一定方向の回転方向を有するキラル化合物を添加することにより、上記背景技術が抱える問題点を解決するに至った。
【００１２】
［１］少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物中に、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物の硬化物である重合体又は共重合体及びキラル化合物を含有し、該重合性組成物とキラル化合物と該液晶組成物の全重量中の該重合性組成物の含有量が１質量％以上４０質量％未満である液晶表示素子。
【００１３】
［２］該液晶組成物中の該重合体又は共重合体がポリマーネットワークを形成し、透明基板上に液晶組成物を配向させるための配向層を有する前記［１］の液晶表示素子。
【００１４】
［３］該ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性を有し、該ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向と該液晶組成物の配向容易軸方向が同一方向である前記［２］の液晶表示素子。
【００１５】
［４］透明基板の法線方向に対して該液晶組成物が０〜９０°のプレチルト角をなしている前記［１］〜［３］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００１６】
［５］セル断面方向に対して少なくともセル厚の０．５％以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されている前記［２］〜［４］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００１７】
［６］透明基板の法線方向又は水平方向に対して該ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向が０．１〜３０．０°のプレチルト角をなしている前記［２］〜［５］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００１８】
［７］重合性化合物として、下記一般式（Ｐ）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有する前記［１］〜［６］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００１９】
【化１】
2017037227.tif 000003
【００２０】
（式中、Ｚｐ１は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニルオキシ基又は−Ｓｐｐ２−Ｒｐ２を表し、
Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ−Ｉ）から式（Ｒ−ＩＸ）：
【００２１】
【化２】
2017037227.tif 000004
【００２２】
のいずれかを表し、前記式（Ｒ−Ｉ）〜（Ｒ−ＩＸ）中、Ｒ２〜Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１〜５個のアルキル基または炭素原子数１〜５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、−Ｏ−またはメチレン基であり、Ｔは単結合または−ＣＯＯ−であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２はスペーサー基を表し、Ｓｐｐ1及びＳｐｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し
Ｌｐ１及びＬｐ２はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲａ−、−ＮＲａ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、前記式中、ｚは１〜４の整数を表す。）を表し、
Ｍｐ２は、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、インダン−２，５−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１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すが、Ｍｐ２は無置換であるか又は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Ｒｐ１で置換されていても良く、
Ｍｐ１は以下の式（ｉ−１１）〜（ｉｘ−１１）：
【００２３】
【化３】
2017037227.tif 000005
【００２４】
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ１若しくはＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
Ｍｐ３は以下の式（ｉ−１３）〜（ｉｘ−１３）：
【００２５】
【化４】
2017037227.tif 000006
【００２６】
（式中、★でＺｐ１と結合し、★★でＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
ｍｐ２〜ｍｐ４はそれぞれ独立して、０、１、２又は３を表し、ｍｐ１及びｍｐ５はそれぞれ独立して１、２又は３を表すが、Ｚｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｍｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。）
［８］液晶組成物として、下記一般式（ＬＣ）で表される液晶化合物を含有する前記［１］〜［７］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００２７】
【化５】
2017037227.tif 000007
【００２８】
（一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは、炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、下記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）からなる群より選ばれる基を表す。
（ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個のＣＨ基又は隣接していない２個以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）、
（ｃ）１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はクロマン−２，６−ジイル基。
【００２９】
前記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
ＺＬＣは単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。
ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。
ａは１〜４の整数を表す。ａが２、３又は４を表し、一般式（ＬＣ）中にＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていてもよく、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていてもよい。）
［９］セル構造がＶＡ−ＴＮ型、ＴＮ型、ＨＴＮ型である前記［１］〜［８］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００３０】
［１０］２つの方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略１８０°異なり、４方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略９０°ずつ異なる前記［１］〜［９］のいずれか１つの液晶表示素子。
【００３１】
［１１］少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物と、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物の硬化物である重合体又は共重合体及びキラル化合物を含有し、該重合性組成物とキラル化合物と該液晶組成物の全重量中の該重合性組成物の含有量が１質量％以上４０質量％未満である組成物中の重合性化合物を、エネルギー線を照射することにより重合してなる液晶表示素子。
【００３２】
［１２］該組成物中の重合性化合物を、−５０℃〜３０℃の温度にてエネルギー線を照射することにより重合してなる前記［１１］の液晶表示素子。
【００３３】
［１３］該組成物中の重合性化合物を、エネルギー線照射前の透明基板の法線方向又は水平方向に対するプレチルト角が０．１〜３０．０°になるような電圧を印加しながらエネルギー線を照射することにより重合してなる前記［１１］又は［１２］の液晶表示素子。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、駆動電圧の上昇を抑制し、複屈折率の低減を抑制し透過率を改善させつつ、液晶の立下り時間を改善することで、高透過率且つ高速応答性に優れ、且つ視野角特性の改善された液晶表示装置を提供する事である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明によるＶＡ−ＴＮ型の液晶表示素子のポリマーネットワーク構造と液晶分子配列の模式図である。
【図２】垂直配向セルに電圧を印加して液晶をホモジニアス配向状態にしてＵＶ露光したセルにおける配向重合相分離構造を偏光顕微鏡で観察した写真及びその説明図である。
【図３】本発明の液晶表示素子の模式図である。
【図４】［図３］の部分拡大図である。
【図５】本発明におけるＶＡ−ＴＮ型液晶表示装置の画素電極構造の模式図である。
【図６】本発明の液晶表示素子の模式図である。
【図７】本発明のマスクラビング法による右捩じれ4分割配向の模式図である。
【図８】本発におけるＶＡ−ＴＮ液晶セルの液晶分子の分子配列を示す模式図である。
【図９】重合時の温度の違いによる応答時間の測定結果である。
【図１０】重合時の温度の違いによる電圧―透過率特性の測定結果である。
【図１１】重合時の温度の違いによる応答時間の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜液晶組成物＞
［液晶化合物］
本発明に用いられる液晶組成物としては、一般式（ＬＣ）で表される液晶化合物を含有することが好ましい。
【００３７】
【化６】
2017037227.tif 000008
【００３８】
一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは、炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。ＲＬＣのアルキル基は、それぞれ分岐鎖状の基であってもよく、直鎖状の基であってもよいが、直鎖状の基であることが好ましい。
【００３９】
一般式（ＬＣ）中、ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、下記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）からなる群より選ばれる基を表す。
（ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個のＣＨ基又は隣接していない２個以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）、
（ｃ）１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はクロマン−２，６−ジイル基。
【００４０】
前記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
【００４１】
一般式（ＬＣ）中、ＺＬＣは単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。
【００４２】
一般式（ＬＣ）中、ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。
【００４３】
一般式（ＬＣ）中、ａは１〜４の整数を表す。ａが２、３又は４を表し、一般式（ＬＣ）中にＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていてもよく、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていてもよい。
【００４４】
前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ１）及び一般式（ＬＣ２）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
【００４５】
【化７】
2017037227.tif 000009
【００４６】
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１は、それぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、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−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１は、それぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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のアルケニル基がより好ましく、直鎖状であることが更に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
【００４７】
【化８】
2017037227.tif 000010
【００４８】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＡＬＣ１１及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の何れかの構造を表す。該構造中、シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
【００４９】
【化９】
2017037227.tif 000011
【００５０】
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＡＬＣ１１及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の何れかの構造が好ましい。
【００５１】
【化１０】
2017037227.tif 000012
【００５２】
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＸＬＣ１１、ＸＬＣ１２、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３は、それぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３を表し、ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、シアノ基、−ＣＦ３、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２又は−ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１は、それぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３が好ましく、フッ素原子又は−ＯＣＦ３がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
【００５３】
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１は、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１は、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−がより好ましく、単結合、−ＯＣＨ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が更に好ましい。
【００５４】
一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１は、それぞれ独立して１〜４の整数を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１は、それぞれ独立して１、２又は３が好ましく、低温での保存安定性、応答速度を重視する場合には１又は２がより好ましく、ネマチック相上限温度の上限値を改善する場合には２又は３がより好ましい。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中に、ＡＬＣ１１、ＡＬＣ２１、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１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よい。
【００５５】
一般式（ＬＣ１）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ１−ａ）から一般式（ＬＣ１−ｃ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
【００５６】
【化１１】
2017037227.tif 000013
【００５７】
一般式（ＬＣ１−ａ）〜（ＬＣ１−ｃ）中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ１−ａ）から一般式（ＬＣ１−ｃ）で表される化合物としては、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してフッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３が好ましい。
【００５８】
一般式（ＬＣ１−ａ）〜（ＬＣ１−ｃ）中、ＡＬＣ１ａ１、ＡＬＣ１ａ２及びＡＬＣ１ｂ１は、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表す。また、一般式（ＬＣ１−ａ）〜（ＬＣ１−ｃ）中、ＸＬＣ１ｂ１、ＸＬＣ１ｂ２、ＸＬＣ１ｃ１〜ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１−ａ）から一般式（ＬＣ１−ｃ）で表される化合物としては、ＸＬＣ１ｂ１、ＸＬＣ１ｂ２、ＸＬＣ１ｃ１〜ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
【００５９】
また、一般式（ＬＣ１）は、下記一般式（ＬＣ１−ｄ）から一般式（ＬＣ１−ｐ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
【００６０】
【化１２】
2017037227.tif 000014
【００６１】
【化１３】
2017037227.tif 000015
【００６２】
【化１４】
2017037227.tif 000016
【００６３】
【化１５】
2017037227.tif 000017
【００６４】
一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してフッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３が好ましい。
【００６５】
一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）中、ＡＬＣ１ｄ１、ＡＬＣ１ｆ１、ＡＬＣ１ｇ１、ＡＬＣ１ｊ１、ＡＬＣ１ｋ１、ＡＬＣ１ｋ２、ＡＬＣ１ｍ１〜ＡＬＣ１ｍ３はそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表す。
【００６６】
一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）中、ＸＬＣ１ｄ１、ＸＬＣ１ｄ２、ＸＬＣ１ｆ１、ＸＬＣ１ｆ２、ＸＬＣ１ｇ１、ＸＬＣ１ｇ２、ＸＬＣ１ｈ１、ＸＬＣ１ｈ２、ＸＬＣ１ｉ１、ＸＬＣ１ｉ２、ＸＬＣ１ｊ１〜ＸＬＣ１ｊ４、ＸＬＣ１ｋ１、ＸＬＣ１ｋ２、ＸＬＣ１ｍ１及びＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｍ）で表わされる化合物としては、ＸＬＣ１ｄ１〜ＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
【００６７】
一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）中、ＺＬＣ１ｄ１、ＺＬＣ１ｅ１、ＺＬＣ１ｊ１、ＺＬＣ１ｋ１、ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ１ｄ１〜ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＨ２−が好ましい。
【００６８】
一般式（ＬＣ１−ｄ）〜（ＬＣ１−ｐ）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ１−１）から一般式（ＬＣ１−４５）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。一般式（ＬＣ１−１）から一般式（ＬＣ１−４５）中、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基を表す。
