重合性化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
【課題】重合性化合物を含有する液晶組成物において、析出物が発生せず、重合性化合物の反応性が高く、重合後の液晶表示素子の信頼性が高い液晶組成物を提供すること。
【解決手段】誘電率異方性Δεが負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物。
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、Ｃ１〜３アルキル基、Ｃ１〜３アルコキシ基、Ｃ１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｚ1は−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−等であり、Ｚ2は直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−等であり、ｑは０又は１を表す。）
【解決手段】誘電率異方性Δεが負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物。
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、Ｃ１〜３アルキル基、Ｃ１〜３アルコキシ基、Ｃ１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｚ1は−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−等であり、Ｚ2は直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−等であり、ｑは０又は１を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合性基として（メタ）アクリロイル基を有する重合性化合物を、特定の液晶組成物に添加してなる液晶組成物、及び該液晶組成物を基板で挟持して作製された電気光学表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物の特性である光学（屈折率）異方性（Δｎ）（以下、単に「Δｎ」ということがある）や誘電率異方性（Δε）（以下、単に「Δε」ということがある）を利用した液晶表示素子は、これまで多数作られており、時計を始め、電卓、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、携帯電話、プリンター、コンピューター、テレビ等に広く利用され、需要も年々高くなってきている。液晶化合物には固体相と液体相との中間に位置する固有の液晶相があり、その相形態はネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別されるが、これらのうち、表示素子用にはネマチック相が現在最も広く利用されている。また、液晶表示素子に応用されている方式のうち、表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型、ＯＣＢ（光学補償複屈折）型、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）型、ＶＡ（垂直配向）型、ＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピック）型、あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等を挙げることができる。また、駆動方式としては、従来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、単純マトリックス方式、最近ではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＭＩＭにより駆動されるアクティブマトリックス（ＡＭ）方式が主流となっている。
【０００３】
従来、ＡＭ方式の液晶ディスプレイとしては、誘電率異方性（Δε）が正の液晶材料を、基板面に水平に、かつ対向する基板間で９０度捻れるように配向させたＴＮ型の液晶表示装置が主流であった。しかしながら、このＴＮ型は視野角が狭いという問題点を有しており、広視野角化に向けたさまざまな検討が行われてきた。
【０００４】
このＴＮ型に変わる方式として、ＶＡ型、ＭＶＡ型、ＰＶＡ型が開発され、大幅に視野角特性を改善することに成功している。これらは、誘電率異方性が負の液晶材料を２つの基板間に垂直配向させ、かつ基板表面に設けた突起やスリットにより電圧印加時の液晶分子の傾斜方向を規制している方式である。また、最近では、例えば特許文献１〜３に記載されているように、光又は熱により重合するモノマーやオリゴマー等を含有する液晶材料を基板間に封止し、液晶層に印加する電圧を調整しながら重合性成分を重合して液晶の配向方向を決定する液晶表示装置等も提案され、ＰＳ（高分子安定化）型やＰＳＡ（高分子安定化配向）型の液晶ディスプレイと呼ばれている。ＰＳ（Ａ）の技術はＭＶＡ等の液晶表示装置における光透過率と応答速度の間にあるトレードオフを改善するためＰＳＡ−ＶＡ型（又はＰＳ−ＶＡ型）として、開発が進められている（特許文献１〜４等参照）。
【０００５】
ＰＳＡ−ＶＡ型液晶ディスプレイでは、電圧印加した状態で重合性化合物を重合する。その重合体がＭＶＡ型における突起の役割を果たし、電圧印加時の分子傾斜方向を規制する。したがって分子配向領域の分割化を行うことにより、ＭＶＡ型等と同様に視野角を広げることが可能である。またＭＶＡ型では、その突起のため入射光に対する透明性が低下し、輝度・コントラストの改善が望まれていたが、ＰＳＡ型では突起が不要となるため、それらの特性が向上し、加えて製造工程の簡略化が可能となる。ＰＳＡ型では重合性化合物の傾きを保持することが重要であり、そのためには高い反応性が求められている。しかしながら、液晶性の重合性化合物では電圧印加時に液晶組成物と同様の傾きが容易に得られるが、反応性が低かったり、溶解度が低いため液晶組成物中に析出してしまう等の問題があった。また、重合性基の反応性が高かったとしても、重合物が液晶組成物中で動くことでＶＴシフト（電圧に対する透過率挙動の変化）が起こり、液晶表示素子の信頼性を低下させるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２００９−１３２７１８号公報
【特許文献４】国際公開第２００９／１０４４６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、重合性化合物を含有する液晶組成物において、析出物が発生せず、重合性化合物の反応性が高く、重合後の液晶表示素子の信頼性が高い液晶組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
