重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
【課題】重合後の液晶配向規制力が高く、焼き付き等の不具合を生じない重合性化合物含有液晶組成物を提供することにあり、そして、重合性化合物が液晶材料と良好に相溶し、析出等の不具合を生じない重合性化合物含有液晶組成物を提供することにある。更には、重合性化合物含有液晶組成物が重合することにより液晶配向能が付与され表示性能が優れた液晶表示素子を提供する。
【解決手段】第一成分として、例えば下式
で表される重合性化合物を構成部材とする液晶組成物、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
【解決手段】第一成分として、例えば下式
で表される重合性化合物を構成部材とする液晶組成物、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は重合性化合物を含有する液晶組成物、更に当該液晶組成物を使用した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置は、液晶分子のプレチルト角を制御するためにセル内にポリマー構造物を形成した構造を有するものであり、高速応答性や高いコントラストから液晶表示素子として開発が進められている。
【０００３】
ＰＳＡ型液晶表示素子の製造は、液晶性化合物及び重合性化合物からなる重合性組成物を基板間に注入し、電圧を印加し液晶分子を配向させた状態で重合性化合物を重合させて液晶分子の配向を固定することにより行われる。このＰＳＡ型液晶表示素子の表示不良である焼き付きの原因としては、不純物によるもの及び液晶分子の配向の変化（プレチルト角の変化）が知られている。
【０００４】
不純物による焼き付きは、重合が不完全で残存した重合性化合物及び重合の進行を促進するために添加する重合開始剤により起こる。このため重合終了後の重合性化合物の残存量は最小限に抑え、添加する重合開始剤の量を抑える必要がある。例えば、重合を完全に進行させるために多量の重合開始剤を添加すると、残留した重合開始剤により表示素子の電圧保持率が低下し表示品位に悪影響を及ぼしてしまう。また電圧保持率の低下を抑えるために重合する際に使用する重合開始剤の量を減らしてしまうと、重合が完全に進行しないため重合性化合物が残存し、残存した重合性化合物による焼き付きの発生が避けらない。また、少ない重合開始剤の添加量で重合性化合物を完全に硬化させ、重合性化合物の残留を抑えるためには、重合において強い紫外線を長時間照射する等により、多量のエネルギーを加える方法もある。しかしこの場合、製造装置の大型化、製造効率の低下を招くこととなるとともに、液晶材料の紫外線による劣化等が生じてしまう。従って、従来の重合性化合物を含有する液晶組成物においては、未硬化の重合性化合物及び重合開始剤の両方の残存量を同時に低減することは困難であった。このため重合開始剤を用いることなく重合が完結するような重合性化合物を含有する液晶組成物が求められていた。
【０００５】
一方、焼き付きの発生には、重合性化合物を含有する液晶組成物における、液晶分子のプレチルト角の変化に起因するものも知られている。すなわち、重合性化合物の硬化物であるポリマーが柔軟であると、表示素子を構成した場合において同一のパターンを長時間表示し続けるとポリマーの構造が変化し、その結果としてプレチルト角が変化してしまう。プレチルト角の変化は焼き付きの原因となるため、ポリマー構造が変化しない剛直な構造を持つポリマーを形成する重合性化合物が必要となる。
【０００６】
従来、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するために、環構造と重合性官能基のみを持つ１，４−フェニレン基等の構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること（特許文献１参照）や、ビアリール構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること（特許文献２参照）が検討されてきた。しかし、これらの重合性化合物は液晶化合物に対する相溶性が低いため、液晶組成物を調製した際に、該重合性化合物の析出が発生することから、実用的な液晶組成物としての応用は困難であった。
【０００７】
又、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するため、２官能性の重合性化合物と、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレイト等の３官能以上の重合性化合物の混合液晶組成物を用いて表示素子を構成すること（特許文献３参照）が提案されている。しかし、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレイトは、分子内に環構造を持たないため、液晶化合物との親和力が弱く、配向を規制する力が弱いことから、十分な配向安定性が得られない問題があった。また、これらの重合性化合物は重合において重合開始剤の添加が必須であり、重合開始剤を添加しないと重合後に重合性化合物が残存してしまう。
【０００８】
以上より、重合性化合物含有液晶組成物において求められる、表示素子の焼き付き特性、配向安定性、析出が発生しない組成物としての安定性、ＰＳＡ型液晶表示素子作製の際の製造効率等の特性を充足することは困難であり、更なる改善の必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０７７２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６９３１号公報
【特許文献３】特開２００４−３０２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、重合後の液晶配向規制力が高く、焼き付き等の不具合を生じない重合性化合物含有液晶組成物を提供することにある。更には、重合性化合物含有液晶組成物が重合することにより液晶配向能が付与され表示性能が優れた液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者らは種々の重合性化合物及び種々の非重合性の液晶化合物の検討を行った結果、特定の構造を有する重合性化合物及び非重合性の液晶化合物から成る重合性化合物を含有する液晶組成物が前述の課題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、第一成分として、一般式（Ｉ）
【００１３】
【化１】
【００１４】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はお互い独立して以下の式（Ｒ−１）から式（Ｒ−１５）
【００１５】
【化２】
【００１６】
の何れかを表し、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４お互い独立して炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良く、
Ｚ１１及びＺ１２はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良く、あるいはＺ１１及びＺ１２は、お互い独立してＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表すが、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合には、複数存在するＲ１５及び／又はＳ１５は同一であっても異なっていても良い。）を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−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−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはお互い独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表す。）を表すが、分子内に存在するＬ１１、Ｌ１２及びＬ１３のうち少なくとも一つは−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＣＯＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−ＯＣＯ−を表し、
Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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、Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良く、
ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及びｍ１４はお互い独立して０又は１を表すが、ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及び／又はｍ１４が０を表す場合は（Ｒ１１−Ｓ１１）０−、（Ｒ１２−Ｓ１２）０−、（Ｒ１３−Ｓ１３）０−、（Ｒ１４−Ｓ１４）０−及び／又は（Ｒ１５−Ｓ１５）０−、は水素原子を表し、
ｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表すが、Ｚ１１及びＺ１２が共にＲ１５−Ｓ１５−以外を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は３又は４を表し、Ｚ１１又はＺ１２のうち一方のみがＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は２、３又は４を表し、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表し、
ｎ１１及びｎ１２は、お互い独立して０、１又は２を表すが、ｎ１１＋ｎ１２は０、１又は２を表し、ｎ１１及び／又はｎ１２が２を表す場合、複数存在するＭ１１、Ｍ１２、Ｌ１１及び／又はＬ１３は同一であっても異なっていても良い。）で表される重合性化合物を一種又は二種以上含有し、第二成分として、一般式（ＩＩ）
【００１７】
【化３】
【００１８】
（式中、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立して
（ａ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（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）、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−フェニレン基及び
（ｃ） 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−２，５−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−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｌ２２が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、Ｍ２３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。）で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）
【００１９】
【化４】
【００２０】
（式中Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、
（ｄ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｅ） 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）、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基及び、
（ｆ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｄ）、基（ｅ）又は基（ｆ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３２、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ３８、Ｌ３１、Ｌ３３、Ｌ３５、Ｌ３６及び／又はＬ３８が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）
【００２１】
【化５】
【００２２】
（式中Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及び、Ｒ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、
（ｇ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｈ） 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、
（ｉ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｇ）、基（ｈ）又は基（ｉ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４８、Ｍ４９、Ｌ４１、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４６、Ｌ４７及び／又はＬ４９が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４１及びＸ４２の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８の何れか一つはフッ素原子を表すが、Ｘ４６及びＸ４７は同時にフッ素原子を表すことはなく、Ｘ４６及びＸ４８は同時にフッ素原子を表すことはない、
Ｇは−ＣＨ２−又は−Ｏ−を表し、
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物を提供し、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本願発明の必須成分である重合性化合物は他の非重合性液晶化合物との相溶性が優れるため、安定した液晶組成物を得ることができる。また、この重合性化合物は液晶化合物と類似した骨格を有し、かつ、３つ以上の官能基を有することで重合反応により架橋密度が高く剛直な高分子を生成するため液晶化合物の配向規制力が強い。また、該重合性化合物を含有する液晶組成物は、光重合開始剤を使用することなくあるいは極めて少量の添加で重合性化合物を重合させることができ、重合後に残存する未重合の重合性化合物がない、あるいは極めて少なくすることが出来る。加えて、重合性化合物の重合に必要なエネルギーを大幅に削減できる。これにより液晶材料中の重合性化合物をポリマー化することで配向付与する液晶表示素子の表示不具合が大幅に軽減され、また、製造のためのエネルギーコストを削減し、生産効率を向上できるため、該液晶表示素子用の液晶材料として有用である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物で用いられる重合性化合物は、一般式（Ｉ）で表される化合物で構成される。一般式（Ｉ）において、Ｚ１１及びＺ１２は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表す。）であることが好ましく、更に水素原子、フッ素原子、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−であることがより好ましく、更に水素原子、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−であることが好ましい。
【００２５】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及び／又はＲ１５は重合基を表すが、重合性基の具体的な例としては、下記に示す構造が挙げられる。
【００２６】
【化６】
【００２７】
これらの重合基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合及びアニオン重合により硬化する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−４）、式（Ｒ−５）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）又は式（Ｒ−１５）が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）又は式（Ｒ−１３）がより好ましく、式（Ｒ−１）又は式（Ｒ−２）がより好ましい。Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及び／又はＲ１５が分子内に複数ある場合にはそれらは同一であっても異なっていても良い。
【００２８】
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５はスペーサー基又は単結合を表すが、スペーサー基としては、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合が好ましい。プレチルト角の変化量を抑えるためには単結合又は１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素鎖長が１〜４のアルキレン基が好ましい。これに対し溶解性を向上させるにはある程度の長さを持つメチレン基が好ましいが、あまり長くすると重合後のポリマーの柔軟性が上がり、焼付けの原因となる。このため溶解度を改善するためには、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数１〜８のアルキレン基が好ましく、炭素原子数１〜６のアルキレン基がより好ましい。
【００２９】