【００６９】
【化１６】
2017037227.tif 000018
【００７０】
【化１７】
2017037227.tif 000019
【００７１】
【化１８】
2017037227.tif 000020
【００７２】
【化１９】
2017037227.tif 000021
【００７３】
【化２０】
2017037227.tif 000022
【００７４】
【化２１】
2017037227.tif 000023
【００７５】
【化２２】
2017037227.tif 000024
【００７６】
【化２３】
2017037227.tif 000025
【００７７】
【化２４】
2017037227.tif 000026
【００７８】
【化２５】
2017037227.tif 000027
【００７９】
【化２６】
2017037227.tif 000028
【００８０】
【化２７】
2017037227.tif 000029
【００８１】
【化２８】
2017037227.tif 000030
【００８２】
【化２９】
2017037227.tif 000031
【００８３】
【化３０】
2017037227.tif 000032
【００８４】
【化３１】
2017037227.tif 000033
【００８５】
【化３２】
2017037227.tif 000034
【００８６】
一般式（ＬＣ２）は、下記一般式（ＬＣ２−ａ）から一般式（ＬＣ２−ｇ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
【００８７】
【化３３】
2017037227.tif 000035
【００８８】
一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）中、ＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ２）におけるＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ２１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、ＹＬＣ２１はそれぞれ独立してフッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３が好ましい。
【００８９】
一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）中、ＸＬＣ２ｄ１〜ＸＬＣ２ｄ４、ＸＬＣ２ｅ１〜ＸＬＣ２ｅ４、ＸＬＣ２ｆ１〜ＸＬＣ２ｆ４及びＸＬＣ２ｇ１〜ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）で表わされる化合物としては、ＸＬＣ２ｄ１〜ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
【００９０】
一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）中、ＺＬＣ２ａ１、ＺＬＣ２ｂ１、ＺＬＣ２ｃ１、ＺＬＣ２ｄ１、ＺＬＣ２ｅ１、ＺＬＣ２ｆ１及びＺＬＣ２ｇ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。一般式（ＬＣ２−ａ）〜（ＬＣ２−ｇ）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ２ａ１〜ＺＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＨ２−が好ましい。
【００９１】
前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ３）〜一般式（ＬＣ５）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
【００９２】
【化３４】
2017037227.tif 000036
【００９３】
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
【００９４】
【化３５】
2017037227.tif 000037
【００９５】
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−は酸素原子で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中の１つ又は２つ以上の−ＣＨ−は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、−ＣＦ３又は−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５は−ＣＨ２−又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１〜ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１〜ＺＬＣ５２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。）
で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含むことが好ましい。
【００９６】
ＲＬＣ３１〜ＲＬＣ５２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
【００９７】
【化３６】
2017037227.tif 000038
【００９８】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
ＡＬＣ３１〜ＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
【００９９】
【化３７】
2017037227.tif 000039
【０１００】
ＺＬＣ３１〜ＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＯＣＨ２−が好ましい。
【０１０１】
一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３−１）、一般式（ＬＣ４−１）、及び一般式（ＬＣ５−１）
【０１０２】
【化３８】
2017037227.tif 000040
【０１０３】
（式中、Ｒ３１〜Ｒ３３は炭素原子数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、Ｒ４１〜Ｒ４３は炭素原子数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、Ｚ３１〜Ｚ３３は単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ３４は−ＣＨ２−又は酸素原子を表す。）で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
【０１０４】
一般式（ＬＣ３−１）〜一般式（ＬＣ５−１）において、Ｒ３１〜Ｒ３３は炭素原子数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すが、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
【０１０５】
Ｒ４１〜Ｒ４３は炭素原子数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すが、炭素原子数１〜５のアルキル基あるいは炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数４〜８のアルケニル基あるいは炭素原子数３〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
【０１０６】
Ｚ３１〜Ｚ３３は単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表すが、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表すことが好ましく、単結合又は−ＣＨ２Ｏ−を表すことがより好ましい。
【０１０７】
液晶組成物において、一般式（ＬＣ３−１）、一般式（ＬＣ４−１）、及び一般式（ＬＣ５−１）で表される化合物群から選ばれる化合物を５質量％〜５０質量％含有することが好ましく、５質量％〜４０質量％含有することが好ましく、５質量％〜３０質量％含有することがより好ましく、８質量％〜２７質量％含有することがより好ましく、１０質量％〜２５質量％含有することがさらに好ましい。
【０１０８】
一般式（ＬＣ３−１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３−１１）〜一般式（ＬＣ３−１５）で表される化合物が好ましい。
【０１０９】
【化３９】
2017037227.tif 000041
【０１１０】
（式中、Ｒ３１は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ４１ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）
一般式（ＬＣ４−１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４−１１）〜一般式（ＬＣ４−１４）で表される化合物が好ましい。
【０１１１】
【化４０】
2017037227.tif 000042
【０１１２】
（式中、Ｒ３２は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ４２ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表す。）
一般式（ＬＣ５−１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５−１１）〜一般式（ＬＣ５−１４）で表される化合物が好ましい。
【０１１３】
【化４１】
2017037227.tif 000043
【０１１４】
（式中、Ｒ３３は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ４３ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表し、Ｚ３４は−ＣＨ２−又は酸素原子を表す。）
一般式（ＬＣ３−１１）、一般式（ＬＣ３−１３）、一般式（ＬＣ４−１１）、一般式（ＬＣ４−１３）、一般式（ＬＣ５−１１）、及び一般式（ＬＣ５−１３）において、Ｒ３１〜Ｒ３３は、一般式（ＬＣ３−１）〜一般式（ＬＣ５−１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ〜Ｒ４１ｃは炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
【０１１５】
一般式（ＬＣ３−１２）、一般式（ＬＣ３−１４）、一般式（ＬＣ４−１２）、一般式（ＬＣ４−１４）、一般式（ＬＣ５−１２）、及び一般式（ＬＣ５−１４）において、Ｒ３１〜Ｒ３３は、一般式（ＬＣ３−１）〜一般式（ＬＣ５−１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ〜Ｒ４１ｃは炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
【０１１６】
一般式（ＬＣ３−１１）〜一般式（ＬＣ５−１４）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３−１１）、一般式（ＬＣ４−１１）、一般式（ＬＣ５−１１）、一般式（ＬＣ３−１３）、一般式（ＬＣ４−１３）及び一般式（ＬＣ５−１３）が好ましく、一般式（ＬＣ３−１１）、一般式（ＬＣ４−１１）、一般式（ＬＣ５−１１）がより好ましい。
【０１１７】
本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式（ＬＣ３−１１）〜一般式（ＬＣ５−１４）で表される化合物を１種又は２種以上含有することが好ましく、１種又は２種含有することがより好ましく、一般式（ＬＣ３−１）で表される化合物を１種又は２種含有することが特に好ましい。
【０１１８】
また、一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３−２）、一般式（ＬＣ４−２）、及び一般式（ＬＣ５−２）
【０１１９】
【化４２】
2017037227.tif 000044
【０１２０】
（式中、Ｒ５１〜Ｒ５３は炭素原子数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、Ｒ６１〜Ｒ６３は炭素原子数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、Ｂ１〜Ｂ３はフッ素置換されていてもよい、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、Ｚ４１〜Ｚ４３は単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ４４は−ＣＨ２−又は酸素原子を表す。）
で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
【０１２１】
一般式（ＬＣ３−２）、一般式（ＬＣ４−２）、及び一般式（ＬＣ５−２）において、Ｒ５１〜Ｒ５３は炭素原子数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すが、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
【０１２２】
Ｒ６１〜Ｒ６３は炭素原子数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すが、炭素原子数１〜５のアルキル基あるいは炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数４〜８のアルケニル基あるいは炭素原子数３〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
【０１２３】
Ｂ３１〜Ｂ３３はフッ素置換されていてもよい、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すが、無置換の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が好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基がより好ましい。
【０１２４】
Ｚ４１〜Ｚ４３は単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表すが、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表すことが好ましく、単結合又は−ＣＨ２Ｏ−を表すことがより好ましい。
【０１２５】
一般式（ＬＣ３−２）、一般式（ＬＣ３−３）、一般式（ＬＣ４−２）、及び一般式（ＬＣ５−２）で表される化合物は、液晶組成物において１０〜６０質量％含有することが好ましいが、２０〜５０質量％含有することがより好ましく、２５〜４５質量％含有することがより好ましく、２８〜４２質量％含有することがより好ましく、３０〜４０質量％含有することがさらに好ましい。
【０１２６】
一般式（ＬＣ３−２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３−２１）〜一般式（ＬＣ３−２９）で表される化合物が好ましい。
【０１２７】
また、一般式（ＬＣ３−３）で表される化合物として、次に記載する一般式（ＬＣ３−３１）〜一般式（ＬＣ３−３３）で表される化合物も好ましい。
【０１２８】
【化４３】
2017037227.tif 000045
【０１２９】
（式中、Ｒ５１は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ６１ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表すが、一般式（ＬＣ３−２）におけるＲ５１及びＲ６１と同様の実施態様が好ましい。）
一般式（ＬＣ４−２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４−２１）〜一般式（ＬＣ４−２６）で表される化合物が好ましい。
【０１３０】
【化４４】
2017037227.tif 000046
【０１３１】
（式中、Ｒ５２は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ６２ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表すが、一般式（ＬＣ４−２）におけるＲ５２及びＲ６２と同様の実施態様が好ましい。）
一般式（ＬＣ５−２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５−２１）〜一般式（ＬＣ５−２６）で表される化合物が好ましい。
【０１３２】
【化４５】
2017037227.tif 000047
【０１３３】
（式中、Ｒ５３は炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｒ６３ａは炭素原子数１〜５のアルキル基を表し、Ｗ２は−ＣＨ２−又は酸素原子を表すが、一般式（ＬＣ５−２）におけるＲ５３及びＲ６３と同様の実施態様が好ましい。）
一般式（ＬＣ３−２１）、一般式（ＬＣ３−２２）、一般式（ＬＣ３−２５）、一般式（ＬＣ４−２１）、一般式（ＬＣ４−２２）、一般式（ＬＣ４−２５）、一般式（ＬＣ５−２１）、一般式（ＬＣ５−２２）、及び一般式（ＬＣ５−２５）において、Ｒ５１〜Ｒ５３は、一般式（ＬＣ３−２）、一般式（ＬＣ４−２）及び一般式（ＬＣ５−２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ〜Ｒ６３ａは炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
【０１３４】
一般式（ＬＣ３−２３）、一般式（ＬＣ３−２４）及び一般式（ＬＣ３−２６）、一般式（ＬＣ４−２３）、一般式（ＬＣ４−２４）及び一般式（ＬＣ４−２６）、一般式（ＬＣ５−２３）、一般式（ＬＣ５−２４）及び一般式（ＬＣ５−２６）においてＲ５１〜Ｒ５３は、一般式（ＬＣ３−２）、一般式（ＬＣ４−２）及び一般式（ＬＣ５−２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ〜Ｒ６３ａは炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
【０１３５】
一般式（ＬＣ３−２１）〜一般式（ＬＣ５−２６）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３−２１）、一般式（Ｌｃ３−２２）及び一般式（ＬＣ３−２５）、一般式（ＬＣ４−２１）、一般式（ＬＣ４−２２）及び一般式（ＬＣ４−２５）、一般式（ＬＣ５−２１）、一般式（ＬＣ５−２２）及び一般式（ＬＣ５−２５）が好ましい。
【０１３６】
一般式（ＬＣ３−２）、一般式（Ｌｃ４−２）及び一般式（ＬＣ５−２）で表される化合物は１種又は２種以上含有することができるが、Ｂ１〜Ｂ３が１，４−フェニレン基を表す化合物、及びＢ１〜Ｂ３がトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも１種以上含有することが好ましい。
【０１３７】
また、一般式（ＬＣ３）で表される化合物として、他には、下記一般式（ＬＣ３−ａ）及び一般式（ＬＣ３−ｂ）
【０１３８】
【化４６】
2017037227.tif 000048
【０１３９】
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１と同じ意味を表し、ＸＬＣ３ｂ１〜ＸＬＣ３ｂ６は水素原子又はフッ素原子を表すが、ＸＬＣ３ｂ１及びＸＬＣ３ｂ２又はＸＬＣ３ｂ３及びＸＬＣ３ｂ４のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、ｍＬＣ３ａ１は１、２又は３であり、ｍＬＣ３ｂ１は０又は１を表し、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１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。）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
【０１４０】
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
【０１４１】
ＡＬＣ３１は、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すことが好ましく、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
【０１４２】
ＺＬＣ３１は単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
【０１４３】
一般式（ＬＣ３−ａ）としては、下記一般式（ＬＣ３−ａ１）を表すことが好ましい。
【０１４４】
【化４７】
2017037227.tif 000049
【０１４５】
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数１〜７のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数１〜７のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
【０１４６】