【化１】
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
Ｚ1は、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ2は、直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ1に含まれるＬ1及びＺ2に含まれるＬ1は、それぞれ独立に、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で中断されてもよく、該中断は酸素原子が隣り合わず、
ｑは、０又は１を表す。）
【００１０】
また、本発明は、上記液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、該液晶組成物にエネルギー線を照射して、該液晶組成物が含有する上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合させてなる電気光学表示素子を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液晶組成物は、含まれる重合性化合物の析出が発生しにくく、紫外線等のエネルギー線の照射に対し高い反応性を有する。また、エネルギー線照射後においては、重合性化合物から形成された重合物が液晶組成物中で動きにくいため、液晶表示素子の信頼性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について、その好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対して、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有するものであり、該ネマチック液晶組成物１００質量部に対して、該重合性化合物を０．０１〜２質量部含有することが好ましい。該重合性化合物が０．０１質量部未満になると応答速度が遅くなったり、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物が液晶組成物中で傾きを保持できなくなり、３質量部を超えると溶解性が悪くなる。さらに、該ネマチック液晶組成物１００質量部に対して、該重合性化合物が０．０５〜１質量部であると、電圧保持率が特に良好であるためより好ましい。
【００１４】
上記一般式（Ｉ）中のＣ1、Ｃ2及びＣ3で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルが挙げられ、炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシが挙げられ、炭素原子数１〜３のアシル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニルが挙げられ、上記一般式（Ｉ）中のＣ1、Ｃ2及びＣ3で表される環の水素原子を置換してもよいハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
【００１５】
上記一般式（Ｉ）中のＬ1で表される分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ブタン−１，３−ジイル、２−メチルプロパン−１，３−ジイル、２−メチルブタン−１，３−ジイル、ペンタン−２，４−ジイル、ペンタン−１，４−ジイル、３−メチルブタン−１，４−ジイル、２−メチルペンタン−１，４−ジイル、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン等が挙げられる。
【００１６】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する水素原子の少なくとも一つが炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されている化合物；Ｍ1及びＭ2がメチル基である化合物；Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である化合物は、反応性がより高いため好ましい。とりわけ、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する水素原子の少なくとも一つが炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されている化合物；Ｍ1及びＭ2がメチル基である化合物；Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である化合物は、反応性が特に高いため、より好ましい。Ｚ1が−Ｏ−ＣＯ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｑが０であるものは、溶解性に特に優れるため好ましい。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物のより具体的な化合物としては、特に、下記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５が挙げられる。
【００１８】
【化２】
【００１９】
【化３】
【００２０】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物は、その製造方法には特に制限はなく、周知の反応を適宜応用して製造することができる。例えば、国際公開第２００６／０４９１１１号、特開２００８−１７９６５４号公報等に記載の手順で製造可能である。
【００２１】
本発明の液晶組成物には、重合性官能基を有する化合物として上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物に加えてその他の重合性化合物を用いることが出来る。該その他の重合性化合物としては、通常一般に使用されるものを用いることができ、その具体例としては、特に制限するものではないが、特開２００５−１５４７３号公報の段落〔０１７２〕〜〔０３１４〕に挙げられる化合物、又は、以下に示す化合物等が挙げられる。
尚、該その他の重合性化合物は上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物に対して０〜９５質量％含有させることができ、好ましくは０〜７０質量％であり、さらに好ましくは０〜５０質量％である。９５％以上含有させると析出物が発生したり、ＶＴシフトが大きくなるため好ましくない。
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
【化７】
【００２６】
【化８】
【００２７】
【化９】
【００２８】
【化１０】
【００２９】
【化１１】
【００３０】
【化１２】
【００３１】