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−又は−ＣＨ＝ＣＨ−が好ましく、更に単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−又は−ＣＨ=ＣＨ−がより好ましい。重合速度を重視する場合には、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−ＣＯ−の構造を含んでいることが好ましく、さらにこれらが芳香環と直接結合していることが好ましい。
【００３０】
Ｍ１１及びＭ１２は無置換であるか又は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良い１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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−ジイル基が好ましく、更に無置換であるか又は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又はハロゲンで置換されていても良い１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基又はナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。
【００３１】
Ｍ１１及びＭ１２は他の成分との相溶性を改善するには少なくとも１つがトランス−１，４−シクロヘキシレン基であるか、Ｍ１１及びＭ１２中の少なくとも１個以上の水素原子がフッ素原子、アルキル基又はアルコキシ基に置換しているか又はＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５の全てが単結合でないことが好ましく、重合性を改善するにはＭ１１及びＭ１２の少なくとも１個が芳香環であることが好ましく、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５の全てが単結合であることが好ましい。重合性が高いと、重合時の照射強度を抑えることが出来また残存する重合性化合物の量が減少するため、生産性の向上、液晶組成物の劣化の防止及び焼き付きを防ぐことができ、表示不良の低減などが可能となる。
【００３２】
ｎ１１及びｎ１２はお互い独立して０、１又は２を表すが、他の成分との相溶性の改善が特に求められる場合にはｎ１１＋ｎ１２は０又は１が好ましい。他の成分との相溶性が低いと運搬時や液晶表示素子の製造時に析出等が生じ、含有量の変化や表示不良の原因となる。また配向規制力が低いと液晶分子の配向の変化が生じるなど表示不良の原因となる。
【００３３】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、その分子内に重合基を３個から６個持つことが好ましく、３個から５個持つことが好ましく、３個あるいは４個持つことが好ましい。
【００３４】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００３５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１０５）で表される化合物が好ましい。
【００３６】
【化７】
【００３７】
【化８】
【００３８】
【化９】
【００３９】
【化１０】
【００４０】
【化１１】
【００４１】
【化１２】
【００４２】
【化１３】
【００４３】
【化１４】
【００４４】
【化１５】
【００４５】
【化１６】
【００４６】
【化１７】
【００４７】
【化１８】
【００４８】
【化１９】
【００４９】
【化２０】
【００５０】
【化２１】
【００５１】
【化２２】
【００５２】
【化２３】
【００５３】
【化２４】
【００５４】
【化２５】
【００５５】
【化２６】
【００５６】
【化２７】
【００５７】
（式中、ｉ１１はお互い独立して０〜１２の整数を表すが、ｉ１１が０を表す場合は芳香環に結合している酸素原子は除去し、Ｘ１１はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表し、Ｙ１１はお互い独立して水素原子又はメチル基を表し、ｉ１１、Ｘ１１及び／又はＹ１１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。）更には、一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１００）で表される化合物が好ましい。
【００５８】
本願発明の重合性化合物含有液晶組成物では、一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜５種含有することが好ましく、１種〜３種含有することが特に好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物の含有率は、少ないと非重合性液晶化合物に対する配向規制力が弱くなり、多すぎると重合時の必要エネルギーが上昇し、重合せず残存してしまう重合性化合物の量が増してしまうため、下限値は０．０１質量％であることが好ましく、０．０３質量％であることがより好ましく、上限値は２．０質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましい。
【００５９】
第二成分として使用する一般式（ＩＩ）で表される化合物において、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されたもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されたものも含む。）が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数１から５のアルコキシ基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数３から６のアルケニルオキシ基がより好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が特に好ましい。直鎖状であることが更に好ましい。
【００６０】
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個の−ＣＨ２−が−Ｏ−に置換されているものを含む）、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＝が−Ｎ＝に置き換えられているものを含む）、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−ジイル基が好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基又は１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基又は１，４−フェニレン基が特に好ましい。ｏは０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましい。Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−がより好ましく、単結合又は−ＣＨ２ＣＨ２−が更に好ましい。
【００６１】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００６２】
更に詳述すると、一般式（ＩＩ）は具体的な構造として以下の一般式（ＩＩ−Ａ）から一般式（ＩＩ−Ｐ）からなる群で表される化合物が好ましい。
【００６３】
【化２８】
【００６４】
（式中、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基、炭素数２から１０のアルケニル基又は炭素数３から１０のアルケニルオキシ基を表す。）
Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基又は炭素数２から１０のアルケニル基がより好ましく、炭素数１から５のアルキル基又は炭素数１から１０のアルコキシ基が更に好ましい。直鎖状であることが更に好ましい。
【００６５】
一般式（ＩＩ−Ａ）から一般式（ＩＩ−Ｐ）で表される化合物中、一般式（ＩＩ−Ａ）、一般式（ＩＩ−Ｂ）、一般式（ＩＩ−Ｃ）、一般式（ＩＩ−Ｅ）、一般式（ＩＩ−Ｈ）、 一般式（ＩＩ−Ｉ）、一般式（ＩＩ−Ｉ）又は一般式（ＩＩ−Ｋ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＩＩ−Ａ）、一般式（ＩＩ−Ｃ）、一般式（ＩＩ−Ｅ）、一般式（ＩＩ−Ｈ）又は一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される化合物が更に好ましい。
【００６６】
本願発明では一般式（ＩＩ）で表される化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率の下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることが更に好ましく、３０質量％であることが特に好ましく、上限値としては８０質量％が好ましく、７０質量％が更に好ましく、６０質量％が更に好ましい。
【００６７】
第三成分として使用する一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物において、Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。）が好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基又は炭素数２〜１０アルケニル基がより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数１〜８のアルコキシ基が特に好ましい。
【００６８】
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられているものも含む。）、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＝が−Ｎ＝に置き換えられているものも含む）、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基で表す基（各々の基はそれぞれ水素原子がシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。）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、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が更に好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基が特に好ましい。
【００６９】
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、単結合又は−ＣＨ２ＣＨ２−が特に好ましい。
【００７０】
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子表すが、Ｘ３１がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３１及びＸ３２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３３がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３３及びＸ３４がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３６がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３６及びＸ３７がフッ素原子であるものが好ましい。
【００７１】
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表すことが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表すことが好ましく、フッ素原子を表すことが特に好ましい。
【００７２】
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下を表す。
【００７３】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００７４】
具体的には以下の一般式（ＩＩＩａ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【００７５】
【化２９】
【００７６】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ３９及びＬ４０はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３８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、Ｘ３２は水素原子又はフッ素原子を表し、ｐ１は０又は１を表し、Ｙ３４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＩＩａ−２ａ）〜一般式（ＩＩＩａ−４ｄ）
【００７７】
【化３０】
【００７８】
【化３１】
【００７９】
【化３２】
【００８０】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｘ３１及びＸ３２はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Ｙ３１はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましく、
【００８１】
【化３３】
【００８２】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３１はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造も好ましい。
【００８３】
一般式（ＩＩＩｂ）は具体的な構造として以下の一般式
【００８４】
【化３４】
【００８５】
【化３５】
【００８６】
【化３６】
【００８７】
（式中、Ｒ３５は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３５はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましく、
一般式（ＩＩＩｃ）は具体的な構造として以下の一般式
【００８８】
【化３７】
【００８９】
【化３８】
【００９０】
【化３９】
【００９１】
（式中、Ｒ３６は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３６はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましい。
【００９２】
一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群の含有率の下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることが好ましく、上限値は８０質量％が好ましく、７０質量％が好ましく、６０質量％が好ましく、５０質量％が更に好ましい。
【００９３】
また、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物において、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及びＲ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。）が好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基又は炭素数２〜１０の直鎖状アルケニル基がより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数１〜８の直鎖状アルコキシ基が特に好ましい。
【００９４】
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基（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−に置き換えられているものも含む。）、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＝に置き換えられているものも含む）、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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基で表す基（各々の基に含まれる水素原子がそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。）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、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が更に好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基が特に好ましい。
【００９５】
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましい。
【００９６】
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４１及びＸ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４１が塩素原子かつＸ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３及びＸ４４がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３及びＸ４５がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４６がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４７及びＸ４８がフッ素原子であるものが好ましい。