一般式（ＬＣ３−ｂ）としては、下記一般式（ＬＣ３−ｂ１）〜一般式（ＬＣ３−ｂ１２）を表すことが好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）、一般式（ＬＣ３−ｂ６）、一般式（ＬＣ３−ｂ８）、一般式（ＬＣ３−ｂ１１）を表すことがより好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）及び一般式（ＬＣ３−ｂ６）を表すことがさらに好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）を表すことが最も好ましい。
【０１４７】
【化４８】
2017037227.tif 000050
【０１４８】
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数２又は３のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数２のアルキル基を表すことがより好ましい。
【０１４９】
また、一般式（ＬＣ４）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ４−ａ）から一般式（ＬＣ４−ｃ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＬＣ５）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ５−ａ）から一般式（ＬＣ５−ｃ）で表される化合物が好ましい。
【０１５０】
【化４９】
2017037227.tif 000051
【０１５１】
（式中、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ４）におけるＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１と同じ意味を表し、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ５）におけるＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２と同じ意味を表し、ＺＬＣ４ａ１、ＺＬＣ４ｂ１、ＺＬＣ４ｃ１、ＺＬＣ５ａ１、ＺＬＣ５ｂ１及びＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表す。）
ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
【０１５２】
ＺＬＣ４ａ１〜ＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
【０１５３】
前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ６）で表される化合物（ただし、一般式（ＬＣ１）〜一般式（ＬＣ５）で表される化合物を除く。）から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
【０１５４】
【化５０】
2017037227.tif 000052
【０１５５】
一般式（ＬＣ６）中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。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−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよい。一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記のいずれかの構造を表すことが最も好ましい。
【０１５６】
【化５１】
2017037227.tif 000053
【０１５７】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
一般式（ＬＣ６）中、ＡＬＣ６１〜ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記の何れかの構造を表す。該構造中、シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。
【０１５８】
【化５２】
2017037227.tif 000054
【０１５９】
一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＡＬＣ６１〜ＡＬＣ６３は、それぞれ独立して下記のいずれかの構造が好ましい。
【０１６０】
【化５３】
2017037227.tif 000055
【０１６１】
一般式（ＬＣ６）中、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、ｍＬＣ６１は０〜３を表す。一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
【０１６２】
一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ６−ａ）から一般式（ＬＣ６−ｖ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。一般式（ＬＣ６−ａ１）〜一般式（ＬＣ６−ｐ１）の式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表す。
【０１６３】
【化５４】
2017037227.tif 000056
【０１６４】
【化５５】
2017037227.tif 000057
【０１６５】
【化５６】
2017037227.tif 000058
【０１６６】
【化５７】
2017037227.tif 000059
【０１６７】
［重合性化合物］
本発明に係る重合性化合物としては、一つの反応性基を有する単官能性の重合性化合物、及び二官能又は三官能等の二つ以上の反応性基を有する多官能性の重合性化合物が挙げられる。反応性基を有する重合性化合物はメソゲン性部位を含んでいても、含んでいなくてもよい。
【０１６８】
反応性基を有する重合性化合物において、反応性基は光による重合性を有する置換基が好ましい。特に、垂直配向膜が熱重合により生成するときに、垂直配向膜材料の熱重合の際に、反応性基を有する重合性化合物の反応を抑制できるので、反応性基は光による重合性を有する置換基が特に好ましい。
【０１６９】
本発明に係る重合性化合物としては、以下の一般式（Ｐ）
【０１７０】
【化５８】
2017037227.tif 000060
【０１７１】
（上記一般式（Ｐ）中、Ｚｐ１は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１〜１５のアルケニルオキシ基又は−Ｓｐｐ２−Ｒｐ２を表し、
Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ−Ｉ）から式（Ｒ−ＩＸ）：
【０１７２】
【化５９】
2017037227.tif 000061
【０１７３】
のいずれかを表し、前記式（Ｒ−Ｉ）〜（Ｒ−ＩＸ）中、Ｒ２〜Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１〜５個のアルキル基または炭素原子数１〜５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、−Ｏ−またはメチレン基であり、Ｔは単結合または−ＣＯＯ−であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２はスペーサー基を表し、Ｓｐｐ1及びＳｐｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し
Ｌｐ１及びＬｐ２はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲａ−、−ＮＲａ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、前記式中、ｚは１〜４の整数を表す。）を表し、
Ｍｐ２は、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、インダン−２，５−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１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すが、Ｍｐ２は無置換であるか又は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Ｒｐ１で置換されていても良く、
Ｍｐ１は以下の式（ｉ−１１）〜（ｉｘ−１１）：
【０１７４】
【化６０】
2017037227.tif 000062
【０１７５】
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ１若しくはＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
Ｍｐ３は以下の式（ｉ−１３）〜（ｉｘ−１３）：
【０１７６】
【化６１】
2017037227.tif 000063
【０１７７】
（式中、★でＺｐ１と結合し、★★でＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
ｍｐ２〜ｍｐ４はそれぞれ独立して、０、１、２又は３を表し、ｍｐ１及びｍｐ５はそれぞれ独立して１、２又は３を表すが、Ｚｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｍｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。）で表される化合物で表されることが好ましい。また、当該重合性化合物は１種又は２種以上含有することが好ましい。
【０１７８】
本発明に係る一般式（Ｐ）において、Ｚｐ１は−Ｓｐｐ２−Ｒｐ２であることが好ましく、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して式（Ｒ−１）から式（Ｒ−３）のいずれかであることが好ましい。
【０１７９】
また、前記一般式（Ｐ）において、ｍｐ１＋ｍｐ５が２以上であることが好ましい。
【０１８０】
また、前記一般式（Ｐ）において、Ｌｐ１は、単結合、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＯＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−であり、Ｌｐ２は、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−又は−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−であり、前記式中のｚは、１〜４の整数であることが好ましい。
【０１８１】
また、前記一般式（Ｐ）のＬｐ１およびＬｐ２の少なくともいずれかが、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−および−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−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。
【０１８２】
また、前記一般式（Ｐ）において、Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ−１）から式（Ｒ−１５）：
【０１８３】
【化６２】
2017037227.tif 000064
【０１８４】
のいずれかがより好ましい。
【０１８５】
また、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、ｍｐ２が１の場合Ｌｐ１は単結合であり、ｍｐ２が２又は３の場合複数存在するＬｐ１の少なくとも１つは単結合であることが好ましい。
【０１８６】
また、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、ｍｐ３が１の場合Ｍｐ２は１，４−フェニレン基であり、ｍｐ３が２又は３の場合複数存在するＭｐ２のうち少なくともＬｐ１を介してＭｐ１と隣接するＭｐ２は１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【０１８７】
更に、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、Ｍｐ２の少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のフッ素で置換されている１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【０１８８】
更に、前記一般式（Ｐ）のｍｐ４は０、１、２又は３を表し、Ｍｐ３の少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のフッ素で置換されている１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【０１８９】
また、前記一般式（Ｐ）におけるスペーサー基（Ｓｐｐ１、Ｓｐｐ２、Ｓｐｐ４）としては、単結合、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）ｚＯ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）ｚ−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−であることが好ましく、当該Ｚは１以上１０以下の整数であることが好ましい。
【０１９０】
本発明に係る一般式（Ｐ）の重合性化合物は、一般式（Ｐ−ａ）、一般式（Ｐ−ｂ）、一般式（Ｐ−ｃ）および一般式（Ｐ−ｄ）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
【０１９１】
【化６３】
2017037227.tif 000065
【０１９２】
上記一般式（Ｐ−ａ）〜一般式（Ｐ−ｄ）中、Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ−Ｉ）から式（Ｒ−ＩＸ）：
【０１９３】
【化６４】
2017037227.tif 000066
【０１９４】
のいずれかを表し、前記式（Ｒ−Ｉ）〜（Ｒ−ＩＸ）中、Ｒ２〜Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１〜５個のアルキル基または炭素原子数１〜５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、−Ｏ−またはメチレン基であり、Ｔは単結合または−ＣＯＯ−であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
環Ａおよび環Ｂはそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、インダン−２，５−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１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すが、無置換であるか又は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Ｒｐ１で置換されていていることが好ましく、
環Ｃは以下の式（ｃ−ｉ）〜（ｃ−ｉｘ）：
【０１９５】
【化６５】
2017037227.tif 000067
【０１９６】
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ５若しくはＬｐ６と結合する。）のいずれかを表し、
Ｓｐｐ１及びＳｐｐ４はスペーサー基を表し、Ｘｐ１〜Ｘｐ４は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すことが好ましく、
Ｌｐ４、Ｌｐ５およびＬｐ６はそれぞれ独立して、単結合、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−であることが好ましく、前記式中のｚは、１〜４の整数であることが好ましい。
【０１９７】
Ｌｐ３は、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ−または−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−であることが好ましい。
【０１９８】
上記一般式（Ｐ−ａ）で表される化合物において、ｍｐ６およびｍｐ７は、それぞれ独立して、０、１、２または３を表すことが好ましい。また、ｍｐ６＋ｍｐ７＝２〜５であることがより好ましい。
【０１９９】
上記一般式（Ｐ−ｄ）で表される化合物において、ｍｐ１２及びｍｐ１５はそれぞれ独立して１、２又は３を表し、ｍｐ１３は、０、１、２又は３を表すことが好ましく、ｍｐ１４は、０又は１を表すことが好ましい。また、ｍｐ１２＋ｍｐ１５＝２〜５であることがより好ましい。Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ４が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ４およびＬｐ５が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、環Ａ〜環Ｃが複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。
【０２００】
以下に本発明に係る一般式（Ｐ−ａ）〜一般式（Ｐ−ｄ）で表される化合物の好ましい構造を例示する。
【０２０１】
本発明に係る一般式（Ｐ−ａ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ−ａ−１）〜式（Ｐ−ａ−３１）で表される重合性化合物が挙げられる。
【０２０２】
【化６６】
2017037227.tif 000068
【０２０３】
【化６７】
2017037227.tif 000069
【０２０４】
【化６８】
2017037227.tif 000070
【０２０５】
【化６９】
2017037227.tif 000071
【０２０６】
本発明に係る一般式（Ｐ−ｂ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ−ｂ−１）〜式（Ｐ−ｂ−３４）で表される重合性化合物が挙げられる。
【０２０７】
【化７０】
2017037227.tif 000072
【０２０８】
【化７１】
2017037227.tif 000073
【０２０９】
【化７２】
2017037227.tif 000074
【０２１０】
本発明に係る一般式（Ｐ−ｃ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ−ｃ−１）〜式（Ｐ−ｃ−５２）で表される重合性化合物が挙げられる。
【０２１１】
【化７３】
2017037227.tif 000075
【０２１２】
【化７４】
2017037227.tif 000076
【０２１３】
【化７５】
2017037227.tif 000077
【０２１４】
本発明に係る一般式（Ｐ−ｄ）で表される化合物は、以下の一般式（Ｐ−ｄ’）で表される化合物が好ましい。
【０２１５】
【化７６】
2017037227.tif 000078
【０２１６】
（上記一般式（Ｐ−ｄ’）で表される化合物において、ｍｐ１０は、２または３を表すことがより好ましい。その他の記号は上記一般式（ｐ−ｄ）と同一なので省略する。）
本発明に係る一般式（Ｐ−ｄ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ−ｄ−１）〜式（Ｐ−ｄ−３１）で表される重合性化合物が挙げられる。
【０２１７】
【化７７】
2017037227.tif 000079
【０２１８】
【化７８】
2017037227.tif 000080
【０２１９】
【化７９】
2017037227.tif 000081
【０２２０】
【化８０】
2017037227.tif 000082
【０２２１】
【化８１】
2017037227.tif 000083
【０２２２】
【化８２】
2017037227.tif 000084
【０２２３】
【化８３】
2017037227.tif 000085
【０２２４】
本発明に係る「炭素原子数１〜１５個のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。また、上記一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１５個のアルキル基であり、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８個のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜６個のアルキル基がより好ましい。
【０２２５】
本発明に係る「炭素原子数１〜１５個のアルキル基」の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、３−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基などが挙げられる。なお、本明細書中において、アルキル基の例は共通であり、各々のアルキル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
【０２２６】
本発明に係る「炭素原子数１〜１５個のアルコキシ基」の例は、該置換基中の少なくとも１個の酸素原子が環構造と直接結合する位置に存在することが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基（ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基）、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基がより好ましい。なお、本明細書中において、アルコキシ基の例は共通であり、各々のアルコキシ基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