また、本発明に用いられる誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物としては、公知の液晶化合物等を適宜用いて誘電率異方性（Δε）が負となるように調製したものを用いることができるが、下記一般式（II）で表される液晶化合物を３０〜１００質量％含有するものが、液晶表示特性が特に優れるため望ましい。下記一般式（II）で表される液晶化合物は、一種のみで用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
【化１３】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4は、それぞれ独立に、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、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は２，５−インダニレン基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、環Ｂ3及びＢ4の少なくとも一つの環の二つ以上の水素原子が塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈで置換されており、これらの置換される基は１種でも２種以上でもよく、
Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−、−ＣＨ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＦ2−、−Ｏ−ＣＦ2−Ｃ2Ｈ4−、−Ｃ2Ｈ4−ＣＦ2−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ2−ＣＨ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｊ、ｋ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１であり、かつｊ＋ｋ＋ｍ≧１であり、ｎは０又は１である。）
【００３３】
上記一般式（II）中のＢ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルが挙げられ、炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシが挙げられる。
【００３４】
上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ｔ−アミル、ヘキシル、２−ヘキシル、３−ヘキシル等が挙げられ、上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数２〜６のアルケニル基としては、ビニル、１−メチルエテニル、２−メチルエテニル、２−プロペニル、１−メチル−３−プロペニル、３−ブテニル、１−メチル−３−ブテニル、イソブテニル、３−ペンテニル、４−ヘキセニル等が挙げられる。
【００３５】
本発明において、上記一般式（II）で表される液晶化合物の中でも、下記一般式（III）で表される化合物を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、液晶表示特性が特に優れるため好ましい。
【００３６】
【化１４】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、Ｒ3、Ｒ4、ｊ、ｋ、ｍ及びｎは上記一般式（II）と同じであり、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4は、水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈを表し、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、少なくとも一組が水素原子以外からなる組み合わせである。）
【００３７】
さらに、本発明において、上記一般式（III）におけるＥ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4が水素原子又はフッ素原子である液晶化合物（即ち、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、一方の組み合わせはフッ素原子のみからなり、他方の組み合わせは水素原子のみからなるか、又は両方の組み合わせがフッ素原子のみからなる液晶化合物）を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、応答速度等の表示特性及び信頼性がとりわけ優れるため好ましい。また、本発明において、上記一般式（III）におけるＥ3及びＥ4がフッ素原子であり、Ｙ2が直接結合であり、ｋが１であり、ｍが０である液晶化合物を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、応答速度等の表示特性及び信頼性がさらに一層優れるため、より好ましい。
【００３８】
上記一般式（II）で表される化合物の具体例としては、以下に示す構造の化合物が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。尚、以下に示す化学式中、Ｒ13は、炭素原子数２〜５のアルキル基を表し、Ｒ14は、炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。
【００３９】
【化１５】
【００４０】
【化１６】
【００４１】
【化１７】
【００４２】
【化１８】
【００４３】
【化１９】
【００４４】
これらの中でも、以下の化合物が好ましく用いられる。尚、以下に示す化合物は、一般式（III）で表される液晶化合物に包含されるものである。
【００４５】
【化２０】
（式中、Ｒ23は、炭素原子数２〜５のアルキル基を表し、Ｒ24は、炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）
【００４６】
本発明に用いられる誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物として、さらに下記一般式（IV）で表される液晶化合物を含有するものを用いると、液晶表示特性がさらに一層優れるため好ましい。上記ネマチック液晶組成物におけるその含有量は好ましくは５〜５０質量％であり、さらに好ましくは１０〜５０質量％である。５質量％未満であると使用効果が乏しく、５０質量％を超えて使用すると電圧保持率が低下しやすい。
【００４７】
【化２１】
（式中、環Ａ1、Ａ2及びＡ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基又はテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、
Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｇ及びｈは、それぞれ独立に、０又は１である。）
【００４８】
上記一般式（IV）中のＡ1、Ａ2及びＡ3で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基及び炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、上記一般式（II）中のＢ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基及び炭素原子数１〜３のアルコキシ基で例示したものが挙げられる。
【００４９】
上記一般式（IV）中のＲ1及びＲ2で表される炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数２〜６のアルケニル基としては、上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数２〜６のアルケニル基として例示したものが挙げられる。
【００５０】
上記一般式（IV）で表される液晶化合物の具体例としては、以下に示す構造の化合物が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。尚、以下に示す化学式中、Ｒ11及びＲ12は、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表す。
【００５１】
【化２２】
【００５２】
これらの中でも、以下の化合物が好ましく用いられる。
【００５３】
【化２３】
（式中、Ｒ21及びＲ22は、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜６のアルケニル基を表す。）
【００５４】
本発明の液晶組成物に用いる上記ネマチック液晶組成物には、誘電率異方性（Δε）が負となる範囲で、その他にも、通常一般に使用される液晶化合物を使用することができ、該液晶化合物の具体例としては、特に制限するものではないが、例えば、下記の各化合物が挙げられる。尚、以下の化学式中、Ｗ1は、水素原子、又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基若しくはアルコキシカルボニル基を表し、これらはハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｗ2は、シアノ基、ハロゲン原子、又はＷ1で表される基を示し、Ｗ3、Ｗ4及びＷ5は、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を示す。ただし、前記一般式（II）及び（IV）に該当する化合物を除く。
【００５５】
【化２４】
【００５６】
【化２５】
【００５７】
【化２６】
【００５８】
また、本発明の液晶組成物には、さらに光重合開始剤を添加して使用することもできる。この光重合開始剤としては、従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ベンゾインブチルエーテル等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のベンジルケタール類；１−ヒドロキシ−１−ベンゾイルシクロヘキサン、２−ヒドロキシ−２−ベンゾイルプロパン、２−ヒドロキシ−２−（４’−イソプロピル）ベンゾイルプロパン等のα−ヒドロキシアセトフェノン類；４−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、４−フェノキシベンゾイルジクロロメタン等のクロロアセトフェノン類；１−ベンジル−１−ジメチルアミノ−１−（４’−モルホリノベンゾイル）プロパン、２−モルホリル−２−（４’−メチルメルカプト）ベンゾイルプロパン、９−ｎ−ブチル−３，６−ビス（２’−モルホリノイソブチロイル）カルバゾール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン等のα−アミノアセトフェノン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類；ベンジル、ベンゾイル蟻酸メチル等のα−ジカルボニル類；ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ナフチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン類；特開２０００−８００６８号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、特開２００５−９７１４１号公報、特表２００６−５１６２４６号公報、特許第３８６０１７０号公報、特許第３７９８００８号公報、国際公開第２００６／０１８９７３号に記載の化合物等のα−アシルオキシムエステル類；過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、エチルアントラキノン、１，７−ビス（９’−アクリジニル）ヘプタン、チオキサントン、１−クロル−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、チオキサントン／アミン等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾインエーテル類、ベンジルケタール類、α−ヒドロキシアセトフェノン類及びα−アミノアセトフェノン類が好ましい。
【００５９】
また、上記光重合開始剤と増感剤との組合せも好ましく使用することができる。該増感剤としては、例えば、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルプレン等が挙げられる。
上記光重合開始剤及び／又は上記増感剤を添加する場合、それらの添加量は、合計で、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０．１〜３質量部の範囲内がより好ましい。
【００６０】
また、本発明の液晶組成物には、必要に応じて添加物をさらに含有させてもよい。液晶組成物の特性を調整するための添加物としては、例えば、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、無機物及び有機物等の微粒子化物、並びにポリマー等の機能性化合物が挙げられる。
【００６１】
上記保存安定剤は、液晶組成物の保存安定性を向上させる効果を付与することができる。使用できる保存安定剤としては、例えば、ヒドロキノン、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、２−ナフチルアミン類、２−ヒドロキシナフタレン類等が挙げられる。これらを添加する場合は、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計１００質量部に対して、１質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下が特に好ましい。