【００９７】
Ｇはメチレン基又は−Ｏ−を表し、−Ｏ−が好ましい。
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下が好ましい。
【００９８】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００９９】
一般式（ＩＶａ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶａ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１００】
【化４０】
【０１０１】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５０、Ｌ５１及びＬ５２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５０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、ｕ１及びｖ１はお互い独立して０又は１を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶａ−２ａ）〜一般式（ＩＶａ−３ｋ）
【０１０２】
【化４１】
【０１０３】
【化４２】
【０１０４】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましく、Ｒ４７及びＲ４８がお互い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のアルコキシル基が更に好ましい。
【０１０５】
一般式（ＩＶｂ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶｂ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１０６】
【化４３】
【０１０７】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５２、Ｌ５３及びＬ５４はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５１、Ｍ５２及びＭ５３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、ｗ１及びｘ１は独立して０、１又は２を表すが、ｗ１＋ｘ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶｂ−２ａ）〜（ＩＶｂ−３ｆ）
【０１０８】
【化４４】
【０１０９】
【化４５】
【０１１０】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましい。
【０１１１】
一般式（ＩＶｃ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶｃ−１ａ）及び一般式（ＩＶｃ−１ｂ）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１１２】
【化４６】
【０１１３】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５６、Ｌ５７及びＬ５８はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５４、Ｍ５５及びＭ５６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、ｙ１及びｚ１は独立して０、１又は２を表すが、ｙ１＋ｚ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶｃ−２ａ）〜（ＩＶｃ−２ｇ）
【０１１４】
【化４７】
【０１１５】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）
第三成分として使用する一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種を含有するが、２種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、含有率の下限値が５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることがより好ましく、上限値が８０質量％であることが好ましく、７０質量％であることが好ましく、６０質量％であることが好ましく、５０質量％であることが好ましい。
【０１１６】
本願重合性化合物含有液晶組成物に含まれる一般式（Ｉ）で表される重合性化合物、一般式（ＩＩ）で表される化合物及、一般式（ＩＩＩａ）〜（ＩＩＩｃ）で表される化合物及び一般式（ＩＶａ）〜（ＩＶｃ）で表される化合物において、−Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ−及び−Ｓ−Ｓ−等のヘテロ原子同士が直接結合する部分構造をとることはない。
【０１１７】
本願発明の液晶組成物において、Δｎは０．０８〜０．２５の範囲であることが好ましい。
【０１１８】
本願発明の液晶組成物において、Δεは液晶表示素子の表示モードによって、正又は負のΔεを有するものを用いることができる。ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、負のΔεを有する液晶組成物を使用する。その場合のΔεは、−１以下が好ましく、−２以下がより好ましい。
【０１１９】
本願発明の液晶組成物は、広い液晶相温度範囲（液晶相下限温度と液晶相上限温度の差の絶対値）を有するが、液晶相温度範囲が１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上がより好ましい。また、液晶相上限温度は７０℃以上であることが好ましく、８０℃以上がより好ましい。更に、液晶相下限温度は−２０℃以下であることが好ましく、−３０℃以下がより好ましい。
【０１２０】
本願発明の液晶組成物は、上記の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有していてもよい。
【０１２１】
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物は、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。
【０１２２】
本願発明の液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、液晶組成物に対して０．００５〜１質量％の範囲が好ましく、０．０２〜０．５質量％が更に好ましく、０．０３〜０．１質量％が特に好ましい。
【０１２３】
本願発明の液晶組成物は、液晶組成物中の重合性化合物が重合することにより液晶配向能が付与され、液晶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。液晶表示素子として、ＡＭ−ＬＣＤ（アクティブマトリックス液晶表示素子）、ＴＮ（ネマチック液晶表示素子）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（超ねじれネマチック液晶表示素子）、ＯＣＢ−ＬＣＤ及びＩＰＳ−ＬＣＤ（インプレーンスイッチング液晶表示素子）に有用であるが、ＡＭ−ＬＣＤに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
【０１２４】
液晶表示素子に使用される液晶セルの２枚の基板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。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
【０１２５】
カラーフィルターは、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成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成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、青及び／又はその他の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成することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
【０１２６】
２枚の基板間に高分子安定化液晶組成物を狭持させるに方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができる。まず、透明電極層が内側となるように前記基板を対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、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との積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。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等が挙げられる。その後、注入方式によって適切な方法で熱硬化性または感光性組成物等のシール剤を使用し、一定の間隔を維持した基板間を封止することができる。
【０１２７】
重合性化合物を重合させる方法としては、迅速な重合の進行が望ましいので、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、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、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、重合性化合物含有液晶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５０Ｈｚ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。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度に制御することが好ましい。
【０１２８】
照射時の温度は、本願発明の液晶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、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秒が好ましい。
【実施例】
【０１２９】
以下、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。
【０１３０】
液晶組成物の物性として、以下のように表す。
ＴＮ−Ｉ （℃） ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（液晶相上限温度）
Δε ：誘電率異方性
Δｎ ：屈折率異方性
Ｖｔｈ （Ｖ） ：周波数１ｋＨｚの矩形波を印加した時の透過率が１０％変化する印加電圧（しきい値電圧）
（ＵＶ硬化後のモノマー残存量の測定方法）
液晶セルに液晶組成物を注入後、ＵＶを照射し重合性化合物を重合させる。その後、液晶セルを分解し、液晶材料、重合物、未重合の重合性化合物を含む溶出成分のアセトニトリル溶液を得る。これを高速液体クロマトグラフィー（カラム：逆相非極性カラム、展開溶媒：アセトニトリル又はアセトニトリル／水、検出器：ＵＶ検出器）により、各成分のピーク面積を測定する。指標とする液晶材料のピーク面積と未重合の重合性化合物のピーク面積比から、残存する重合性化合物の量を決定した。この値と当初添加した重合性化合物の量からモノマー残存量を決定した。なお、重合性化合物の残存量の検出限界は５００ｐｐｍであった。
（焼き付き評価方法）
重合後の液晶表示素子を白黒のチェッカーパターンになるように電圧印加し、経過時間ごとに中間調の表示をした時の輝度変化状態を目視観察した。
（実施例１）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した液晶組成物ＬＣ−１を調製した。構成する化合物及び含有する比率は以下の通りである。
【０１３１】
【化４８】
【０１３２】
上記液晶組成物ＬＣ−１の物性を表１に示す。
【０１３３】
【表１】
【０１３４】
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）
【０１３５】
【化４９】
【０１３６】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−１を調製した。ＣＬＣ−１の物性は上記のＬＣ−１の物性と変化なかった。このため、式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物は添加する液晶組成物の液晶性を低下させないことがわかった。また、このＣＬＣ−１を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１３７】
ＣＬＣ−１をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角（クリスタルローテーション法）を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前後のプレチルト角及び素子の電気光学特性を表２に示す。
【０１３８】
【表２】
上記のプレチルト角の結果から、重合性化合物が重合することにより液晶組成物に対する配向規制力が生じており、液晶分子が初期状態から２．６度傾いた状態でプレチルト角を固定化された垂直配向性液晶表示素子を得ることがわかった。
【０１３９】
また、液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが検出されなかった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（比較例１）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ａ）
【０１４０】
【化５０】
【０１４１】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−Ａを調製した。ＣＬＣ−Ａをセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．６度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８７．４度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。しかし、液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析した結果、１２００ｐｐｍとなって、重合性化合物（Ａ）の重合は完全には進行していなかった。また、このＣＬＣ−Ａを１週間冷所（−２０℃）に保存した結果析出が起こったため、式（Ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が劣ることがわかった。
（実施例２）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．５％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．５％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−２を調製した。式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１と同様に添加する液晶組成物の液晶性を低下させないことがわかった。また、このＣＬＣ−２を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４２】
ＣＬＣ−２をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して照射後のプレチルト角は８６．１度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例３）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３３−ａ）
【０１４３】
【化５１】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−３を調製した。式（Ｉ−３３−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１で示した式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物と同様に液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−３を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３３−ａ）で表される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４４】
ＣＬＣ−３をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．６度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．４度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３３−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３３−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例４）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−１１−ａ）
【０１４５】