【０２２７】
本発明に係る「炭素原子数２〜１５個のアルケニル基」の例は、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、２−ヘキセニル基等が挙げられる。また、本発明に係るより好ましいアルケニル基としては次に記載する式（ｉ）（ビニル基）、式（ｉｉ）（１−プロペニル基）、式（ｉｉｉ）（３−ブテニル基）および式（ｉｖ）（３−ペンテニル基）：
【０２２８】
【化８４】
2017037227.tif 000086
【０２２９】
（上記式（ｉ）〜（ｉｖ）中、＊は環構造への結合部位を示す。）
で表されるが、本願発明の液晶組成物が重合性モノマーを含有する場合は、式（ｉｉ）および式（ｉｖ）で表される構造が好ましく、式（ｉｉ）で表される構造がより好ましい。なお、本明細書中において、アルケニル基の例は共通であり、各々のアルケニル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
【０２３０】
また、本発明における重合性化合物の内、低分子液晶との溶解性を高めて結晶化を抑制するのに好ましい単官能性の反応基を有する重合性化合物としては、下記一般式（ＶＩ）
【０２３１】
【化８５】
2017037227.tif 000087
【０２３２】
（式中、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｔ−（式中、ｔは２〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｖは炭素原子数２〜２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５〜３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５〜２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、Ｗは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜１５のアルキル基を表す。式中の全ての１，４−フェニレン基は、任意の水素原子が−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。）で表される重合性化合物が好ましい。
【０２３３】
上記一般式（ＶＩ）において、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
【０２３４】
上記一般式（ＶＩ）において、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｔ−（式中、ｔは２〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、炭素鎖の長さがＴｇに影響を及ぼすので、重合性化合物含有量が１０重量％未満の場合に、あまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１〜５のアルキレン基が好ましく、重合性化合物含有量が６重量％未満の場合は、単結合又は炭素原子数１〜３のアルキレン基がより好ましい。重合性化合物含有量が１０重量％以上の場合は、炭素数５〜１０のアルキレン基が好ましい。また、Ｓｐ３が−Ｏ−（ＣＨ２）ｔ−を表す場合も、ｔは１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。更に、炭素原子数がプレチルト角に影響を及ぼすので必要に応じて所望のプレチルト角が得られるようにＳｐ３の炭素原子数が異なる重合性化合物を複数混合して用いることが好ましい。
【０２３５】
上記一般式（ＶＩ）において、Ｖは炭素原子数２〜２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５〜３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５〜２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
【０２３６】
一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は更に具体的には、一般式（Ｘ１ａ）
【０２３７】
【化８６】
2017037227.tif 000088
【０２３８】
（式中、Ａ１は水素原子又はメチル基を表し、
Ａ２は単結合又は炭素原子数１〜８のアルキレン基（該アルキレン基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよく、該アルキレン基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。）を表し、
Ａ３及びＡ６はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１〜１７のアルキル基で置換されていてもよい。）を表わし、
Ａ４及びＡ７はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよい。）を表し、
ｐは０〜１０を表し、
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数３〜６のトリアルコキシシリル基で置換されていてもよい。）を表わす化合物が挙げられる。
【０２３９】
上記一般式（Ｘ１ａ）は、一般式（ＩＩ−ｂ）で表される化合物が好ましい。
【０２４０】
【化８７】
2017037227.tif 000089
【０２４１】
一般式（ＩＩ−ｂ）で表される化合物は、具体的には下記式（ＩＩ−ｑ）〜（ＩＩ−ｚ）、（ＩＩ−ａａ）〜（ＩＩ−ａｌ）で表される化合物であることが好ましい。
【０２４２】
【化８８】
2017037227.tif 000090
【０２４３】
【化８９】
2017037227.tif 000091
【０２４４】
【化９０】
2017037227.tif 000092
【０２４５】
上記一般式（ＶＩ）、一般式（ＸａＩ）及び一般式（ＩＩ−ｂ）で表される化合物は、１種のみでもよいし、２種以上でもよい。
【０２４６】
また、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物としては、一般式（Ｘ１ｂ）
【０２４７】
【化９１】
2017037227.tif 000093
【０２４８】
（式中、Ａ８は水素原子又はメチル基を表し、６員環Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ独立して
【０２４９】
【化９２】
2017037227.tif 000094
【０２５０】
のいずれか（ただしｑは１から４の整数を表す。）を表し、
ｑは０又は１を表し、
Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−を表し、
Ｙ３及びＹ４はそれぞれ独立して単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基（該アルキレン基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよく、該アルキレン基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。）を表し、
Ｂ８は水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜８のアルキル基、又は、末端がアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアルキレン基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
【０２５１】
例示化合物としては、以下に示されるが、これらに限定される訳ではない。
【０２５２】
【化９３】
2017037227.tif 000095
【０２５３】
【化９４】
2017037227.tif 000096
【０２５４】
【化９５】
2017037227.tif 000097
【０２５５】
【化９６】
2017037227.tif 000098
【０２５６】
【化９７】
2017037227.tif 000099
【０２５７】
【化９８】
2017037227.tif 000100
【０２５８】
【化９９】
2017037227.tif 000101
【０２５９】
更に、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は具体的には、一般式（Ｘ１ｃ）
【０２６０】
【化１００】
2017037227.tif 000102
【０２６１】
（式中、Ｒ７０は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ７１は縮合環を有する炭化水素基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
【０２６２】
例示化合物としては、以下に示されるが、これらに限定される訳ではない。
【０２６３】
【化１０１】
2017037227.tif 000103
【０２６４】
【化１０２】
2017037227.tif 000104
【０２６５】
【化１０３】
2017037227.tif 000105
【０２６６】
【化１０４】
2017037227.tif 000106
【０２６７】
また、本発明における重合性化合物の内、低分子液晶との溶解性を高めて結晶化を抑制するのに好ましい多官能性の反応基を有する重合性化合物としては、下記一般式（Ｖ）
【０２６８】
【化１０５】
2017037227.tif 000107
【０２６９】
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｕは炭素原子数２〜２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５〜３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５〜２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、ｋは１〜５の整数を表す。式中の全ての１，４−フェニレン基は、任意の水素原子が−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。）で表される重合性化合物が好ましい。
【０２７０】
上記一般式（Ｖ）において、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
【０２７１】
上記一般式（Ｖ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは２〜１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、本発明の液晶表示素子に於けるプレチルト角は該炭素原子数、液晶との含有量、及び用いる配向膜の種類や配向処理条件に影響される。従って必ずしも限定されるものではないが、例えばプレチルト角を５度程度にする場合は、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１〜５のアルキレン基がより好ましく、単結合又は炭素原子数１〜３のアルキレン基がより好ましい。更に、プレチルト角が２度程度以内にするには、炭素原子数を６〜１２の重合性化合物を用いることが好ましく、炭素原子数が８〜１０がより好ましい。また、Ｓｐ１及びＳｐ２が−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表す場合も、プレチルト角に影響を及ぼすので適宜必要に応じてＳｐ１及びＳｐ２の長さを調整して用いることが好ましく、プレチルト角を増加させる目的ではｓは１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。プレチルト角を小さくする目的では、ｓは６〜１０が好ましい。また、Ｓｐ１及びＳｐ２の少なくとも一方が、単結合であることで分子の非対称性が発現するためプレチルトを誘起するので好ましい。
【０２７２】
また、上記一般式（Ｖ）においてＳｐ１及びＳｐ２が同一である化合物も好ましく、Ｓｐ１及びＳｐ２が同一である化合物を２種以上用いることが好ましい。この場合、互いにＳｐ１及びＳｐ２が異なった２種以上を用いることがより好ましい。
【０２７３】
上記一般式（Ｖ）において、Ｕは炭素原子数２〜２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５〜３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５〜２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）、環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
【０２７４】
上記一般式（Ｖ）において、Ｕは具体的には、以下の式（Ｖａ−１）から式（Ｖａ−１３）を表すことが好ましい。アンカーリング力を高くするためには直線性が高いビフェニール等が好ましく、式（Ｖａ−１）から式（Ｖａ−６）を表すことが好ましい。又、式（Ｖａ−６）から式（Ｖａ−１１）を表す構造は、液晶との溶解性が高い点で好ましく、式（Ｖａ−１）から式（Ｖａ−６）と組み合わせて用いることが好ましい。
【０２７５】
【化１０６】
2017037227.tif 000108
【０２７６】
【化１０７】
2017037227.tif 000109
【０２７７】
【化１０８】
2017037227.tif 000110
【０２７８】
【化１０９】
2017037227.tif 000111
【０２７９】
【化１１０】
2017037227.tif 000112
【０２８０】
【化１１１】
2017037227.tif 000113
【０２８１】
【化１１２】
2017037227.tif 000114
【０２８２】
【化１１３】
2017037227.tif 000115
【０２８３】
【化１１４】
2017037227.tif 000116
【０２８４】
【化１１５】
2017037227.tif 000117
【０２８５】
【化１１６】
2017037227.tif 000118
【０２８６】
【化１１７】
2017037227.tif 000119
【０２８７】
【化１１８】
2017037227.tif 000120
【０２８８】
【化１１９】
2017037227.tif 000121
【０２８９】
（式中、両端はＳｐ１又はＳｐ２に結合するものとする。Ｚｐ１及びＺｐ２はそれぞれ独立して、−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−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表す。式中の全ての１，４−フェニレン基は、任意の水素原子が、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。又、シクロへキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されていてもよい。）
Ｕが環構造を有する場合、前記Ｓｐ１及びＳｐ２は少なくとも一方が−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すことが好ましく、両方共に−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−であることも好ましい。
【０２９０】
上記一般式（Ｖ）において、ｋは１〜５の整数を表すが、ｋが１の二官能化合物、又はｋが２の三官能化合物であることが好ましく、二官能化合物であることがより好ましい。
【０２９１】
上記一般式（Ｖ）で表される化合物は、具体的には、以下の一般式（Ｖｂ）で表される化合物が好ましい。
【０２９２】
【化１２０】
2017037227.tif 000122
【０２９３】
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは１〜７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１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−（Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、Ｃ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により置換されていてもよい。）
上記一般式（Ｖｂ）において、Ｘ１及びＸ２は、はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、いずれも水素原子を表すジアクリレート誘導体、又はいずれもメチル基を有するジメタクリレート誘導体が好ましく、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。
【０２９４】
上記一般式（Ｖｂ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表すが、少なくとも一方が−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−であることが好ましく、両方が−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表す態様がより好ましい。この場合、ｓは１〜６が好ましい。
【０２９５】
上記一般式（Ｖｂ）において、Ｚ１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−（Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表すが、−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。上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい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、Ｚ１は単結合以外の連結基も好ましく、Ｃが単結合の場合、Ｚ１は単結合が好ましい。
【０２９６】
以上より、上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合が好ましく、環構造を有する重合性化合物としては、具体的には以下の一般式（Ｖ−１）から（Ｖ−６）で表される化合物が好ましく、一般式（Ｖ−１）から（Ｖ−４）で表される化合物が特に好ましく、一般式（Ｖ−２）で表される化合物が最も好ましい。
【０２９７】
【化１２１】
2017037227.tif 000123
【０２９８】
また、上記一般式（Ｖｂ）において、以下の一般式（Ｖ１−１）から（Ｖ１−５）で表される化合物が液晶組成物との溶解性を高める上で好ましく、一般式（Ｖ１−１）で表される化合物が特に好ましい。
【０２９９】
また、上記一般式（Ｖｂ）が三つの環構造で形成される場合も好ましく用いられ、一般式（Ｖ１−６）から（Ｖ１−１３）で表される化合物が液晶組成物との溶解性を高める上で好ましい。更に、液晶とのアンカーリング力が強い一般式（Ｖ−１）から（Ｖ−６）で表される化合物は、アンカーリング力が弱く液晶組成物との相溶性が良好な一般式（Ｖ１−１）から（Ｖ１−５）で表される化合物と混合して用いることも好ましい。
【０３００】
【化１２２】
2017037227.tif 000124
【０３０１】
【化１２３】
2017037227.tif 000125
【０３０２】
【化１２４】
2017037227.tif 000126
【０３０３】
【化１２５】
2017037227.tif 000127
【０３０４】
【化１２６】
2017037227.tif 000128
【０３０５】
【化１２７】
2017037227.tif 000129
【０３０６】
【化１２８】
2017037227.tif 000130
【０３０７】
【化１２９】
2017037227.tif 000131
【０３０８】
【化１３０】
2017037227.tif 000132
【０３０９】
（式中、ｑ１及びｑ２は、それぞれ独立して１〜１２の整数を示し、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表す。）
上記一般式（Ｖ）で表される化合物としては、具体的には、以下の一般式（Ｖｃ）で表される化合物が、反応速度を高める点で好ましく、又、プレチルト角を熱的に安定化させるので好ましい。更に、必要に応じてＳｐ１、Ｓｐ２及びＳｐ３の炭素原子数を調整して所望のプレチルト角を得ることもできる。プレチルトと該炭素原子数の関係は、官能基が２個の場合と同様の傾向を示す。
【０３１０】
【化１３１】
2017037227.tif 000133
【０３１１】
（式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１、Ｓｐ２及びＳｐ３はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは２〜７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１１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−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、Ｊ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により置換されていてもよい。）
重合性化合物として、光配向機能を有する化合物を用いることも好ましい。中でも、光異性化を示す化合物を用いることが好ましい。
【０３１２】