【化５２】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−４を調製した。式（Ｉ−１１−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１で示した式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物と同様に液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−４を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−１１−ａ）で表される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４６】
ＣＬＣ−４をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．８度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．９度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−１１−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−１１−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例５）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−２を調製した。
【０１４７】
【化５３】
【０１４８】
上記液晶組成物ＬＣ−２の物性を表３に示す。
【０１４９】
【表３】
【０１５０】
液晶組成物ＬＣ−２ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−５を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−５を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１５１】
ＣＬＣ−５をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．７度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例６）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−３を調製した。
【０１５２】
【化５４】
【０１５３】
上記液晶組成物ＬＣ−３の物性を表４に示す。
【０１５４】
【表４】
【０１５５】
液晶組成物ＬＣ−３ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−６を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−６を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１５６】
ＣＬＣ−６をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．７度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例７）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−４を調製した。
【０１５７】
【化５５】
【０１５８】
上記液晶組成物ＬＣ−４の物性を表５に示す。
【０１５９】
【表５】
【０１６０】
液晶組成物ＬＣ−４ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−７を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−７を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１６１】
ＣＬＣ−７をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．５度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．５度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例８）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）から選ばれる化合物から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−５を調製した。
【０１６２】
【化５６】
【０１６３】
上記液晶組成物ＬＣ−５の物性を表６に示す。
【０１６４】
【表６】
【０１６５】
液晶組成物ＬＣ−５ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−８を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−８を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１６６】
ＣＬＣ−８をセルギャップ３．５μｍでパラレル配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は０．３度であったのに対して、照射後のプレチルト角は２．９度とプレチルトが付与され、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例９及び比較例２）
実施例１〜８及び比較例１で作製した重合後の液晶表示素子を電圧印加し、経過時間と焼き付きの様子を目視観察した。（○は変化は見られないことを表す。×は焼き付きが見られ、×の数が多いほど程度が悪いことを表す。）
【０１６７】
【表７】
比較例１で作製した液晶表示素子は表示後４８時間で焼き付きが発生し、１６８時間後には、ほぼ全面に渡り表示不良が見られた。これに対し実施例１〜８で作製した液晶表示素子では、５００時間経過後でも、良好な表示状態を維持した。これにより、本願発明化合物のように重合性材料がすべて重合し消費された液晶表示素子の高い信頼性が確認でき、また配向規制力の低下も起こらずポリマーが十分大きな剛直性を有していることがわかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は重合性化合物を含有する液晶組成物、更に当該液晶組成物を使用した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置は、液晶分子のプレチルト角を制御するためにセル内にポリマー構造物を形成した構造を有するものであり、高速応答性や高いコントラストから液晶表示素子として開発が進められている。
【０００３】
ＰＳＡ型液晶表示素子の製造は、液晶性化合物及び重合性化合物からなる重合性組成物を基板間に注入し、電圧を印加し液晶分子を配向させた状態で重合性化合物を重合させて液晶分子の配向を固定することにより行われる。このＰＳＡ型液晶表示素子の表示不良である焼き付きの原因としては、不純物によるもの及び液晶分子の配向の変化（プレチルト角の変化）が知られている。
【０００４】
不純物による焼き付きは、重合が不完全で残存した重合性化合物及び重合の進行を促進するために添加する重合開始剤により起こる。このため重合終了後の重合性化合物の残存量は最小限に抑え、添加する重合開始剤の量を抑える必要がある。例えば、重合を完全に進行させるために多量の重合開始剤を添加すると、残留した重合開始剤により表示素子の電圧保持率が低下し表示品位に悪影響を及ぼしてしまう。また電圧保持率の低下を抑えるために重合する際に使用する重合開始剤の量を減らしてしまうと、重合が完全に進行しないため重合性化合物が残存し、残存した重合性化合物による焼き付きの発生が避けらない。また、少ない重合開始剤の添加量で重合性化合物を完全に硬化させ、重合性化合物の残留を抑えるためには、重合において強い紫外線を長時間照射する等により、多量のエネルギーを加える方法もある。しかしこの場合、製造装置の大型化、製造効率の低下を招くこととなるとともに、液晶材料の紫外線による劣化等が生じてしまう。従って、従来の重合性化合物を含有する液晶組成物においては、未硬化の重合性化合物及び重合開始剤の両方の残存量を同時に低減することは困難であった。このため重合開始剤を用いることなく重合が完結するような重合性化合物を含有する液晶組成物が求められていた。
【０００５】
一方、焼き付きの発生には、重合性化合物を含有する液晶組成物における、液晶分子のプレチルト角の変化に起因するものも知られている。すなわち、重合性化合物の硬化物であるポリマーが柔軟であると、表示素子を構成した場合において同一のパターンを長時間表示し続けるとポリマーの構造が変化し、その結果としてプレチルト角が変化してしまう。プレチルト角の変化は焼き付きの原因となるため、ポリマー構造が変化しない剛直な構造を持つポリマーを形成する重合性化合物が必要となる。
【０００６】
従来、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するために、環構造と重合性官能基のみを持つ１，４−フェニレン基等の構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること（特許文献１参照）や、ビアリール構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること（特許文献２参照）が検討されてきた。しかし、これらの重合性化合物は液晶化合物に対する相溶性が低いため、液晶組成物を調製した際に、該重合性化合物の析出が発生することから、実用的な液晶組成物としての応用は困難であった。
【０００７】
又、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するため、２官能性の重合性化合物と、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレイト等の３官能以上の重合性化合物の混合液晶組成物を用いて表示素子を構成すること（特許文献３参照）が提案されている。しかし、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレイトは、分子内に環構造を持たないため、液晶化合物との親和力が弱く、配向を規制する力が弱いことから、十分な配向安定性が得られない問題があった。また、これらの重合性化合物は重合において重合開始剤の添加が必須であり、重合開始剤を添加しないと重合後に重合性化合物が残存してしまう。
【０００８】
以上より、重合性化合物含有液晶組成物において求められる、表示素子の焼き付き特性、配向安定性、析出が発生しない組成物としての安定性、ＰＳＡ型液晶表示素子作製の際の製造効率等の特性を充足することは困難であり、更なる改善の必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０７７２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６９３１号公報
【特許文献３】特開２００４−３０２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、重合後の液晶配向規制力が高く、焼き付き等の不具合を生じない重合性化合物含有液晶組成物を提供することにある。更には、重合性化合物含有液晶組成物が重合することにより液晶配向能が付与され表示性能が優れた液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者らは種々の重合性化合物及び種々の非重合性の液晶化合物の検討を行った結果、特定の構造を有する重合性化合物及び非重合性の液晶化合物から成る重合性化合物を含有する液晶組成物が前述の課題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、第一成分として、一般式（Ｉ）
【００１３】
【化１】
【００１４】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はお互い独立して以下の式（Ｒ−１）から式（Ｒ−１５）
【００１５】
【化２】
【００１６】
の何れかを表し、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４お互い独立して炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良く、
Ｚ１１及びＺ１２はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良く、あるいはＺ１１及びＺ１２は、お互い独立してＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表すが、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合には、複数存在するＲ１５及び／又はＳ１５は同一であっても異なっていても良い。）を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−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−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはお互い独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表す。）を表すが、分子内に存在するＬ１１、Ｌ１２及びＬ１３のうち少なくとも一つは−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＣＯＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−ＯＣＯ−を表し、
Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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、Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良く、
ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及びｍ１４はお互い独立して０又は１を表すが、ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及び／又はｍ１４が０を表す場合は（Ｒ１１−Ｓ１１）０−、（Ｒ１２−Ｓ１２）０−、（Ｒ１３−Ｓ１３）０−、（Ｒ１４−Ｓ１４）０−及び／又は（Ｒ１５−Ｓ１５）０−、は水素原子を表し、
ｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表すが、Ｚ１１及びＺ１２が共にＲ１５−Ｓ１５−以外を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は３又は４を表し、Ｚ１１又はＺ１２のうち一方のみがＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は２、３又は４を表し、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表し、
ｎ１１及びｎ１２は、お互い独立して０、１又は２を表すが、ｎ１１＋ｎ１２は０、１又は２を表し、ｎ１１及び／又はｎ１２が２を表す場合、複数存在するＭ１１、Ｍ１２、Ｌ１１及び／又はＬ１３は同一であっても異なっていても良い。）で表される重合性化合物を一種又は二種以上含有し、第二成分として、一般式（ＩＩ）
【００１７】
【化３】
【００１８】
（式中、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立して
（ａ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（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）、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−フェニレン基及び
（ｃ） 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−２，５−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−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｌ２２が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、Ｍ２３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。）で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）
【００１９】
【化４】
【００２０】
（式中Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、
（ｄ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｅ） 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）、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基及び、
（ｆ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｄ）、基（ｅ）又は基（ｆ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３２、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ３８、Ｌ３１、Ｌ３３、Ｌ３５、Ｌ３６及び／又はＬ３８が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）
【００２１】
【化５】
【００２２】
（式中Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及び、Ｒ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、
（ｇ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｈ） 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、
（ｉ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｇ）、基（ｈ）又は基（ｉ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４８、Ｍ４９、Ｌ４１、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４６、Ｌ４７及び／又はＬ４９が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４１及びＸ４２の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８の何れか一つはフッ素原子を表すが、Ｘ４６及びＸ４７は同時にフッ素原子を表すことはなく、Ｘ４６及びＸ４８は同時にフッ素原子を表すことはない、
Ｇは−ＣＨ２−又は−Ｏ−を表し、
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物を提供し、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本願発明の必須成分である重合性化合物は他の非重合性液晶化合物との相溶性が優れるため、安定した液晶組成物を得ることができる。また、この重合性化合物は液晶化合物と類似した骨格を有し、かつ、３つ以上の官能基を有することで重合反応により架橋密度が高く剛直な高分子を生成するため液晶化合物の配向規制力が強い。また、該重合性化合物を含有する液晶組成物は、光重合開始剤を使用することなくあるいは極めて少量の添加で重合性化合物を重合させることができ、重合後に残存する未重合の重合性化合物がない、あるいは極めて少なくすることが出来る。加えて、重合性化合物の重合に必要なエネルギーを大幅に削減できる。これにより液晶材料中の重合性化合物をポリマー化することで配向付与する液晶表示素子の表示不具合が大幅に軽減され、また、製造のためのエネルギーコストを削減し、生産効率を向上できるため、該液晶表示素子用の液晶材料として有用である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物で用いられる重合性化合物は、一般式（Ｉ）で表される化合物で構成される。一般式（Ｉ）において、Ｚ１１及びＺ１２は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表す。）であることが好ましく、更に水素原子、フッ素原子、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−であることがより好ましく、更に水素原子、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子で置換されて良い炭素原子数１〜１２のアルキル基又はＲ１５−Ｓ１５−であることが好ましい。
【００２５】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及び／又はＲ１５は重合基を表すが、重合性基の具体的な例としては、下記に示す構造が挙げられる。
【００２６】
【化６】
【００２７】
これらの重合基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合及びアニオン重合により硬化する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−４）、式（Ｒ−５）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）又は式（Ｒ−１５）が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）又は式（Ｒ−１３）がより好ましく、式（Ｒ−１）又は式（Ｒ−２）がより好ましい。Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及び／又はＲ１５が分子内に複数ある場合にはそれらは同一であっても異なっていても良い。
【００２８】
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５はスペーサー基又は単結合を表すが、スペーサー基としては、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合が好ましい。プレチルト角の変化量を抑えるためには単結合又は１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素鎖長が１〜４のアルキレン基が好ましい。これに対し溶解性を向上させるにはある程度の長さを持つメチレン基が好ましいが、あまり長くすると重合後のポリマーの柔軟性が上がり、焼付けの原因となる。このため溶解度を改善するためには、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が酸素原子、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数１〜８のアルキレン基が好ましく、炭素原子数１〜６のアルキレン基がより好ましい。
【００２９】
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−又は−ＣＨ＝ＣＨ−が好ましく、更に単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−又は−ＣＨ=ＣＨ−がより好ましい。重合速度を重視する場合には、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−ＣＯ−の構造を含んでいることが好ましく、さらにこれらが芳香環と直接結合していることが好ましい。
【００３０】
Ｍ１１及びＭ１２は無置換であるか又は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良い１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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−ジイル基が好ましく、更に無置換であるか又は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又はハロゲンで置換されていても良い１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基又はナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。
【００３１】
Ｍ１１及びＭ１２は他の成分との相溶性を改善するには少なくとも１つがトランス−１，４−シクロヘキシレン基であるか、Ｍ１１及びＭ１２中の少なくとも１個以上の水素原子がフッ素原子、アルキル基又はアルコキシ基に置換しているか又はＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５の全てが単結合でないことが好ましく、重合性を改善するにはＭ１１及びＭ１２の少なくとも１個が芳香環であることが好ましく、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及び／又はＳ１５の全てが単結合であることが好ましい。重合性が高いと、重合時の照射強度を抑えることが出来また残存する重合性化合物の量が減少するため、生産性の向上、液晶組成物の劣化の防止及び焼き付きを防ぐことができ、表示不良の低減などが可能となる。
【００３２】
ｎ１１及びｎ１２はお互い独立して０、１又は２を表すが、他の成分との相溶性の改善が特に求められる場合にはｎ１１＋ｎ１２は０又は１が好ましい。他の成分との相溶性が低いと運搬時や液晶表示素子の製造時に析出等が生じ、含有量の変化や表示不良の原因となる。また配向規制力が低いと液晶分子の配向の変化が生じるなど表示不良の原因となる。
【００３３】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、その分子内に重合基を３個から６個持つことが好ましく、３個から５個持つことが好ましく、３個あるいは４個持つことが好ましい。
【００３４】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００３５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１０５）で表される化合物が好ましい。
【００３６】
【化７】
【００３７】
【化８】
【００３８】
【化９】
【００３９】
【化１０】
【００４０】
【化１１】
【００４１】
【化１２】
【００４２】
【化１３】
【００４３】
【化１４】
【００４４】
【化１５】
【００４５】
【化１６】
【００４６】
【化１７】
【００４７】
【化１８】
【００４８】
【化１９】
【００４９】
【化２０】
【００５０】
【化２１】
【００５１】
【化２２】
【００５２】
【化２３】
【００５３】
【化２４】
【００５４】
【化２５】
【００５５】
【化２６】
【００５６】
【化２７】
【００５７】
（式中、ｉ１１はお互い独立して０〜１２の整数を表すが、ｉ１１が０を表す場合は芳香環に結合している酸素原子は除去し、Ｘ１１はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表し、Ｙ１１はお互い独立して水素原子又はメチル基を表し、ｉ１１、Ｘ１１及び／又はＹ１１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。）更には、一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１００）で表される化合物が好ましい。
【００５８】
本願発明の重合性化合物含有液晶組成物では、一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜５種含有することが好ましく、１種〜３種含有することが特に好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物の含有率は、少ないと非重合性液晶化合物に対する配向規制力が弱くなり、多すぎると重合時の必要エネルギーが上昇し、重合せず残存してしまう重合性化合物の量が増してしまうため、下限値は０．０１質量％であることが好ましく、０．０３質量％であることがより好ましく、上限値は２．０質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましい。
【００５９】
第二成分として使用する一般式（ＩＩ）で表される化合物において、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されたもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されたものも含む。）が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数１から５のアルコキシ基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数３から６のアルケニルオキシ基がより好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が特に好ましい。直鎖状であることが更に好ましい。
【００６０】
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個の−ＣＨ２−が−Ｏ−に置換されているものを含む）、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＝が−Ｎ＝に置き換えられているものを含む）、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−ジイル基が好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基又は１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基又は１，４−フェニレン基が特に好ましい。ｏは０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましい。Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−がより好ましく、単結合又は−ＣＨ２ＣＨ２−が更に好ましい。
【００６１】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００６２】
更に詳述すると、一般式（ＩＩ）は具体的な構造として以下の一般式（ＩＩ−Ａ）から一般式（ＩＩ−Ｐ）からなる群で表される化合物が好ましい。
【００６３】
【化２８】
【００６４】
（式中、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基、炭素数２から１０のアルケニル基又は炭素数３から１０のアルケニルオキシ基を表す。）
Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基又は炭素数２から１０のアルケニル基がより好ましく、炭素数１から５のアルキル基又は炭素数１から１０のアルコキシ基が更に好ましい。直鎖状であることが更に好ましい。
【００６５】
一般式（ＩＩ−Ａ）から一般式（ＩＩ−Ｐ）で表される化合物中、一般式（ＩＩ−Ａ）、一般式（ＩＩ−Ｂ）、一般式（ＩＩ−Ｃ）、一般式（ＩＩ−Ｅ）、一般式（ＩＩ−Ｈ）、 一般式（ＩＩ−Ｉ）、一般式（ＩＩ−Ｉ）又は一般式（ＩＩ−Ｋ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＩＩ−Ａ）、一般式（ＩＩ−Ｃ）、一般式（ＩＩ−Ｅ）、一般式（ＩＩ−Ｈ）又は一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される化合物が更に好ましい。
【００６６】
本願発明では一般式（ＩＩ）で表される化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率の下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることが更に好ましく、３０質量％であることが特に好ましく、上限値としては８０質量％が好ましく、７０質量％が更に好ましく、６０質量％が更に好ましい。
【００６７】
第三成分として使用する一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物において、Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。）が好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基又は炭素数２〜１０アルケニル基がより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数１〜８のアルコキシ基が特に好ましい。
【００６８】
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられているものも含む。）、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＝が−Ｎ＝に置き換えられているものも含む）、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基で表す基（各々の基はそれぞれ水素原子がシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。）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、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が更に好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基が特に好ましい。
【００６９】
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、単結合又は−ＣＨ２ＣＨ２−が特に好ましい。
【００７０】
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子表すが、Ｘ３１がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３１及びＸ３２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３３がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３３及びＸ３４がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３６がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ３６及びＸ３７がフッ素原子であるものが好ましい。
【００７１】
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表すことが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表すことが好ましく、フッ素原子を表すことが特に好ましい。
【００７２】
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下を表す。
【００７３】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００７４】
具体的には以下の一般式（ＩＩＩａ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【００７５】
【化２９】