光配向機能を有する重合性化合物としては、具体的には、一般式（Ｖｂ）において、
Ｘ１及びＸ２がそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２がそれぞれ独立して、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１〜７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１が−Ｎ＝Ｎ−を表し、Ｃが１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基（任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）又は単結合を表す化合物が好ましい。
【０３１３】
中でも、以下の一般式（Ｖｎ）で表される化合物が好ましい。
【０３１４】
【化１３２】
2017037227.tif 000134
【０３１５】
（式中、Ｒｎ１及びＲｎ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、式中、ｐｎ及びｑｎは、それぞれ独立して１〜１２の整数を示す。）
［重合開始剤］
本発明に用いる重合性化合物の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましく、光フリース転位によるラジカル重合、光重合開始剤によるラジカル重合がより好ましい。
【０３１６】
ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
【０３１７】
ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、４′−フェノキシアセトフェノン、４′−エトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系；
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系；
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系；
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系；
ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３′，４，４′−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、２，５−ジメチルベンゾフェノン、３，４−ジメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；
２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系；
ミヒラーケトン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系；
１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
【０３１８】
又、ラジカルの寿命や反応性を考慮して複数の重合開始剤を用いることも好ましい。
更に、上述の重合開始剤を使用せずに、光フリース転位によるラジカル重合として紫外線を吸収する共役系の構造を有する重合性液晶化合物を含有させて重合させることもできる。例えば、一般式（Ｘ１ｃ−１）から（Ｘ１ｃ−４）で表される共役系構造を有する重合性液晶化合物を重合開始剤の代わりに用いることで液晶素子の電圧保持率を低下させないので好ましい。又、重合促進を目的にこれらと重合開始剤と併用することも好ましい。
【０３１９】
【化１３３】
2017037227.tif 000135
【０３２０】
［重合性組成物］
本発明に用いられる重合性組成物は、上記に例示される１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の１質量％以上１５質量％未満重合性組成物を含有することが好ましいが、駆動電圧とのバランスから１質量％以上１２質量％未満重合性組成物を含有することがより好ましく、重合性組成物の含有量の下限値は２質量％以上が好ましく、上限値は９質量％未満が好ましく、７質量％未満がより好ましく、５質量％未満がより好ましく、４質量％未満がより好ましい。なお、本発明の重合性組成物は１種又は２種以上の重合性化合物から構成される。
【０３２１】
また、本発明に用いられる重合性組成物は、上記に例示される１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の１５質量％以上４０質量％未満の重合性組成物を含有することも好ましいが、この場合の重合性組成物の含有量の下限値は９質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、上限値は３０％質量未満が好ましく、２５％質量未満がより好ましく、２０％質量未満がより好ましく、１５％質量未満がより好ましい。更に、本発明に用いられる重合性組成物は、上記に例示される１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の５質量％以上１５質量％未満の重合性組成物を含有することが好ましく、７質量％以上１２質量％未満の重合性組成物を含有することがより好ましい。本発明に用いられる重合性組成物は、１質量％以上４０質量％未満の重合性組成物を含有することで、一軸性の光学異方性、又は一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワークを形成するものであることが好ましく、該ポリマーネットワークの光学軸又は配向容易軸と低分子液晶の配向容易軸が略一致するように形成されていることがより好ましい。
【０３２２】
尚、該ポリマーネットワークには、複数のポリマーネットワークが集合することにより高分子薄膜を形成したポリマーバインダも含まれる。ポリマーバインダは、一軸配向性を示す屈折率異方性を有しており、該薄膜に低分子液晶が分散され、該薄膜の一軸性の光学軸と低分子液晶の光学軸が略同一方向へ揃っていることが特徴である。従って、これにより、光散乱型液晶である高分子分散型液晶又はポリマーネットワーク型液晶とは異なり光散乱が起こらず偏光を用いた液晶素子に於いて高コントラストな表示が得られる点と、立下り時間を短くして液晶素子の応答性を向上させることが特徴である。更に、本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ポリマーネットワーク層を液晶素子全体に形成させるものであり、液晶素子基板上にポリマーの薄膜層を形成させてプレチルトを誘起させるＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶組成物とは異なる。
【０３２３】
何れの濃度に於いてもＴｇの異なる重合性化合物を少なくとも二種類以上含有させて必要に応じてＴｇを調整することが好ましい。Ｔｇが高いポリマーの前駆体である重合性化合物は、架橋密度が高くなる分子構造を有する重合性化合物であって、官能基数が２以上であることが好ましい。又、Ｔｇが低いポリマーの前駆体は、官能基数が１であるか、又は２以上であって、官能基間にスペーサ基としてアルキレン基等を有し分子長を長くした構造であることが好ましい。ポリマーネットワークの熱的安定性や耐衝撃性向上に対応することを目的にポリマーネットワークのＴｇを調整する場合、多官能モノマーと単官能モノマーの比率を適宜調整することが好ましい。又、Ｔｇはポリマーネットワークの主鎖、及び側鎖に於ける分子レベルの熱的な運動性とも関連しており、電気光学特性にも影響を及ぼしている。例えば、架橋密度を高くすると主鎖の分子運動性が下がり低分子液晶とのアンカーリング力が高まり駆動電圧が高くなると共に立下り時間が短くなる。一方、Ｔｇが下がるように架橋密度を下げるとポリマー主鎖の熱運動性が上がることにより、低分子液晶とのアンカーリング力が下がり駆動電圧が下がり立下り時間が長くなる傾向を示す。ポリマーネットワーク界面に於けるアンカーリング力は、上述のＴｇの他にポリマー側鎖の分子運動性にも影響され、多価分岐アルキレン基、及び多価アルキル基を有する重合性化合物を用いることでポリマー界面のアンカーリング力が下げられる。又、多価分岐アルキレン基、及び多価アルキル基を有する重合性化合物は、プレチルト角を誘起させるのに有効で極角方向のアンカーリング力を下げる方向に作用する。
【０３２４】
重合性液晶組成物が液晶相を示した状態で、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させることにより、重合性化合物の分子量が増加して液晶組成物と重合性化合物を相分離させる。二相に分離する形態は、含有する液晶化合物の種類や重合性化合物の種類に大きく依存して異なる。液晶相中に重合性化合物相が無数に島状の核として発生して成長するバイノーダル分解で相分離構造を形成しても良く、液晶相と重合性化合物相との濃度の揺らぎから相分離するスピノーダル分解により相分離構造を形成しても良い。バイノーダル分解によるポリマーネットワークを形成させるには、少なくとも低分子液晶の含有量を８５質量％以上にするのが好ましく、重合性化合物の反応速度が速い化合物を用いることにより可視光の波長より小さい大きさの重合性化合物の核を無数に発生させてナノオーダーの相分離構造が形成されるので好ましい。結果として重合性化合物相に於ける重合が進むと相分離構造に依存して可視光の波長より短い空隙間隔のポリマーネットワークが形成され、一方、ポリマーネットワークの空隙は低分子液晶相の相分離によるもので、この空隙の大きさが可視光の波長より小さいと、光散乱性が無く高コントラストで、且つポリマーネットワークからのアンカーリング力の影響が強まり立下り時間が短くなり高速応答の液晶表示素子が得られるようになり特に好ましい。バイノーダル分解に於ける重合性化合物相の核生成は、化合物の種類や組合せによる相溶性の変化や、反応速度、温度等のパラメーターに影響され適宜必要に応じて調整することが好ましい。反応速度は、紫外線重合の場合は、重合性化合物の官能基や光開始剤の種類及び含有量、紫外線露光強度によるもので反応性を促進するように紫外線露光条件を適宜調整すれば良く、少なくとも２０ｍＷ／ｃｍ２以上の紫外線露光強度が好ましい。低分子液晶が８５質量％以上では、スピノーダル分解による相分離構造でポリマーネットワークを形成させることが好ましい、スピノーダル分解では周期性のある二相の濃度の揺らぎによる相分離微細構造が得られるので可視光波長より小さい均一な空隙間隔を容易に形成するので好ましい。ポリマーネットワークで形成させることが好ましい。重合性化合物の割合が１５質量％未満ではバイノーダル分解による相分離構造を形成させることが好ましく、１５質量％以上ではスピノーダル分解による相分離構造を形成させることが好ましい。重合性化合物含有量が増加すると、温度の影響で低分子液晶相と重合性化合物相との二相分離する相転移温度が存在する。二相分離転移温度より高い温度では等方相を示すが、低いと分離が起こり均一な相分離構造が得られず好ましくない。温度により二相分離する場合は、二相分離温度より高い温度に於いて相分離構造を形成させることが好ましい。上述した何れの場合も、低分子液晶の配向状態と同様の配向状態を保持しながらポリマーネットワークが形成される。形成されたポリマーネットワークは、低分子液晶の配向に倣うように光学異方性を示す。ポリマーネットワーク中の液晶層の形態としては、ポリマーの３次元ネットワーク構造中に液晶組成物が連続層をなす構造、液晶組成物のドロップレットがポリマー中に分散している構造、又は両者が混在する構造、更に、両基板面を起点にポリマーネットワーク層が存在し、対面基板との中心付近では液晶層のみである構造が挙げられる。何れもの構造もポリマーネットワークの作用により液晶組成物が０〜９０°のプレチルト角が液晶素子基板の法線方向に対して誘起されていることが好ましい。形成するポリマーネットワークは、共存する低分子液晶を液晶セルの配向膜が示す配向方向へ配向させる機能を有することが好ましく、更に、ポリマー界面方向に対して低分子液晶をプレチルトさせる機能を有していることも好ましい。ポリマー界面に対して低分子液晶をプレチルトさせる重合性化合物を導入すると液晶素子の駆動電圧を低くさせるのに有用で好ましい。又、屈折率異方性を有しても良く、配向方向へ液晶を配向させる機能は、メソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。
【０３２５】
ＶＡ型等の垂直配向セルに対しては垂直配向を誘起するメソゲン基を有しない多価アルキル基、又は多価分岐アルキレン基を有する重合性化合物を用いても良く、メソゲン基を有する重合性化合物との併用でも好ましい。上述の重合性液晶組成物を用いて相分離重合により垂直配向セル内にポリマーネットワークが形成された場合は、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが液晶セル基板に対して低分子液晶の垂直方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。又、セル基板表面にある垂直配向膜に液晶が傾斜配向を誘起するようにラビング処理等を施してプレチルト角を誘起するようにした垂直配向膜が用いられた場合は、プレチルトして配向している低分子液晶と同方向に繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが傾斜して形成されていることが好ましい。
【０３２６】
更に、電圧を印加しながらプレチルト角を誘起する方法では、重合性液晶組成物の閾値電圧よりも０．９Ｖ程度低い電圧から２Ｖ程度高い電圧の範囲で電圧を印加しながら重合させると繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが所望のプレチルト角、好ましくは、ＶＡ型等の垂直配向の場合はエネルギー線照射前の透明基板の法線方向に対して、ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向が好ましくは０．１〜３０．０°、より好ましくは０．１〜１０．０°、さらに好ましくは０．１〜５．０°、特に好ましくは０．１〜３．０°のプレチルト角に誘起するように、又、ＴＮ型等の水平配向の場合はエネルギー線照射前の透明基板の平行方向に対して、ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向が０．１〜３０°、好ましくは０．１〜１０．０°、より好ましくは０．１〜５．０°、さらに好ましくは０．１〜３．０°、特に好ましくは０．１〜２．０°のプレチルト角に誘起するように傾斜して形成されるのでより好ましくなる。何れの方法で形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、二枚のセル基板間を連結していることが特徴である。これにより、プレチルト角の熱的安定性が向上して液晶表示素子の信頼性を高められる。
【０３２７】
他に、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークを傾斜配向させて形成することにより低分子液晶のプレチルト角を誘起させる方法として、官能基とメソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素原子数が６以上のプレチルト角の誘起角度が小さい二官能アクリレートと官能基と、メソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素原子数が５以上のプレチルト角の誘起角度が大きい二官能アクリレートを組合せ用いる方法が挙げられる。これらの化合物の配合比を調整することにより所望のプレチルト角を誘起させることができる。
【０３２８】
更に、可逆性の光配向機能を有する重合性化合物を少なくとも１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の０．０１％以上１％以下の範囲で添加して繊維状、又は柱状のポリマーネットワークを形成させる方法が挙げられる。この場合、トランス体に於いて低分子液晶と同様の棒状の形態になり低分子液晶の配向状態へ影響を及ぼす。本発明の重合性液晶組成物に含有されている該トランス体は、紫外線をセル上面から平行光として露光すると紫外線の進む方向と該棒状の分子長軸方向が平行になるように揃い、低分子液晶も同時に該トランス体の分子長軸方向へ揃うように配向する。セルに対して傾斜して紫外線を露光すると、該トランス体の分子長軸が傾斜方向に向き液晶を紫外線の傾斜方向へ配向させるようになる。即ち、プレチルト角を誘起するようになり光配向機能を示す。この段階で重合性化合物を架橋させると誘起したプレチルト角が重合相分離で形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークにより固定化される。
【０３２９】
従って、ＶＡ型で重要なプレチルト角の誘起は、電圧印加しながら重合相分離させる方法、誘起するプレチルト角が異なる重合性化合物を複数添加して重合相分離させる方法、可逆性の光配向機能を有する重合性化合物が示す光配向機能を用いて紫外線が進む方向へ低分子液晶及び重合性液晶化合物を配向させ重合相分離する方法を必要に応じて用い本発明の液晶素子を作製することができる。
【０３３０】
光配向機能を有する重合性化合物は、紫外線を吸収してトランス体になる光異性化合物であることが好ましく、更に、光配向機能を有する重合性化合物の反応速度が光配向機能を有する重合性化合物以外の重合性化合物の反応速度より遅いことが好ましい。ＵＶ露光されると、直ちに光配向機能を有する重合性化合物はトランス体になり光の進む方向に配向すると、周囲の重合性を含む液晶化合物も同様の方向へ配向する。この時、重合相分離が進行して低分子液晶長軸方向とポリマーネットワークの配向容易軸方向が光配向機能を有する重合性化合物の配向容易軸と同一方向へ揃いＵＶ光が進む方向へプレチルト角が誘起される。
【０３３１】
更に、ＩＰＳやＦＦＳモード等の平行配向セルに於いては、重合性液晶組成物を用いて相分離重合により繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが液晶セル基板面に有る配向膜の配向方向に対して低分子液晶は平行配向するが、形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸方向と低分子液晶の配向方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。更に、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、低分子液晶が分散している空隙を除いて略セル全体に存在していることがより好ましい。ポリマー界面方向に対して該プレチルト角を誘起させることを目的に、メソゲン基を有しない多価アルキル基、又は多価アルキレン基を有する重合性化合物とメソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。
【０３３２】
更に、電気光学特性は、ポリマーネットワーク界面の表面積、及びポリマーネットワークの空隙間隔に影響されるが、光散乱を起こさないことが重要で、平均空隙間隔を可視光の波長より小さくすることが好ましい。例えば、該界面の表面積を広げて該空隙間隔を小さくさせるにはモノマー組成物含有量を増加させる方法がある。これにより、重合相分離構造が変化して該空隙間隔が微細になることにより該界面の表面積が増加するようにポリマーネットワークが形成され駆動電圧、及び立ち下がり時間が短くなる。重合相分離構造は、重合温度にも影響される。
【０３３３】
本発明に於いて、相分離速度は、低分子液晶と重合性化合物との相溶性や重合速度に大きく影響される。化合物の分子構造や含有量に大きく依存するので適宜組成を調整して使用することが好ましい。該相溶性が高い場合は、該重合速度の高い重合性化合物を用いることが好ましく、紫外線重合の場合は、紫外線強度を高めることが好ましい。又、重合性液晶組成物中の重合性化合物の含有量を増やすことも好ましい。相溶性が低い場合は、相分離速度は十分に速くなるので本発明の液晶素子を作製するのに好ましい。相溶性を低くする方法として、低温で重合させる方法が挙げられる。低温にすると液晶の配向秩序度が上がり、液晶とモノマーの相溶性が下がるため、重合相分離速度を速くすることができる。更に別の方法として、重合性液晶組成物を、過冷却状態を示す温度にして重合させる方法も挙げられる。この場合、重合性液晶組成物の融点よりも僅かに低くすれば良いので、数度温度を低くするだけで相分離を速くさせることも可能になり好ましい。これらにより、モノマー組成物含有量数十％を液晶へ添加した場合に相当する重合相分離構造、即ち、立ち下がり時間が短くなるように作用する構造であるポリマーネットワーク界面の表面積が多く該空隙間隔が微細なポリマーネットワーク構造が形成される。従って、本発明の重合性液晶組成物は、立ち下がり時間が短くなるように配向機能、架橋密度、アンカーリング力、空隙間隔、を考慮して重合性液晶組成を適宜調整することが好ましい。
【０３３４】
本発明の重合性液晶組成物を用いた液晶素子において、高いコントラストの表示を得るには光散乱が起こらないようにする必要があるが、上述した方法を考慮して目的の電圧−透過率特性、及びスイッチング特性を得られるように相分離構造を制御して適切なポリマーネットワーク層構造を形成させることが重要である。ポリマーネットワーク層構造を具体的に説明すると次のようになる。
＜ポリマーネットワーク層連続構造＞