【００７６】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ３９及びＬ４０はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３８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、Ｘ３２は水素原子又はフッ素原子を表し、ｐ１は０又は１を表し、Ｙ３４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＩＩａ−２ａ）〜一般式（ＩＩＩａ−４ｄ）
【００７７】
【化３０】
【００７８】
【化３１】
【００７９】
【化３２】
【００８０】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｘ３１及びＸ３２はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Ｙ３１はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましく、
【００８１】
【化３３】
【００８２】
（式中、Ｒ３４は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３１はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造も好ましい。
【００８３】
一般式（ＩＩＩｂ）は具体的な構造として以下の一般式
【００８４】
【化３４】
【００８５】
【化３５】
【００８６】
【化３６】
【００８７】
（式中、Ｒ３５は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３５はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましく、
一般式（ＩＩＩｃ）は具体的な構造として以下の一般式
【００８８】
【化３７】
【００８９】
【化３８】
【００９０】
【化３９】
【００９１】
（式中、Ｒ３６は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ３６はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、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又はトリフルオロメトキシ基を表す。）で表される構造が好ましい。
【００９２】
一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種を含有するが、１種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群の含有率の下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることが好ましく、上限値は８０質量％が好ましく、７０質量％が好ましく、６０質量％が好ましく、５０質量％が更に好ましい。
【００９３】
また、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物において、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及びＲ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。）が好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基又は炭素数２〜１０の直鎖状アルケニル基がより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数１〜８の直鎖状アルコキシ基が特に好ましい。
【００９４】
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基（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−に置き換えられているものも含む。）、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＝に置き換えられているものも含む）、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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基で表す基（各々の基に含まれる水素原子がそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。）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、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が更に好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基が特に好ましい。
【００９５】
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましい。
【００９６】
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４１及びＸ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４１が塩素原子かつＸ４２がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３及びＸ４４がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３及びＸ４５がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４６がフッ素原子であるものが好ましく、Ｘ４７及びＸ４８がフッ素原子であるものが好ましい。
【００９７】
Ｇはメチレン基又は−Ｏ−を表し、−Ｏ−が好ましい。
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下が好ましい。
【００９８】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【００９９】
一般式（ＩＶａ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶａ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１００】
【化４０】
【０１０１】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５０、Ｌ５１及びＬ５２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５０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、ｕ１及びｖ１はお互い独立して０又は１を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶａ−２ａ）〜一般式（ＩＶａ−３ｋ）
【０１０２】
【化４１】
【０１０３】
【化４２】
【０１０４】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましく、Ｒ４７及びＲ４８がお互い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のアルコキシル基が更に好ましい。
【０１０５】
一般式（ＩＶｂ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶｂ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１０６】
【化４３】
【０１０７】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５２、Ｌ５３及びＬ５４はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５１、Ｍ５２及びＭ５３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、ｗ１及びｘ１は独立して０、１又は２を表すが、ｗ１＋ｘ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶｂ−２ａ）〜（ＩＶｂ−３ｆ）
【０１０８】
【化４４】
【０１０９】
【化４５】
【０１１０】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましい。
【０１１１】
一般式（ＩＶｃ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＶｃ−１ａ）及び一般式（ＩＶｃ−１ｂ）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１１２】
【化４６】
【０１１３】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５６、Ｌ５７及びＬ５８はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５４、Ｍ５５及びＭ５６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、ｙ１及びｚ１は独立して０、１又は２を表すが、ｙ１＋ｚ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＶｃ−２ａ）〜（ＩＶｃ−２ｇ）
【０１１４】
【化４７】
【０１１５】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）
第三成分として使用する一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種を含有するが、２種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、含有率の下限値が５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることがより好ましく、上限値が８０質量％であることが好ましく、７０質量％であることが好ましく、６０質量％であることが好ましく、５０質量％であることが好ましい。
【０１１６】
本願重合性化合物含有液晶組成物に含まれる一般式（Ｉ）で表される重合性化合物、一般式（ＩＩ）で表される化合物及、一般式（ＩＩＩａ）〜（ＩＩＩｃ）で表される化合物及び一般式（ＩＶａ）〜（ＩＶｃ）で表される化合物において、−Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ−及び−Ｓ−Ｓ−等のヘテロ原子同士が直接結合する部分構造をとることはない。
【０１１７】
本願発明の液晶組成物において、Δｎは０．０８〜０．２５の範囲であることが好ましい。
【０１１８】
本願発明の液晶組成物において、Δεは液晶表示素子の表示モードによって、正又は負のΔεを有するものを用いることができる。ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、負のΔεを有する液晶組成物を使用する。その場合のΔεは、−１以下が好ましく、−２以下がより好ましい。
【０１１９】
本願発明の液晶組成物は、広い液晶相温度範囲（液晶相下限温度と液晶相上限温度の差の絶対値）を有するが、液晶相温度範囲が１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上がより好ましい。また、液晶相上限温度は７０℃以上であることが好ましく、８０℃以上がより好ましい。更に、液晶相下限温度は−２０℃以下であることが好ましく、−３０℃以下がより好ましい。
【０１２０】
本願発明の液晶組成物は、上記の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有していてもよい。
【０１２１】
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物は、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。
【０１２２】
本願発明の液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、液晶組成物に対して０．００５〜１質量％の範囲が好ましく、０．０２〜０．５質量％が更に好ましく、０．０３〜０．１質量％が特に好ましい。
【０１２３】
本願発明の液晶組成物は、液晶組成物中の重合性化合物が重合することにより液晶配向能が付与され、液晶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。液晶表示素子として、ＡＭ−ＬＣＤ（アクティブマトリックス液晶表示素子）、ＴＮ（ネマチック液晶表示素子）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（超ねじれネマチック液晶表示素子）、ＯＣＢ−ＬＣＤ及びＩＰＳ−ＬＣＤ（インプレーンスイッチング液晶表示素子）に有用であるが、ＡＭ−ＬＣＤに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
【０１２４】
液晶表示素子に使用される液晶セルの２枚の基板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。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
【０１２５】
カラーフィルターは、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成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成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、青及び／又はその他の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成することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
【０１２６】
２枚の基板間に高分子安定化液晶組成物を狭持させるに方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができる。まず、透明電極層が内側となるように前記基板を対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、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との積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。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等が挙げられる。その後、注入方式によって適切な方法で熱硬化性または感光性組成物等のシール剤を使用し、一定の間隔を維持した基板間を封止することができる。
【０１２７】
重合性化合物を重合させる方法としては、迅速な重合の進行が望ましいので、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、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、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、重合性化合物含有液晶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５０Ｈｚ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。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度に制御することが好ましい。
【０１２８】
照射時の温度は、本願発明の液晶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、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秒が好ましい。
【実施例】
【０１２９】
以下、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。
【０１３０】
液晶組成物の物性として、以下のように表す。
ＴＮ−Ｉ （℃） ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（液晶相上限温度）
Δε ：誘電率異方性
Δｎ ：屈折率異方性
Ｖｔｈ （Ｖ） ：周波数１ｋＨｚの矩形波を印加した時の透過率が１０％変化する印加電圧（しきい値電圧）
（ＵＶ硬化後のモノマー残存量の測定方法）
液晶セルに液晶組成物を注入後、ＵＶを照射し重合性化合物を重合させる。その後、液晶セルを分解し、液晶材料、重合物、未重合の重合性化合物を含む溶出成分のアセトニトリル溶液を得る。これを高速液体クロマトグラフィー（カラム：逆相非極性カラム、展開溶媒：アセトニトリル又はアセトニトリル／水、検出器：ＵＶ検出器）により、各成分のピーク面積を測定する。指標とする液晶材料のピーク面積と未重合の重合性化合物のピーク面積比から、残存する重合性化合物の量を決定した。この値と当初添加した重合性化合物の量からモノマー残存量を決定した。なお、重合性化合物の残存量の検出限界は５００ｐｐｍであった。
（焼き付き評価方法）
重合後の液晶表示素子を白黒のチェッカーパターンになるように電圧印加し、経過時間ごとに中間調の表示をした時の輝度変化状態を目視観察した。
（実施例１）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した液晶組成物ＬＣ−１を調製した。構成する化合物及び含有する比率は以下の通りである。
【０１３１】
【化４８】
【０１３２】
上記液晶組成物ＬＣ−１の物性を表１に示す。
【０１３３】
【表１】
【０１３４】
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）
【０１３５】
【化４９】
【０１３６】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−１を調製した。ＣＬＣ−１の物性は上記のＬＣ−１の物性と変化なかった。このため、式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物は添加する液晶組成物の液晶性を低下させないことがわかった。また、このＣＬＣ−１を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１３７】
ＣＬＣ−１をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角（クリスタルローテーション法）を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前後のプレチルト角及び素子の電気光学特性を表２に示す。
【０１３８】
【表２】
上記のプレチルト角の結果から、重合性化合物が重合することにより液晶組成物に対する配向規制力が生じており、液晶分子が初期状態から２．６度傾いた状態でプレチルト角を固定化された垂直配向性液晶表示素子を得ることがわかった。
【０１３９】
また、液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが検出されなかった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（比較例１）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ａ）
【０１４０】
【化５０】
【０１４１】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−Ａを調製した。ＣＬＣ−Ａをセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．６度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８７．４度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。しかし、液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析した結果、１２００ｐｐｍとなって、重合性化合物（Ａ）の重合は完全には進行していなかった。また、このＣＬＣ−Ａを１週間冷所（−２０℃）に保存した結果析出が起こったため、式（Ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が劣ることがわかった。
（実施例２）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．５％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．５％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−２を調製した。式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１と同様に添加する液晶組成物の液晶性を低下させないことがわかった。また、このＣＬＣ−２を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４２】
ＣＬＣ−２をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して照射後のプレチルト角は８６．１度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例３）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３３−ａ）
【０１４３】
【化５１】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−３を調製した。式（Ｉ−３３−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１で示した式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物と同様に液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−３を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３３−ａ）で表される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４４】
ＣＬＣ−３をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．６度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．４度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３３−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３３−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例４）
液晶組成物ＬＣ−１ ９９．７％に対して、式（Ｉ−１１−ａ）
【０１４５】
【化５２】
で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−４を調製した。式（Ｉ−１１−ａ）で表される重合性化合物は、実施例１で示した式（Ｉ−３５−ａ）で表される重合性化合物と同様に液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−４を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−１１−ａ）で表される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１４６】
ＣＬＣ−４をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．８度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．９度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−１１−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−１１−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例５）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−２を調製した。
【０１４７】
【化５３】
【０１４８】
上記液晶組成物ＬＣ−２の物性を表３に示す。
【０１４９】
【表３】
【０１５０】
液晶組成物ＬＣ−２ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−５を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−５を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１５１】
ＣＬＣ−５をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．７度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例６）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−３を調製した。
【０１５２】
【化５４】
【０１５３】
上記液晶組成物ＬＣ−３の物性を表４に示す。
【０１５４】
【表４】
【０１５５】
液晶組成物ＬＣ−３ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−６を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−６を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１５６】
ＣＬＣ−６をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．７度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．７度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例７）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−４を調製した。
【０１５７】
【化５５】
【０１５８】
上記液晶組成物ＬＣ−４の物性を表５に示す。
【０１５９】
【表５】
【０１６０】
液晶組成物ＬＣ−４ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−７を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−７を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１６１】
ＣＬＣ−７をセルギャップ３．５μｍでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は８９．５度であったのに対して、照射後のプレチルト角は８６．５度となり、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例８）
一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）から選ばれる化合物から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物ＬＣ−５を調製した。
【０１６２】
【化５６】
【０１６３】
上記液晶組成物ＬＣ−５の物性を表６に示す。
【０１６４】
【表６】
【０１６５】
液晶組成物ＬＣ−５ ９９．７％に対して、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物を０．３％添加し均一溶解することにより重合性化合物含有液晶組成物ＣＬＣ−８を調製した。実施例１と同様に式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は液晶性を低下させず、相溶性にも優れていることがわかった。また、このＣＬＣ−８を１週間冷所（−２０℃）に保存したが析出等は起こらず、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は他の液晶化合物との相溶性が優れていることがわかった。
【０１６６】
ＣＬＣ−８をセルギャップ３．５μｍでパラレル配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数１ｋＨｚで１．８Ｖの矩形波を印加しながら、３２０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルターを介して高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２となるように調整して６００秒間照射し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は０．３度であったのに対して、照射後のプレチルト角は２．９度とプレチルトが付与され、液晶分子は初期状態から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により素子中に含有する未重合の式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式（Ｉ−３５−ａ）で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
（実施例９及び比較例２）
実施例１〜８及び比較例１で作製した重合後の液晶表示素子を電圧印加し、経過時間と焼き付きの様子を目視観察した。（○は変化は見られないことを表す。×は焼き付きが見られ、×の数が多いほど程度が悪いことを表す。）
【０１６７】
【表７】
比較例１で作製した液晶表示素子は表示後４８時間で焼き付きが発生し、１６８時間後には、ほぼ全面に渡り表示不良が見られた。これに対し実施例１〜８で作製した液晶表示素子では、５００時間経過後でも、良好な表示状態を維持した。これにより、本願発明化合物のように重合性材料がすべて重合し消費された液晶表示素子の高い信頼性が確認でき、また配向規制力の低下も起こらずポリマーが十分大きな剛直性を有していることがわかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分として、一般式（Ｉ）
【化１】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はお互い独立して以下の式（Ｒ−１）から式（Ｒ−１５）
【化２】
の何れかを表し、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４お互い独立して炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良く、
Ｚ１１及びＺ１２はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良く、あるいはＺ１１及びＺ１２は、お互い独立してＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表すが、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合には、複数存在するＲ１５及び／又はＳ１５は同一であっても異なっていても良い。）を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−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−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはお互い独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表す。）を表すが、分子内に存在するＬ１１、Ｌ１２及びＬ１３のうち少なくとも一つは−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＣＯＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−ＯＣＯ−を表し、
Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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、Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良く、
ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及びｍ１４はお互い独立して０又は１を表すが、ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及び／又はｍ１４が０を表す場合は（Ｒ１１−Ｓ１１）０−、（Ｒ１２−Ｓ１２）０−、（Ｒ１３−Ｓ１３）０−、（Ｒ１４−Ｓ１４）０−及び／又は（Ｒ１５−Ｓ１５）０−、は水素原子を表し、
ｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表すが、Ｚ１１及びＺ１２が共にＲ１５−Ｓ１５−以外を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は３又は４を表し、Ｚ１１又はＺ１２のうち一方のみがＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は２、３又は４を表し、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表し、
ｎ１１及びｎ１２は、お互い独立して０、１又は２を表すが、ｎ１１＋ｎ１２は０、１又は２を表し、ｎ１１及び／又はｎ１２が２を表す場合、複数存在するＭ１１、Ｍ１２、Ｌ１１及び／又はＬ１３は同一であっても異なっていても良い。）で表される重合性化合物を一種又は二種以上含有し、第二成分として、一般式（ＩＩ）
【化３】
（式中、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立して
（ａ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（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）、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−フェニレン基及び
（ｃ） 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−２，５−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−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｌ２２が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、Ｍ２３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。）で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）
【化４】
（式中Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、