液晶相中に液晶表示素子全面にポリマーネットワーク層が形成され液晶相が連続している構造であって、ポリマーネットワークの配向容易軸や一軸の光学軸が低分子液晶の配向容易軸と略同一方向であることが好ましく、低分子液晶のプレチルト角を誘起するようにポリマーネットワークを形成させることが好ましく、ポリマーネットワークの平均空隙間隔を可視光の波長より小さい大きさで少なくとも４５０ｎｍより小さくすることにより光散乱は起こらなくなるので好ましい。更に、応答の立下り時間をポリマーネットワークと低分子液晶との相互作用効果（アンカーリング力）により低分子液晶単体の応答時間より短くするには、５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にする事が好ましい。立下り時間が液晶のセル厚の影響が少なくなりセル厚が厚くても薄厚並の立下り時間を示すようにするには、少なくとも平均空隙間隔が下限は２００ｎｍ付近で且つ上限は４５０ｎｍ付近の範囲に入るようにすることが好ましい。平均空隙間隔を減少させると駆動電圧の増加が課題になるが、駆動電圧の増加を２５Ｖ以下に抑制して立ち下がり応答時間を短くするには２５０ｎｍ近傍から４５０ｎｍの範囲に入るようにすれば良く、立下り応答時間が約５ｍｓｅｃから約１ｍｓｅｃの範囲に改善ができるので好ましい。又、駆動電圧が５Ｖ程度以内の増加に抑制するには、平均空隙間隔が３００ｎｍ付近から４５０ｎｍの範囲にすることが好ましい。更に、ポリマーネットワークの平均空隙間隔を制御して立下り応答時間を１ｍｓｅｃ以下の高速応答にすることも可能である。駆動電圧が３０Ｖ以上に増加する場合があるが、平均空隙間隔を５０ｎｍ付近から２５０ｎｍ付近の間にすれば良く、０．５ｍｓｅｃ以下にするには５０ｎｍ近傍から２００ｎｍ付近にすることが好ましい。ポリマーネットワークの平均直径は、平均空隙間隔と相反し、２０ｎｍから７００ｎｍの範囲にあることが好ましい。重合性化合物の含有量が増えると平均直径は増加する傾向にある。反応性を高くして重合相分離速度を高めるとポリマーネットワークの密度が増加してポリマーネットワークの平均直径が減少するので必要に応じて相分離条件を調整すれば良い。重合性化合物含有量が１０％以下の場合は、平均直径が２０ｎｍから１６０ｎｍにあることが好ましく、平均空隙間隔が２００ｎｍから４５０ｎｍ範囲に於いては、平均直径が４０ｎｍから１６０ｎｍの範囲であることが好ましい。重合性化合物含有量が１０％より大きくなると５０ｎｍから７００ｎｍの範囲が好ましく、５０ｎｍから４００ｎｍの範囲がより好ましい。
＜ポリマーネットワーク層不連続構造＞
セル厚（ｄ）と液晶の実効複屈折率（Δｎ）の積（リターデーション）が０．２７５〜０．３３程度になるよう二枚の対向する基板間の距離ｄを決めるが、十分な重合性化合物含有量がある場合は、液晶表示素子全面にポリマーネットワーク層が形成され液晶相が連続している構造に対して、重合性化合物含有量が低くなりセル全体にポリマーネットワーク層が被うのに必要な量が不足するとポリマーネットワーク層が不連続に形成される。ポリイミド配向膜等の基板表面の極性が高いと重合性化合物が液晶セル基板界面付近に集まり易く、基板表面からポリマーネットワークが成長して基板界面に付着するようにポリマーネットワーク層が形成され、セル基板表面からポリマーネットワーク層、液晶層、ポリマーネットワーク層、対向基板の順で積層されるように形成される。ポリマーネットワーク層／液晶層／ポリマーネットワーク層の積層構造を示し、且つセル断面方向に対して少なくともセル厚の０．５％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは５％以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されているとポリマーネットワークと低分子液晶とのアンカーリング力の作用により立下り時間が短くなる効果が発現して好ましい傾向を示す。但し、セル厚の影響が大きくなるのでセル厚を増すと立ち下がり時間が長くなる場合は、ポリマーネットワーク層の厚さを必要に応じて増加させれば良い。ポリマーネットワーク層に於けるポリマーネットワークの構造は、低分子液晶と配向容易軸や一軸の光学軸が略同一の方向へ揃っていれば良く、低分子液晶がプレチルト角を誘起するように形成されていれば良い。平均空隙間隔は９０ｎｍから４５０ｎｍの範囲が好ましい。
【０３３５】
１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の重合性組成物含有量が１質量％以上から６質量％未満にする場合は、アンカーリング力の高いメソゲン基を有する二官能モノマーを用いることが好ましく、官能基間の距離が短い構造で重合速度が速い二官能モノマーを用いることが好ましく、０℃以下の低温で重合相分離構造を形成させることが好ましい。尚、低温時重合における優位性を、実験例を交えて後で詳述する。１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の重合性組成物含有量を６質量％以上から１０質量％未満にする場合は、該二官能モノマーとアンカーリング力が低い単官能モノマーとの組み合わせが好ましく、必要に応じて２５℃から−２０℃の範囲で重合相分離構造を形成させることが好ましい。更に、該融点が室温以上であれば該融点より５℃程度低くすると低温重合と同様な効果が得られるので好ましい。１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の重合性組成物含有量を１０質量％から４０質量％にする場合は、ポリマーバインダ、又はポリマーネットワークの影響が低分子液晶の配向や駆動電圧に大きく影響を及ぼし駆動電圧を増大させるので、低分子液晶の配向機能を有し、且つアンカーリング力が比較的弱いメソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。例えば、アンカーリング力が弱くメソゲン基を有する重合性化合物は、官能基とメソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素数を増やすことが有効で炭素数が５〜１０が好ましい。又、重合性化合物が３０質量％を超えるとポリマーバインダ中に液晶滴が分散した状態になることもあり、この場合でも屈折率異方性を有しているポリマーバインダであって基板面の配向膜が示す配向方向とポリマーバインダの光軸方向が揃うことが好ましい。
【０３３６】
重合性液晶組成物中の重合性化合物の濃度が高いほど、液晶組成物とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなり、τｄは高速化する。一方、液晶組成物とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなると、τｒは低速化する。τｄとτｒの和を１．５ｍｓ未満とするためには、１種又は２種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物とキラル化合物と１種又は２種以上の液晶化合物を含有する液晶組成物の全重量中の重合性液晶組成物中の重合性化合物の濃度は、１質量％以上４０質量％未満であり、２質量％以上１５質量％以下が好ましく、３質量％以上８質量％以下がより好ましい。
＜キラル化合物＞
ＴＮ型やＨＴＮ型、及びＶＡ−ＴＮ型の様な捩じれた液晶分子配列を有する液晶表示装置においては、通常、マスクラビング法や光配向法などを用いて液晶分子配列が各副画素毎に異なる捩じれ角又は捩じれ方向を有する水平又は垂直配向、あるいはハイブリッド配向となる様にしている。水平配向膜を用いてマスクラビングを行って配向分割処理を行う場合には、各副画素毎に上下基板間で液晶分子配列が略９０°捩じれた方向にラビングを行う事により所望の方向に対して基板の水平方向から僅かにプレチルト角が付与される事で、捩じれ方向を揃えることができる。垂直配向膜の場合も上記と同様にラビング又は光配向処理を行う事により、基板の垂直方向から０．１〜１．５°程度傾いた垂直配向が得られる。一方、水平光配向の場合には、基板の水平方向に対してプレチルト角はほぼ０°であり、捩じれ方向が決定されない場合が多い。
【０３３７】
そこで、マスクラビング法、又は光配向法の何れの方法においても捩じれ方向を安定させ液晶分子の回転方向を揃え、より安定した高品位の高速応答表示を可能にするには、キラル化合物の添加が必要である。
【０３３８】
キラル化合物としては、重合性基を有する化合物でも良いが、液晶組成物に混合されている上記重合性化合物の重合に影響を及ぼすため、重合性基を有さない非重合性キラル化合物を用いることが好ましい。非重合性キラルキラル化合物としては、一般式（Ｉ）で表される環状基含有非重合性キラル化合物を用いると、液晶組成物及び重合性液晶組成物との相溶性が良いため好ましい。
【０３３９】
【化１３４】
2017037227.tif 000136
【０３４０】
（一般式（Ｉ）中、Ｚ１は１，４−フェニレン基、炭素原子数２〜８のアルキル基、又は炭素原子数１〜７のオキシアルキル基（酸素原子はキラル部位に結合する。）を表し、
Ｚ２は−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、又は−Ｏ−を表し、
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン基、又は１，４−シクロヘキシレン基を表し、
Ｚ３は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲａ−、−ＮＲａ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＲａ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＲａ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｚ−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｚ−、−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合（式中、Ｒａはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、前記式中、ｚは１〜４の整数を表す。）を表し、
ｎは０〜３の整数を表すが、Ａ１及びＺ３が複数存在する場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ１は水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜７のオキシアルキル基（酸素原子はＡ２基に結合する。）、又は炭素原子数２〜７のオキシアルケニル基（酸素原子はＡ２基に結合する。）を表す。）
一般式（Ｉ）中、Ｚ３は−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合から選択されることが好ましく、ｎは１又は２が好ましく、水素原子、シアノ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜７のオキシアルキル基（酸素原子はＡ２基に結合する。）、又は炭素原子数２〜７のオキシアルケニル基（酸素原子はＡ２基に結合する。）から選択されることが好ましい。
【０３４１】
上記一般式（Ｉ）で表される化合物として、具体的に、以下の式で表される化合物を例示されるが、これらに限定される訳ではない。
【０３４２】
【化１３５】
2017037227.tif 000137
【０３４３】
また、好ましいその他の非重合性キラル化合物としては、以下の式で表される化合物を例示されるが、これらに限定される訳ではない。
【０３４４】
【化１３６】
2017037227.tif 000138
【０３４５】
（式中、Ｓｐ３ａ、及び、Ｓｐ３ｂはそれぞれ独立して炭素原子数０〜１８のアルキレン基を表し、該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、又は重合性官能基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良く、
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及びＡ５はそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、チオフェン−２，５−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、２，６−ナフチレン基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，４−ナフチレン基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジチオフェン−２，６−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジセレノフェン−２，６−ジイル基、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，７−ジイル基、［１］ベンゾセレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，７−ジイル基、又はフルオレン−２，７−ジイル基を表し、n、ｌ及びｋはそれぞれ独立して、０又は１を表し、０≦ｎ＋ｌ＋ｋ≦３となり、
Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、及び、Ｚ６はそれぞれ独立して、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＯＣＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、炭素数２〜１０のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
ｎ５、及び、ｍ５はそれぞれ独立して０又は１を表し、
Ｒ３ａ及びＲ３ｂは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表すが、該アルキル基は１つ以上のハロゲン原子又はＣＮにより置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い。）
キラル化合物の添加量に関しては、ＶＡ−ＴＮ型の様に垂直配向性を有する場合は、キラル化合物の添加された重合性液晶組成物中に含まれる液晶化合物のピッチをPとし、セルギャップをdとする時、液晶層内でヘリカル構造を取れないようにする必要があり、P/dが４以上である事が望ましい。例えば、使用する液晶セルギャップが３μｍの場合には、重合性液晶組成物中に含まれる液晶化合物のピッチが１２〜３０μｍ程度になるような量を添加すればよい。又、略９０°捩じれのＴＮ型や、ＨＴＮ型の場合は、２７０°捩じれにならない程度にキラル化合物の添加量を増やしてショートピッチにした方が、応答速度（特にOFFの応答速度）が高速化される。P/dとしては、２以上、好ましくは２．５以上から３．０以下が望ましい。この様にして、捩じれ方向とキラル化合物の回転方向が一致した捩じれネマティックモードに重合性化合物含有ネマティック液晶組成物を封入し、ＵＶ照射を行ってポリマーネットワークを液晶バルク内に形成することにより液晶分子配向が安定化され、高速応答化が実現される。
【０３４６】
ＴＮ型、ＨＴＮ型やＶＡ−ＴＮ型のような捩じれネマチック液晶駆動表示装置においては、セルギャップとキラル化合物の添加量と捩じれピッチの関係が極めて重要であり、低温時（例えば−１０℃）の場合と室温時（例えば２５℃）とでは、キラル化合物のピッチの温度依存性が異なる為、低温時に適正なＰ/ｄとなる様に設定して、重合性化合物含有ネマティック液晶組成物にUV光を照射してポリマーネットワークを形成したとしても、室温で重合反応を行うとピッチの温度依存性(ｄＰ/ｄｔ  ｔ：温度)が正の場合は、ピッチ長が大きくなり所望のＰ/ｄが得られなくなってしまい安定した配向構造が得られなくなる。これを回避する方法として、例えばｄＰ/ｄｔが正負逆の特性を有する右回り同士のキラル化合物を適当量混合し、低温時（−１０℃）と室温時のピッチ長が略同じになるように調整する必要がある。
【０３４７】
本発明の液晶表示素子の駆動電圧は、液晶組成物の誘電異方性や弾性定数だけで決まるものではなく、液晶組成物とポリマー界面との間で作用するアンカーリング力に大きく影響される。
例えば高分子分散型液晶表示素子の駆動電圧に関する記述として、特開平６−２２２３２０号公報において次式の関係が示されている。
【０３４８】
【数１】
2017037227.tif 000139
【０３４９】
（Ｖthはしきい値電圧を表わし、1Kii及び2Kiiは弾性定数を表わし、ｉは１、２又は３を表わし、Δεは誘電率異方性を表わし、＜ｒ＞は透明性高分子物質界面の平均空隙間隔を表わし、Ａは液晶組成物に対する透明性高分子物質のアンカーリング力を表わし、ｄは透明性電極を有する基板間の距離を表わす。）
これによると、光散乱型液晶表示素子の駆動電圧は、透明性高分子物質界面の平均空隙間隔、基板間の距離、液晶組成物の弾性定数・誘電率異方性、及び液晶組成物と透明性高分子物質間のアンカーリングエネルギーによって決定される。
【０３５０】
このうち本発明の液晶表示素子で制御できるパラメータは、液晶物性とポリマー間のアンカーリング力である。アンカーリング力は、該ポリマーの分子構造、及び低分子液晶の分子構造に大きく依存するため、アンカーリング力が強い重合性化合物を選定すれば応答時間を１．５ｍｓ以下に速くすることが可能であるが同時に、駆動電圧が３０Ｖ以上に増加するので、駆動電圧が３０Ｖ以下で応答速度が１．５ｍｓ以下になるように適宜液晶化合物、及び重合性化合物の選定を行い、組成を調整することが好ましい。
【０３５１】
アンカーリング力の強いポリマー前駆体とアンカーリング力の弱いポリマー前駆体を適宜配合して駆動電圧と応答速度のバランスが取れるように組成を調整することが好ましい。一方、駆動電圧を低くするのに求められる液晶組成物の物性としては、Ｐ型液晶では誘電異方性が６以上で、Ｎ型液晶では誘電異方性が−３以下にすることが特に好ましい。又、複屈折率を０．０９以上にすることが好ましい。更に、液晶組成物の複屈折率と繊維状、又は柱状ポリマーネットワークの屈折率を可能な限り近づけ光散乱を無くすとより好ましくなる。但し、ポリマー前駆体の濃度に液晶素子のリターデーションが影響されるので、適宜、必要なリターデーションが得られるように液晶組成物の複屈折率を増減させて使用することが好ましい。
【０３５２】
本発明の液晶表示素子は、上述した液晶組成物を−５０℃から３０℃としながらエネルギー線を照射して、重合性化合物を重合して液晶組成物中に屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワーク形成して得られたものであることが好ましい。重合温度の上限は、３０℃であり、２０℃〜−１０℃好ましい。実施例において後述するように、本発明者は、重合性化合物組成に依存して低温重合、及び常温重合により、τｄが更に高速化することを見出した。この理由は、１）低温により液晶分子の配向度が上昇した状態で重合すること、２）低温重合により重合したポリマーと液晶組成物との相溶性が下がることで相分離が容易になり、重合相分離速度が速まりポリマーネットワークの空隙間隔が微細になること、３）比較的アンカーリング力が低い重合性化合物を用いても空隙間隔が微細なため、アンカーリング力の影響力が強くなるような屈折率異方性ポリマーネットワークの形成等によるものと考えられる。
【０３５３】
更に、本発明の液晶表示素子は、一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を持つポリマーネットワーク又はポリマーバインダの光軸方向又は配向容易軸方向が透明基板に対してプレチルト角を成すように形成されたものであることが好ましく、電界の強さを調整して低分子液晶の配向制御行い、基板面に対して傾斜させることにより、上述した液晶層に電圧を印加しながらエネルギー線を照射することで、重合性化合物を高分子化せしめ、液晶組成物中の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有する重合体を得てなる構成であることが好ましい。例えば垂直配向のＶＡ―ＴＮ型に於いては、基板法線方向に対してプレチルト角が２０度以内になるように電圧を印加して重合させることにより、現行のＶＡ型セルの用いられているポルトリュージョン等やＰＳＡ液晶の微細なポリマー突起に相当する効果があるだけではなく、ＰＳＡでは実現できない高速応答を示すので特に好ましい。又、電界方向を複数の方向から印加して高分子化させることによりマルチドメインを形成させることができ、視野角向上が可能でより好ましくなる。  更に、基板界面垂直配向膜界面に於いて低分子液晶がプレチルト角を誘起するように光配向処理やラビング配向処理等を該配向膜に施すことで低分子液晶配向の傾く方向が規定されスイッチング時の配向欠陥発生が抑制され好ましく、複数の方向へ傾くように該配向処理を施すとことも好ましい。前記液晶層は、重合性化合物を含有した液晶組成物に対し、適宜−５０℃から３０℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、屈折率異方性を有するポリマーネットワークの光軸方向が基板面に対してプレチルト角を成すように液晶中に形成される。このプレチルト角は低分子液晶の誘電異方性により電界を印加することにより誘起された配向状態で重合相分離させると、重合後のポリマーネットワークの光軸を基板面に対して傾斜させた液晶素子を得ることができ、前記重合性化合物を高分子化せしめた構成であることがより好ましい。
［液晶表示素子］
本発明の液晶表示素子は、液晶組成物中にキラル化合物と重合体又は共重合体を含有し、重合体又は共重合体の含有量が液晶組成物及び重合体又は共重合体の合計の質量の１質量％以上４０質量％未満である以外は、従来技術による液晶表示素子と同じ構造を有する。即ち、本発明に係る液晶表示素子は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に液晶層が狭持された構造を有している。そして、本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方の透明基板上に液晶組成物を配向させるための配向層を有することが好ましい。基板に設けられたこの配向層と基板に設けられた電極に電圧を印加して、液晶分子の配向が制御される。ポリマーネットワーク又はポリマーバインダが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有し、ポリマーネットワーク又はポリマーバインダの光軸方向又は配向容易軸方向と低分子液晶の配向容易軸方向が同一方向であることが好ましい。この点で、一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有さない光散乱型のポリマーネットワーク液晶や高分子分散型液晶とは異なる。更に、配向層の配向容易軸方向とポリマーネットワーク又はポリマーバインダの配向容易軸方向が同一であることが好ましい。前記液晶層は、重合性化合物を含有した液晶組成物に対し、−５０℃から３０℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、屈折率異方性を有するポリマーネットワークの光軸方向が基板面に対してプレチルト角を成すように液晶中に形成される。このプレチルト角は低分子液晶の誘電異方性により電界を印加することにより誘起された配向状態で重合相分離させると、重合後のポリマーネットワークの光軸を基板面に対して傾斜させた液晶素子を得ることができ、前記重合性化合物を高分子化せしめた構成であることがより好ましい。
【０３５４】
偏光板、位相差フィルムなどを具備させることにより、この配向状態を利用して表示させる。液晶表示素子としては、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＨＴＮ型、ＶＡ−ＴＮ型などの動作モードに適用できる。視野角を改善する方法としては一般的に、1つの画素を副数の副画素に分割し、それぞれの副画素が異なる配向方位を有する様な配向分割方が考案されており、中でも、ＴＮ型、ＨＴＮ型ＶＡ−ＴＮ型の様な捩じれネマティック構造を有する表示型が特に好ましい。さらに、２方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略１８０°異なり、４方向に配向分割された隣接する副画素の液晶配向方位が略９０°ずつ異なる液晶表示素子を用いることも好ましい。ここで、略１８０°とは、１７９．０°〜１８１．０°であることが好ましく、１７９．５°〜１８０．５°であることがより好ましく、略９０°とは、８９．０°〜９１．０°であることが好ましく、８９．５°〜９０．５°であることがより好ましい。
【０３５５】
尚、本発明の液晶表示素子は、液晶組成物中に重合体又は共重合体を含有する点で、配向膜上に重合体又は共重合体を有するＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示素子とは異なる。
【０３５６】
本発明の一実施形態の液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
【０３５７】
図１は、捩じれ構造を有する垂直配向された液晶表示装置（ＶＡ−ＴＮ型）内に形成されたポリマーネットワークと液晶分子の配列状態を模式的に示した図であり、垂直配向膜の配向規制力を受け重合性モノマーが垂直方向に配列し、ＵＶ光照射によって重合性モノマーを重合・固定化させてポリマーネットワークを形成する。このようにして形成されたポリマーネットワークは、（Ｖ１）上下基板にまたがってポリマーネットワークを形成、（Ｖ２）上（下）基板から液晶方向に向かってポリマーネットワークを形成するも途中までのもの、（Ｖ３）配向膜の表面近傍のみポリマーネットワークを形成。（主に単官能モノマーの場合）、（Ｖ４）液晶層内でポリマーネットワーク同士が結合（Ｆｌｏａｔｉｎｇはしていない）の、およそ４種類の構造を有するものと推定される。
【０３５８】
この様にして形成された異方性を有するポリマーポリマネットワークは、液晶層とはほぼ完全に分離しており、これら高分子ネットワークの間に液晶分子は配向配列しているものと考えられる。液晶分子と高分子ネットワークが混在し、電圧無印加時に光散乱を起こす所謂ポリマーネットワーク型液晶の分子配列構造とは明らかに異なり、またＰＳＡ等で用いられる配向膜近傍に偏在する配向維持層のそれとも全く異なる構造を有するものである。
【０３５９】
例示として、配向膜を用いた方法によるポリマーネットワークと液晶分子配列構造を示したが、リブやスリット等の構造物を有する所謂ＭＶＡ方式においても、基板界面近傍のポリマーネットワークや液晶分子のプレチルトが、構造物やスリットを介して印加される斜め電界強度などによってやや異なるだけであり、本質的には、上図のような構造を有するものと推定される。
【０３６０】
この様なポリマーネットワークと液晶分子による液晶分子配列を有するＶＡ−ＴＮ型液晶表示装置では、電圧無印加時の液晶分子に対するアンカーリング力が、液晶配向膜とポリマーネットワークの持つアンカーリング力の相乗作用により、より強く作用する事となって、結果的に電圧ＯＦＦ時の応答速度を速くすることが可能となる。
【０３６１】
図２に、垂直配向セルに電圧を印加して液晶をホモジニアス配向状態にしてＵＶ露光（３ｍＷ／ｃｍ２  ６０秒）した場合の配向重合相分離構造を偏光顕微鏡で観察した写真と、写真の説明図を示す。ポリマーネットワークが光学異方性を示すので等方相の液晶部分との間で明暗のコントラストが得られ、重合相分離構造が観察される。ポリマーネットワークの光学軸を偏光方向へ合わせると暗視野になりポリマーネットワークが光学異方性を示しているこが判明した。図１６の偏光顕微鏡写真ではホモジニアス配向を示しているが、電圧を印加なしでＵＶ露光したセルを同様な方法で重合相分離構造を垂直配向セルに於いても同様な方法で観察するとポリマーネットワークとの屈折率差が無く暗視野になり、平行した二枚のセル基板面に対して垂直方向にポリマーネットワークが形成されていることを示している。
【０３６２】
図３は、液晶表示素子の例を示す概略断面図である。図３では、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。本発明の一実施形態の液晶表示素子１０００の構成は、図６に記載するように、対向に配置された第一の透明絶縁基板２００と、第二の透明絶縁基板８００との間に挟持された重合性液晶組成物（または液晶層５００）を有する縦電界方式の液晶表示素子である。第一の透明絶縁基板２００は、液晶層５００側の面に画素電極層３００が形成されている。また、液晶層５００の透明絶縁基板２００及び第二の透明絶縁基板８００のそれぞれの間に、液晶層５００を構成する重合性液晶組成物と直接当接して垂直配向を誘起する一対の配向膜４００（４００ａ，４００ｂ）を有し、該重合性液晶組成物中の液晶分子は、電圧無印加時に前記基板２００，８００に対して略垂直になるように配向されている。図６に示すように、前記第二の基板８００および前記第一の基板２００は、が設直交された一対の偏光子１００、９００に挟持されている。さらに、図３では、前記第二の基板８００と配向膜４００との間にカラーフィルター６００が設けられている。本発明の液晶表示素子の形態としては、いわゆるカラーフィルターオンアレイ（ＣＯＡ）であってもよく、薄膜トランジスタを含む電極層と液晶層との間にカラーフィルターを設けても、または当該薄膜トランジスタを含む電極層と第二の基板との間にカラーフィルターを設けてもよい。
【０３６３】
すなわち、本発明の一実施形態の液晶表示素子１０００は、第一の偏光板１００と、第一の基板２００と、薄膜トランジスタを含む画素電極層３００と、配向膜４００と、重合性液晶組成物を含む液晶層５００と、配向膜４００と、カラーフィルター６００と、第二基板上に形成された共通電極７００と、第二の基板８００と、第二の偏光板９００と、が順次積層された構成である。
【０３６４】
第一の基板２００と第二の基板８００はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。２枚の基板２００、８００は、周辺領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィ法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
【０３６５】
図４は、当該図３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３００（または薄膜トランジスタ層３００とも称する。）のＶＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図５は、図４におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線方向に図３に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図３〜６を参照して、本発明に係る垂直電界型の液晶表示素子を説明する。
【０３６６】
半導体層１７０には、アモルファスシリコン、多結晶ポリシリコンなどを用いることができるが、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）、ＩＴＯ等の透明半導体膜を用いると、光吸収に起因する光キャリアの弊害を抑制でき、素子の開口率を増大する観点からも好ましい。
【０３６７】
さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層１７０とソース電極１９０ｂとドレイン電極１８０との間にオーミック接触層１６０を設けても良い。オーミック接触層には、ｎ型アモルファスシリコンやｎ型多結晶ポリシリコン等のリン等の不純物を高濃度に添加した材料を用いることができる。
【０３６８】
ゲート配線２６０やデータ配線２５０、共通ライン(図示せず)は金属膜であることが好ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ又はその合金がより好ましく、Ａｌ又はその合金の配線を用いる場合が特に好ましい。また、絶縁保護層１８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。
【０３６９】
図４及び図５に示す実施の形態では、共通電極６００は第２基板側に設けられた平板状の電極であり、一方、画素電極２１０は、図６に示す様なスリット構造を有する電極である。すなわち、共通電極６００は画素電極２１０と対向配置されている。画素電極２１０と共通電極６００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。
【０３７０】
本発明に係るカラーフィルター６００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（図示せず）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。また、カラーフィルター６００は、通常Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３つフィルター画素から映像や画像の１ドットからなり、例えば、これら３つのフィルターはゲート配線の延びる方向に並んでいる。当該カラーフィルター６００は、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置したいわゆるカラーフィルターオンアレイでもよい。
【０３７１】
画素電極層３００及びカラーフィルター６００上には、液晶層５００を構成する重合性液晶組成物と直接当接して配向を誘起する一対の配向膜４００が設けられている。
【０３７２】
ＶＡ−ＴＮ型、ＴＮ型、ＨＴＮ型の様な９０°捩じれモードを用いる場合は、セルギャップが１．５から１０μｍとなるようにセルギャップ制御する事が好ましく、コントラストが最大になるようにする為には、液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積が０．５又は１．０である事が好ましく、液晶表示装置の応答速度を考慮すると、Δｎｄが０．５近傍であることが更に好ましい。Δｎの大きな液晶材料を用いることで、更に応答速度の高速化が期待できる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
【０３７３】
２枚の基板間に重合性液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができる。ＯＤＦ法の液晶表示素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の重合性液晶組成物を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって液晶表示素子を製造することができる。本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ＯＤＦ工程における液晶・モノマー複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。
【０３７４】
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、活性エネルギー線である紫外線又は電子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、重合性液晶組成物を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、重合性化合物を含有した液晶組成物に対し、
重合性液晶組成物を−５０℃から２０℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射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１００Ｈｚから５ｋＨｚ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型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。
【０３７５】
照射時の温度は、重合性液晶組成物が−５０℃から３０℃の温度範囲であることが好ましい。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、液晶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、３６５ｎｍ未満の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。
【０３７６】
図７に、捩じれネマティック方式として用いられるＶＡ−ＴＮ型、ＴＮ型、ＨＴＮ型を用いた場合の、1画素を４つの副画素に分割した配向分割時の液晶分子配列を決定するためのラビング方向（光配向方向）を示す。
【０３７７】
図８にＶＡ型方式の一形態としたＶＡ−ＴＮ型の電圧印加時及び電圧無印加時の液晶分子配列の模式的構造図を示す。
【０３７８】
液晶セルの透明電極の内側（液晶層側）には、ガラス基板の法線方向から僅かに傾いた（０．１〜５．０ °）垂直配向膜が形成されており、垂直配向膜及び液晶分子は、上下基板間で略９０°の捩じれ構造を有している。
【０３７９】
ＶＡ−ＴＮ型の液晶表示素子の場合は、対向配置される2枚の透明ガラス基板上に形成されたITO透明電極上に垂直配向剤を塗布焼成した後、マスクを用いて図１１に示すような方向にそれぞれ異なる方向に４回ラビング処理を行い、進行方向に対して右回りとなるような９０°ずつ捩じれ方位の異なる９０°捩じれの垂直配向セル（４ドメインＶＡ−ＴＮセル）を作成する。マスクラビング処理法は、煩雑且つラビングによるゴミ、ケバ等の発生により不良品を発生しやすく効率の良くない製造方法なので、４-カルコン基などを有する光配向膜を用いた光2量化型の非接触型の配向方法などが好ましい。光配向処理の場合は、図１１に合致する方向からフォトマスクを用いて光照射を行うことで、４ドメインＶＡ−ＴＮセルを作成することが出来る。
【０３８０】
ＴＮ型の場合は、通常のポリイミド配向膜を塗布焼成した後、ＶＡ−ＴＮ型の場合と同様に、図７に示す方向に４回マスクラビングを行った２枚のＩＴＯ電極の形成された基板を対向配置させればよい。この場合も、ＶＡ−ＴＮ型の場合と同様に、液晶分子配向として桂皮酸ポリマー等を用いた光２量化型の水平光配向膜又は、光分解型ポリイミドを用いて、フォトマスクを介して偏光ＵＶを照射することによって、図７に合致する配向方位を有する４ドメインTNセルを作成することが出来る。
【０３８１】
ＨＴＮ型の場合も、ＶＡ−ＴＮ型やＴＮ型の場合と同様に、片方の基板にＩＴＯ透明電極表面に垂直配向膜を塗布焼成し、対抗側基板のＩＴＯ透明電極基板表面に水平配向膜を塗布焼成した後、図７に示す方向に４回に分けてマスクラビングするか、光配向による垂直配向膜と水平光配向膜をそれぞれのＩＴＯ基板表面に塗布焼成後、所定の方向から偏光ＵＶを照射することにより、図に合致する配向方位を有する４ドメインＨＴＮセルを作成することが出来る。
【０３８２】
いずれの表示モードの場合にも、配向処理に伴って発生する液晶分子の捩じれ方向と同一方向の螺旋ピッチを有するキラル化合物を重合性化合物含有ネマチック液晶組成物に添加し、封入された前記ネマティック液晶組成物にＵＶ照射を行ってポリマーネットワークを形成することによって、配向の安定性が増し、リバースツイストやリバースドメインの発生を抑制することが可能となる。
【０３８３】
偏光板１００及び偏光板９００は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することができ、それらの透過軸がノーマリブラックモードで作動するように、互いに直行する透過軸を有することが好ましい。特に、偏光板１及び偏光板８のうちいずれかは、液晶分子の配向方向と平行な透過軸を有するように配置することが好ましい。また、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を、０．５乃至は１．０程度に調整することが好ましい。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。
＜低温重合特性＞
本発明の液晶表示素子は、上述した液晶組成物を−５０℃から３０℃としながらエネルギー線を照射して、重合性化合物を重合して液晶組成物中に屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワーク形成して得られたものであることが好ましい。重合温度の上限は、３０℃であり、２０℃〜−１０℃好ましい。実施例において後述するように、本発明者は、重合性化合物組成に依存して低温重合、及び常温重合により、τｄが更に高速化することを見出した。この理由は、１）低温により液晶分子の配向度が上昇した状態で重合すること、２）低温重合により重合したポリマーと液晶組成物との相溶性が下がることで相分離が容易になり、重合相分離速度が速まりポリマーネットワークの空隙間隔が微細になること、３）比較的アンカーリング力が低い重合性化合物を用いても空隙間隔が微細なため、アンカーリング力の影響力が強くなるような屈折率異方性ポリマーネットワークの形成等によるものと考えられる。
【０３８４】
以下に、低温重合時と室温重合時における垂直配向型のＶＡ型液晶表示モードにおける電気光学特性の比較に関して詳述する。実験の簡略化のために上下基板間で、液晶分子は９０°捩じれていない通常の構造をとっている。
【０３８５】
Ｎ型液晶組成物として下記（ＬＣＮ−１）で示される組成物（Δｎ０．１０２、粘性η１６．８、Δε−３．８）を調製した。重合性化合物として式（Ｖ１−１−２）で示される化合物を用いた。
【０３８６】
Ｎ型液晶組成物として（ＬＣＮ−１；Δｎ０．１０２、粘性η１６．８、Δε−３．８）９６質量％、重合性化合物（Ｖ１−１−２）４質量％、及び重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を重合性化合物（Ｖ１−１−２）に対して２質量％含有する重合性液晶組成物（ＬＣＭ−２）を調製した。
【０３８７】
液晶の垂直配向（ホメオトロピック配向）が得られるように、セルギャップ３μｍのポリイミド配向膜を塗布した後、基板面法線方向に対してプレチルト角が１°〜２°になるようにラビング配向処理を施しＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。固形の重合性化合物（Ｖ１−１−２）を６０℃に加熱して液晶（ＬＣＮ−１）に溶解させた後、室温で重合性化合物（Ｖ１−１−２）が均一に溶解してネマチック液晶相を示していることを偏光顕微鏡で確認した。重合性液晶組成物（ＬＣＭ−２）を６０℃に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
【０３８８】
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤ  カンデオ  オプトロニクス社製）を介した照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で３００秒間照射した。これにより重合性液晶組成物の重合性化合物を重合させて、ＶＡ型の液晶表示素子（１）を得た。直交する二枚の偏光板の間に作製したセルを置くと黒くなりセルを方位角方向へ回転しても暗視野が変化せず、ポリマーネットワークの光軸方向と液晶配向容易軸方向が同一方向であることを確認した。
【０３８９】
重合温度を−１０℃で行った以外は上記と同様の方法にて、ＶＡ型の液晶表示素子（２）を得た。
【０３９０】
重合性化合物（Ｖ１−１−２）の含有されていないＮ型液晶組成物ＬＣＮ−１を、全く同一条件で作成した液晶セルに注入封止し、ＶＡ型の液晶表示素子（３）を得た。
【０３９１】
上記のＶＡ型の液晶表示素子（１）、（２）、（３）に、６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性及び応答時間を測定し、その結果を下記表に示す。
【０３９２】
【化１３７】
2017037227.tif 000140
【０３９３】
【化１３８】
2017037227.tif 000141
【０３９４】
【表１】
2017037227.tif 000142
【０３９５】
上記表の結果から明らかなとおり、重合性化合物がＵＶ光により重合された重合体を含有するＶＡ型液晶表示装置の方が、やや駆動電圧は高くなるが、応答速度、特にτｄが高速化されていることが分かり、低温時での重合ではその効果が顕著に表れる。
【０３９６】