（ｄ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｅ） 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）、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基及び、
（ｆ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｄ）、基（ｅ）又は基（ｆ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３２、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ３８、Ｌ３１、Ｌ３３、Ｌ３５、Ｌ３６及び／又はＬ３８が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）
【化５】
（式中Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及び、Ｒ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、
（ｇ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｈ） 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、
（ｉ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｇ）、基（ｈ）又は基（ｉ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４８、Ｍ４９、Ｌ４１、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４６、Ｌ４７及び／又はＬ４９が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４１及びＸ４２の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８の何れか一つはフッ素原子を表すが、Ｘ４６及びＸ４７は同時にフッ素原子を表すことはなく、Ｘ４６及びＸ４８は同時にフッ素原子を表すことはない、
Ｇは−ＣＨ２−又は−Ｏ−を表し、
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項２】
一般式（Ｉ）において、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及びＳ１５の少なくとも一つが、酸素原子同士が直接結合しないものとして該アルキレン基中のメチレン基が−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数２〜１２のアルキレン基を表すことを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【請求項３】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５がお互い独立して式（Ｒ−１）又は（Ｒ−２）を表すことを特徴とする請求項１又は２記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項４】
一般式（Ｉ）において、ｎ１１とｎ１２の和が０又は１であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項５】
一般式（Ｉ）において、Ｍ１１及びＭ１２が、お互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良い、１，４−フェニレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基を表すことを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項６】
一対の基板に液晶を狭持した構造を有し、少なくとも透明電極及び偏光板を備え、液晶組成物中に含有した重合性化合物を重合することにより液晶配向能を付与したことを特徴とする液晶表示素子に使用する請求項１、２、３、４又は５のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項７】
一般式（Ｉ）から選ばれる化合物を０．０１〜２質量％と、一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物を５〜７０質量％と、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）又は一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を５〜７０質量％を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項８】
第三成分として、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物を使用し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合することにより液晶配向能を付与したことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】
重合性化合物含有液晶組成物の誘電率異方性が負であることを特徴とする請求項９記載の液晶表示素子。
【請求項１】
第一成分として、一般式（Ｉ）
【化１】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はお互い独立して以下の式（Ｒ−１）から式（Ｒ−１５）
【化２】
の何れかを表し、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４お互い独立して炭素原子数１〜１２のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良く、
Ｚ１１及びＺ１２はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されて良く、あるいはＺ１１及びＺ１２は、お互い独立してＲ１５−Ｓ１５−（式中、Ｒ１５はＲ１１と同じ意味を表し、Ｓ１５はＳ１１と同じ意味を表すが、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合には、複数存在するＲ１５及び／又はＳ１５は同一であっても異なっていても良い。）を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３はお互い独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯＯ−、−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−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−（式中、Ｒａはお互い独立して水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表す。）を表すが、分子内に存在するＬ１１、Ｌ１２及びＬ１３のうち少なくとも一つは−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＣＯＯ−、−Ｃ２Ｈ４−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２−ＯＣＯ−を表し、
Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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、Ｍ１１及びＭ１２はお互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良く、
ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及びｍ１４はお互い独立して０又は１を表すが、ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３及び／又はｍ１４が０を表す場合は（Ｒ１１−Ｓ１１）０−、（Ｒ１２−Ｓ１２）０−、（Ｒ１３−Ｓ１３）０−、（Ｒ１４−Ｓ１４）０−及び／又は（Ｒ１５−Ｓ１５）０−、は水素原子を表し、
ｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表すが、Ｚ１１及びＺ１２が共にＲ１５−Ｓ１５−以外を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は３又は４を表し、Ｚ１１又はＺ１２のうち一方のみがＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は２、３又は４を表し、Ｚ１１及びＺ１２がともにＲ１５−Ｓ１５−を表す場合はｍ１１＋ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４は１、２、３又は４を表し、
ｎ１１及びｎ１２は、お互い独立して０、１又は２を表すが、ｎ１１＋ｎ１２は０、１又は２を表し、ｎ１１及び／又はｎ１２が２を表す場合、複数存在するＭ１１、Ｍ１２、Ｌ１１及び／又はＬ１３は同一であっても異なっていても良い。）で表される重合性化合物を一種又は二種以上含有し、第二成分として、一般式（ＩＩ）
【化３】
（式中、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立して
（ａ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（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）、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−フェニレン基及び
（ｃ） 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−２，５−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−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｌ２２が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、Ｍ２３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。）で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）
【化４】
（式中Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３６、Ｍ３７及びＭ３８はお互い独立して、
（ｄ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｅ） 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）、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基及び、
（ｆ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｄ）、基（ｅ）又は基（ｆ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５、Ｌ３６、Ｌ３７及びＬ３８はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ３２、Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ３８、Ｌ３１、Ｌ３３、Ｌ３５、Ｌ３６及び／又はＬ３８が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ３１、Ｘ３２、Ｘ３３、Ｘ３４、Ｘ３５、Ｘ３６及びＸ３７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Ｙ３１、Ｙ３２及びＹ３３はお互い独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｑ＋ｒ及びｓ＋ｔは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）
【化５】
（式中Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及び、Ｒ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、
（ｇ） トランス−１，４−シクロへキシレン基（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）、
（ｈ） 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、
（ｉ） 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−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ｇ）、基（ｈ）又は基（ｉ）に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４８、Ｍ４９、Ｌ４１、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４６、Ｌ４７及び／又はＬ４９が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、塩素原子又はフッ素原子を表すが、Ｘ４１及びＸ４２の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４３、Ｘ４４及びＸ４５の何れか一つはフッ素原子を表し、Ｘ４６、Ｘ４７及びＸ４８の何れか一つはフッ素原子を表すが、Ｘ４６及びＸ４７は同時にフッ素原子を表すことはなく、Ｘ４６及びＸ４８は同時にフッ素原子を表すことはない、
Ｇは−ＣＨ２−又は−Ｏ−を表し、
ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下である。）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項２】
一般式（Ｉ）において、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４及びＳ１５の少なくとも一つが、酸素原子同士が直接結合しないものとして該アルキレン基中のメチレン基が−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は−ＯＣＯＯ−に置き換えられても良い炭素原子数２〜１２のアルキレン基を表すことを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【請求項３】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５がお互い独立して式（Ｒ−１）又は（Ｒ−２）を表すことを特徴とする請求項１又は２記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項４】
一般式（Ｉ）において、ｎ１１とｎ１２の和が０又は１であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項５】
一般式（Ｉ）において、Ｍ１１及びＭ１２が、お互い独立して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、シアノ基又はニトロ基で置換されていても良い、１，４−フェニレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基を表すことを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項６】
一対の基板に液晶を狭持した構造を有し、少なくとも透明電極及び偏光板を備え、液晶組成物中に含有した重合性化合物を重合することにより液晶配向能を付与したことを特徴とする液晶表示素子に使用する請求項１、２、３、４又は５のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項７】
一般式（Ｉ）から選ばれる化合物を０．０１〜２質量％と、一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物を５〜７０質量％と、一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）又は一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を５〜７０質量％を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項８】
第三成分として、一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８のいずれか１項に記載の重合性化合物含有液晶組成物を使用し、重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物を重合することにより液晶配向能を付与したことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】
重合性化合物含有液晶組成物の誘電率異方性が負であることを特徴とする請求項９記載の液晶表示素子。
【公開番号】特開２０１２−８７１６５（Ｐ２０１２−８７１６５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２５１１（Ｐ２０１０−２３２５１１）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
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