次いで、重合性化合物の重合温度を室温（２５℃）と−１０℃で行った場合の電圧透過率−特性、応答速度に関する詳細な結果を図９に示す。図９に示すように、低温重合によりτｄの高速化が確認された。
【０３９７】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０３９８】
次いで、重合温度を−１０℃、０℃、１０℃、２５℃としてＶＡ型の液晶表示装置を作製した。
【０３９９】
６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、図１０に示す駆動電圧Ｖ９０（ｖ）を示した。図１０に示すように、重合温度が低下するにつれ、駆動電圧が増加していることが確認された。
【０４００】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０４０１】
更にＶＡモードにおける応答時間を調べた。結果を図１１に示す。図１１に示すように、低温重合によりτｄの高速化が確認された。又、周波数６０Ｈｚ間隔でゲートをＯＮ状態にしてセルに電圧１Ｖを１６．６ミリ秒間印加して、ゲートＯＦＦ後に、セルが保持された電圧を測定して電圧保持率を求めた。２５℃の電圧保持率は、９９．５％、７０℃の電圧保持率は９３％であった。
【０４０２】
以上の実験結果より、室温でポリマーネットワークを重合した場合よりも低温で重合した方が、τｄ、τｒとも高速応答性が得られることが確認することができた。なお、この重合温度を低温化することにより、τｄ及びτｒが高速化される傾向は、キラル化合物を含有するＴＮ型、ＨＴＮ型、ＶＡ−ＴＮ型においても、同様な傾向が得られた。
【０４０３】
尚、セルギャップが１２μｍである以外は全く同一の条件で、垂直配向膜にアンチパラレルラビング処理を施し、室温で重合性液晶化合物にＵＶ光を照射してポリマーネットワーク化したＶＡパネルを作製し、東陽テクニカ社のプレチルト角測定システムＰＳＡ−３０１型を用いてプレチルト角を測定したところ、プレチルト角は基板の法線方向に対して０．８°のプレチルトを有していた。
【０４０４】
基板の上下間で９０°捩じれた垂直配向構造を有するＶＡ−ＴＮ型のパネルは、捩じれ構造の影響によりＶＡ型のパネルよりもプレティルト角がわずかに大きくなるものと予想されるが、ほぼ同程度のプレチルト角であるものと推測できる。
【０４０５】
上記の様な９０°捩じれ構造を有するＶＡ−ＴＮ型のパネルの場合は、プレチルト角が大きくなりすぎると、セルギャップｄと複屈折の積Δｎｄが最適値である０．５からのずれが大きくなり、透過率が低下することになるため、法線方向からの傾きを１０．０°以内に抑えることが望ましい。
【実施例】
【０４０６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
（実施例１、２、３）
（ＴＮ型液晶表示素子）
Ｐ型液晶組成物として下記（ＬＣＰ−１）で示される組成物（Δｎ０．１０３、粘性η２０ｍＰａ・ｓ）を調製し、液晶セルのバルク内で自発的なねじれを誘起させる為に、このP型液晶組成物（ＬＣＰ−１）に、下記式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物を添加し、ネマチック液晶層内で捩じれの構造を持たせるようにした。
【０４０７】
重合性化合物として下記式（Ｖ１−１−１）で示される化合物を用いた。式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物が０．８４％添加されたＰ型液晶組成物（ＬＣＰ−１）１００〜９７％、重合性化合物（Ｖ１−１−１）をそれぞれ１．０％、２．０％、３．０％、重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１が重合性化合物（Ｖ１−１−１）に対して２％になる重合性液晶組成物を調製した。なお、固形の重合性化合物（Ｖ１−１−１）を６０℃に加熱して式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物が０．８４％添加された液晶（ＬＣＰ−１）に溶解させた後、室温の状態で重合性化合物（Ｖ１−１−１）が均一に溶解してネマチック液晶相を示していることを偏光顕微鏡で確認した。
【０４０８】
ポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きのガラス基板の表面を図７に示すように、上下基板間で右回り９０°ツイストとなるようにラビング配向処理を行い、セルギャップ４．９μｍのＴＮ液晶セルを作成し、重合性液晶組成物（ＬＣＭ−１）を真空注入法によりガラスセル内に注入し、実施例１、２、３とした。この場合のＰ/ｄは、３.００であり、Δｎｄは０．５と、９０°ＴＮ型の最も透過率の高い領域のセルパラメーターであることが分かる。
又、重合性化合物Ｖ１−１−１を含有しないネマチック液晶組成物を、上記と同様の手順で液晶セルに封入し、比較例１とした。
【０４０９】
【化１３９】
2017037227.tif 000143
【０４１０】
【化１４０】
2017037227.tif 000144
【０４１１】
【化１４１】
2017037227.tif 000145
【０４１２】
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤ  カンデオ  オプトロニクス社製）を介した照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で３００秒間照射した。これにより重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させて、ポリマーネットワークがネマチック液晶層内に形成されたＴＮ型の液晶表示素子を得た。直交する二枚の偏光板の間に作製したセルをラビング処理方向と偏光軸方向が一致するように置くと明視野になり、リバースツイストもリバースドメインもない９０°捩じれた配向層が得られていることを確認した。
【０４１３】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０４１４】
６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性、応答速度を測定した結果を以下の表に示す。
【０４１５】
【表２】
2017037227.tif 000146
【０４１６】
実施例１〜３の結果から、いずれも立下り速度τdが高速化している。重合性化合物の添加量が１％から３％の領域では、重合性モノマーの添加量の増加に従って立下り時間τdが高速化する反面、立ち上がり時間τrがＶ９０電圧（飽和電圧）の上昇の影響を受けやや遅くなってしまう傾向にあるが、３％添加した実施例３では、立ち上がり速度τrと立下り速度τdの合計が（τr＋τd）＝１１．８ｍｓと、重合性モノマー無添加時の１７．３ｍｓの１．５倍程、高速応答化することが確認された。
【０４１７】
実施例１、２、３及び比較例１の液晶パネルを、東陽テクニカ社のプレチルト角測定システムＰＳＡ−３０１型を用いてプレチルト角を測定したところ、得られたプレチルト角は、それぞれ基板の水平方向から、１，４°、１．６°、２．２°、１．２°であった。重合性化合物の添加量によってプレチルト角がやや大きくなっている様な傾向もみられるが、測定誤差を考慮するとほぼ変化がないものと思われる。
【０４１８】
使用する配向膜や、重合性化合物の種類によってプレチルト角の値は大きく左右されるが、
９０°捩じれ構造を有するＴＮ型パネルの場合は、プレチルト角が大きくなりすぎると、セルギャップｄと複屈折の積Δｎｄが最適値である０．５からのずれが大きくなり、透過率が低下することになるため、基板の水平方向からの傾きを１０．０°以内に抑えることが望ましい。
（実施例４、５、６）
（光配向膜による４ドメインＴＮ型液晶表示素子）
下記式（Ｐ１）で示される高分子光配向材料を、Ｎ-メチル-２-ピロリドン（以下ＮＭＰ）に溶解した後に2-ブトキシエタノールを加え、重量比としてＮＭＰ：２-ブトキシエタノール：高分子光配向材料＝４７．５：４７．５：：５となるよう調整し、menbrane solution社製のMS PTFE syringe filter（5um,1um,0.45um）を用いてろ過して光配向膜溶液を得た。該溶液をFPDソリューション製のIPS3035-2up基板及び対向基板に約９０ｎｍの厚さになるようミカサ（株）製スピンコーターIH-DX-2を用いてスピンコートし、その後AS ONE（株）製ホットプレートdigital hot plate NINOS ND1上にて８０℃で３分間乾燥し、さらにAS ONE社製オーブンDO-６００FAを用いて空気雰囲気下、１５０℃で５分間乾燥した。乾燥後室温まで徐冷した。次いで、目白プレシジョン製偏光照射装置を用いて乾燥した膜に３１３ｎｍの直線偏光を７．５秒間１５０ｍＪ/ｃｍ２照射して本発明の光配向膜を調製した。光配向膜を塗布した基板に武蔵エンジニアリング（株）製のシールデイスペンサーを用いて三井化学（株）製ストラクトボンドXN-21-SをIPS基板側に塗布した。塗布後90℃で30分シール剤を乾燥し、基板を張り合わせた。基板張り合わせ後１５０℃で９０分加熱を行い、ガラスセルを作成した。室温まで除冷後、作製したセルギャップ４．９μｍのセルに、Ｐ型液晶組成物として前記（ＬＣＰ−１）で示される組成物（Δｎ０．１０３、粘性η２０ｍＰａ・ｓ）を調製し、液晶セルのバルク内で自発的なねじれを誘起させる為に、このＰ型液晶組成物（ＬＣＰ−１）に、上記式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物を添加し、バルクで右捩じれの構造を持たせるようにした。
【０４１９】
式（Ｉ−１）で表されるキラル化合が０．８４質量％添加されたＰ型液晶組成物（ＬＣＰ−１）１００〜９７％に上記重合性化合物（Ｖ１−１−１）１．０％、２．０％、３．０％、重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１が重合性化合物（Ｖ１−１−１）に対して２％になる重合性液晶組成物を調製した。紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤ  カンデオ  オプトロニクス社製）を介した照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で３００秒間照射し、ポリマーネットワークが液晶バルク内に形成されたＴＮ型の液晶表示素子として実施例４、５、６を得た。
【０４２０】
又、重合性化合物（Ｖ１−１−１）を含有しないネマチック液晶組成物を、上記実施例４〜６と同様の手順で液晶セルに封入し、比較例２とした。
【０４２１】
【化１４２】
2017037227.tif 000147
【０４２２】
直交する二枚の偏光板の間に作製したセルをラビング処理方向と偏光軸方向が一致するように置くと明視野になり、リバースツイストもリバースドメインもない９０°捩じれた配向層が得られていることを確認した。
【０４２３】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０４２４】
上記と同様の手順で、６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性、応答速度を測定した結果を以下の表に示す。
【０４２５】
【表３】
2017037227.tif 000148
【０４２６】
実施例４〜６では、いずれも立下り速度τdが高速化している。重合性化合物の添加量が１％から３％の領域では、重合性化合物の添加量の増加に従って立下り時間τdが高速化する反面、立ち上がり時間τrがＶ９０電圧（飽和電圧）の上昇の影響を受けやや遅くなってしまう傾向にあるが、３％添加した実施例６では、立ち上がり速度τrと立下り速度τdの合計が（τr＋τd）＝１３．６ｍｓと、重合性モノマー無添加時の１９．９ｍｓの１．５倍程、高速応答化することが確認された。光配向処理を行った場合の配向規制力は、ラビングの場合よりもやや弱く、τdの高速応答化の効果が結果的に低く出てしまう傾向にある事が確認された。
（実施例７、８、９、１０、１１）
（ＶＡ−ＴＮ型液晶表示素子）
図７に示す様に９０°ずつ捩じれた４つの異なる方向に光によって配向分割されたセルギャップ４．９μｍのＶＡ−ＴＮ液晶セルを作成しＶＡ−ＴＮ型液晶表示素子を作製した。
【０４２７】
具体的には、４−カルコン基を有する光配向膜塗布溶液を第１基板及び第２基板に対して、スピンキャスト法により塗布した後、１８０℃で６０分間焼成して配向膜を形成した。続いて、図７に示す様に９０°ずつ捩じれた４つの異なる方向に示す配向方位に沿って、配向膜に対し入射角４０度で波長３６５ｎｍのＰ偏光を３ｍＷ／ｃｍ２の強度で４００秒照射することで、光照射による配向処理を実施した。
【０４２８】
プレチルト角を測定したところ、第１配向膜近傍及び第２配向膜近傍における液晶分子のプレチルト角は８８．５°であった。配向膜の構成分子は、高分子鎖の側鎖に４−カルコン光官能基（感光性基）を有するが、この光配向処理により、光官能基が二量化反応により二量体を形成し、架橋構造が形成された。なお、本実施例においては、第１基板の各画素内を２つの配向処理領域に分け、互いに反対方向から光照射を行った。また、第２基板の各画素内も同様に、２つの配向処理領域に分け、互いに反対方向から光照射を行った。そして、シール形成、スペーサ散布等を行った後、基板貼り合わせ工程において、第１基板と第２基板とを配向処理方向が直交するように貼り合わせた。これにより、各画素内に液晶分子のツイスト方向の異なる４つのドメイン領域を形成させた。
【０４２９】
下記式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物を０．６３質量％含有する下記Ｎ型液晶組成物（ＬＣＮ−１）に、下記式（Ｖ１−１−１）、下記式（Ｖ１−１−２）で表される化合物を添加し、下記表に示される重合性液晶組成物を調整した。実施１〜６と同様にして重合性液晶組成物を液晶パネルに注入・封止後、ＵＶ光照射を行い、実施例７、８、９、１０、１１の光配向処理によるＶＡ−ＴＮ型のポリマーネットワーク液晶表示パネルを作製した。セルギャップは４，９μｍであった。また、ニ官能モノマーを含まない下記式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物を０．６３質量％含有する液晶組成物（ＬＣＮ−１）のみを封入したＶＡ−ＴＮ型液晶パネルを比較例３とした。
【０４３０】
【化１４３】
2017037227.tif 000149
【０４３１】
【化１４４】
2017037227.tif 000150
【０４３２】
【化１４５】
2017037227.tif 000151
【０４３３】
紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤ  カンデオ  オプトロニクス社製）を介した照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で３００秒間照射し、ポリマーネットワークが液晶バルク内に形成されたＶＡ−ＴＮ型の液晶表示素子を得た。直交する二枚の偏光板の間に作製したセルを光配向処理方向と偏光軸方向又は透過軸方向が一致するように置くと９０°ずつ捩じれの方向が異なる４つの領域とも全て明視野になり、きちんと４領域に配向分割されたリバースツイストもリバースドメインもない９０°捩じれた配向層が得られていることを確認した。
【０４３４】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０４３５】
上記と同様の手順で、６０Ｈｚの矩形波を印加して得られた液晶パネルの電圧―透過率特性、及び応答速度を測定した結果を以下の表に示す。
【０４３６】
【表４】
2017037227.tif 000152
【０４３７】
実施例７〜１１では、いずれも立下り速度τdが高速化している。重合性化合物の添加量が１％から２％未満の領域では、重合性モノマーの添加量の増加に従って立下り時間τdが高速化する反面、立ち上がり時間τrがＶ９０電圧（飽和電圧）の上昇の影響を受けやや遅くなってしまう傾向にあるが、２％以上の添加量になると液晶分子配列構造がきちんと揃うため、立ち上がり応答速度τrも高速化してくる。更に添加量を１０％程度になると、ポリマーネットワークの配向規制力の影響が顕著に現れ、実施例１１では立下り速度τdは、１．８ｍｓと、重合性化合物添加時の４倍以上高速応答化することができた。
【０４３８】
立ち上がり時間に関しても、駆動電圧が高くなっている影響もあるが、１．２ｍｓと、重合性モノマー無添加時の６．０ｍｓの５倍程度の高速応答化が達成されており、立ち上がり時間τrと立下り時間τdの合計（τr＋τd）＝３．０ｍｓと、重合性モノマー無添加時の１３．９ｍｓの４．５倍以上の高速応答化が達成できていることが確認できた。
【０４３９】
実施例７、８、９、１０、１１、及び比較例３の液晶パネルを、東陽テクニカ社のプレチルト角測定システムＰＳＡ−３０１型を用いてプレチルト角を測定したところ、得られたプレチルト角は、それぞれ基板の法線方向から、０．６°、０．８°、０．７°、１．０°、１．２°、０．５であった。重合性化合物の添加量によってプレチルト角がやや大きくなっている様な傾向もみられるが、測定誤差を考慮するとほぼ変化がないものと思われる。重合性モノマーの種類が異なると、プレチルト角が異なっているように思われる。
（実施例１２、１３、１４）
（ＨＴＮ型液晶表示素子）
第１基板に対して、垂直配向性を有する４−カルコン基を有する光配向膜塗布溶液をスピンキャスト法により塗布した後、１８０℃で６０分間焼成して配向膜を形成した。続いて、図７に示す様に９０°ずつ捩じれた４つの異なる方向に示す配向方位に沿って、配向膜に対し入射角４０度で波長３６５ｎｍのＰ偏光を３ｍＷ／ｃｍ２の強度で４００秒照射することで、光照射による配向処理を実施した。
【０４４０】
次いで、第２基板に対して実施例４、５、６で用いた水平光配向膜（P1）を用い、全く同一の手順で偏光光照射による水平光配向処理を行った。４方向に配向処理されたＩＴＯ透明電極付の垂直配向基板と水平配向基板を、図７に示す様に対抗配置し、４．９μｍの粒径を有するシリカスペーサを含有するシール材を介してセルギャップ４．９μｍのＨＴＮ型液晶セルを作製した。このＨＴＮ型液晶セルに、Ｐ型液晶組成物として前記（ＬＣＰ−１）で示される組成物（Δｎ０．１０３、粘性η２０ｍＰａ・ｓ）を調製し、液晶セルのバルク内で自発的なねじれを誘起させる為に、このＰ型液晶組成物（ＬＣＰ−１）に、前記式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物を０．８４質量%添加し、バルクで右捩じれの構造を持たせるようにした。式（Ｉ−１）で表されるキラル化合物が０．８４質量％添加されたＰ型液晶組成物（ＬＣＰ−１）１００〜９７％に重合性化合物（Ｖ１−１−１）１．０％、２．０％、３．０％、重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１が重合性化合物（Ｖ１−１−１）に対して２％になる重合性液晶組成物を調製した。光照射を行いポリマーネットワークが液晶バルク内に形成されたＨＴＮ型の液晶表示素子、実施例１２、１３、１４を得た。
【０４４１】
また、ニ官能モノマーを含まないＨＴＮ液晶セルを作製し、比較例４とした。
【０４４２】
直交する二枚の偏光板の間に作製したセルを配向処理方向と偏光軸方向又は透過軸方向が一致するように置くと９０°ずつ捩じれの方向が異なる４つの領域とも全て明視野になり、きちんと４領域に配向分割され、リバースツイストもリバースドメインもない９０°捩じれたＨＴＮ配向層が得られていることを確認した。
【０４４３】
セル作製に用いた重合性液晶組成物を２０℃で１週間放置して重合性化合物による結晶化が無いことを確認した。
【０４４４】
上記と同様の手順で、６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性、応答速度を測定した結果を以下の表に示す。
【０４４５】
【表５】
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【０４４６】
実施例１２〜１４では、いずれも立下り速度τdが高速化している。ＶＡ−ＴＮ型の液晶表示素子の場合と同様に、重合性化合物の添加量が１％から３％の領域では、重合性化合物の添加量の増加に従って立下り時間τdが高速化する反面、立ち上がり時間τrがＶ９０電圧（飽和電圧）の上昇の影響を受けやや遅くなってしまう傾向にある。然しながら、３％添加した領域では、立ち上がり時間τrと立下り時間τｄの合計（τr＋τd）＝１４．８ｍsと、重合性化合物も添加時の２２．０の２倍程度の高速応答化が達成できていることが確認できた。
【０４４７】
上記技術は、単に高速応答性を有するＴＶ等の動画表示装置のほか、カラーフィルタ不要なフィールドシーケンシャル方式への採用も可能である。また、近年、急速に注目を集めている超大型高精細の４Ｋ×２Ｋ−ＴＶや、４Ｋ×８Ｋ−ＴＶなどへの応用展開が期待される。
【符号の説明】
【０４４８】
１…偏光板、２…第一の透明絶縁基板、３…電極層、４…配向膜、４a…配向方向、５液晶層、６…カラーフィルター、７…第二の透明絶縁基板、８…偏光板、９…連続又は不連続なポリマーネットワーク、１００…偏光板、１１０…ゲート電極、１２０…ゲート絶縁層、１３０…半導体層、１４０…保護層、１６０…ドレイン電極、１９０ｂ…有機絶縁膜、２００…第一の基板、２１０…画素電極、２２０…ストレイジキャパシタ、２３０…ドレイン電極、２４０…データ配線、２５０…ゲート配線、２６０…ソース電極、２７０…ゲート電極、３００…薄膜トランジスタ層、４００…配向膜、５００…液晶層、５１０…液晶表示装置、５１２…画素電極、５１２a…画素幹部電極、５１２ｂ…画素枝部電極、５１２ｃ…画素スリット、５１６…走査配線、５１７…信号配線、６００…共通電極、７００…カラーフィルター、８００…第二の基板、９００…偏光板、１０００…液晶表示素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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