【００６２】
上記酸化防止剤としては、特に制限がなく公知の化合物を使用することができ、例えば、ヒドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、トリフェニルホスファイト、トリアルキルホスファイト等が挙げられる。
【００６３】
上記紫外線吸収剤としては、特に制限がなく公知の化合物を使用することができ、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、シアノアクリレート系化合物又はニッケル錯塩系化合物等によって紫外線吸収能をもたせたものを用いることができる。
【００６４】
本発明の液晶組成物に必要に応じて含有させる上記添加物は、特に制限無く、作製される重合体の特性を損なわない範囲で適宜使用することができるが、好ましくは、誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計量１００質量部に対して、全任意成分の合計で好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下となるようにする。
【００６５】
本発明の液晶組成物は、光、電磁波又は熱を用いる公知の方法を適用して上記重合性化合物を重合させて用いられる。上記光の好ましい種類は、紫外線、可視光線、赤外線等である。電子線、Ｘ線等の電磁波を用いてもよい。通常は、紫外線又は可視光線が好ましい。好ましい波長の範囲は１５０〜５００ｎｍである。さらに好ましい範囲は２５０〜４５０ｎｍであり、最も好ましい範囲は３００〜４００ｎｍである。光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が挙げられるが、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプが好ましく使用することができる。光源からの光はそのまま液晶組成物に照射してもよく、フィルターによって選択した特定の波長（又は特定の波長領域）を液晶組成物に照射してもよい。好ましい照射エネルギー密度は、１０〜５００００ｍＪ／ｃｍ2であり、さらに好ましい範囲は１０〜２００００ｍＪ／ｃｍ2である。好ましい照度は０．１〜５０００ｍＷ／ｃｍ2であり、さらに好ましい照度は１〜２０００ｍＷ／ｃｍ2である。露光量が少ないと重合が不十分となる恐れがあり、露光量が多いと電圧保持率（ＶＨＲ）が低下する恐れがある。
【００６６】
次に、本発明の電気光学表示素子について説明する。本発明の電気光学表示素子は、本発明の液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、紫外線等のエネルギー線照射により、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合して作製されたものである。
【００６７】
上記基板としては、特に制限はなく、従来から電気光学表示素子に用いられているものを用いることができ、目的の駆動方式及び表示方式に適したものを用いればよい。上記エネルギー線としては、紫外線のほかに、上述の光、電磁波又は熱によるものが挙げられる。
【００６８】
本発明の電気光学表示素子は、ＡＭ方式、パッシブマトリクス（ＰＭ）方式のいずれで駆動をしてもよい。ＡＭ方式又はＰＭ方式で駆動する液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。
【００６９】
また、本発明の電気光学表示素子は、導電剤を添加した液晶組成物を用いたＤＳ（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）モード素子や、液晶組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（ｎｅｍａｔｉｃ ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｐｈａｓｅ）素子や、液晶組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）素子、例えばＰＮ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）素子としても使用できる。
【００７０】
本発明の液晶組成物は上述のような特性を有するので、中でも負の誘電率異方性を利用した表示モード、例えば、ＶＡモード、ＩＰＳモード等で表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に使用でき、特に、ＶＡモードで表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に使用できる。
【００７１】
ＶＡモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、ＩＰＳモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。ＶＡモードで表示する液晶表示素子の構造は、例えば、Ｋ． Ｏｈｍｕｒｏ， Ｓ． Ｋａｔａｏｋａ， Ｔ． Ｓａｓａｋｉ ａｎｄ Ｙ． Ｋｏｉｋｅ， ＳＩＤ ’９７ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ， ２８， ８４５ （１９９７）に報告されており、ＩＰＳモードで表示する液晶表示素子の構造は、例えば、国際公開第９１／１０９３６号（ファミリー：ＵＳ５５７６８６７）に報告されている。
【００７２】
本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、時計、電卓、測定器、自動車用計器、複写機、カメラ、ＯＡ機器、ＰＤＡ、ノートパソコン、モニター、テレビ、携帯電話、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等の用途に使用することができるが、特にその特性から、大型なＰＤＡ、ノートパソコン、モニター、テレビ用途に好適に使用される。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例等を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等により限定されるものではない。
【００７４】
下記参考例においては、Δεが負である本発明に係るネマチック液晶組成物を作製し、下記合成例１及び２においては、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を合成した。
下記実施例１〜２及び比較例１〜２では、本発明に係る重合性化合物又は比較用重合性化合物を、本発明に係るネマチック液晶組成物に配合して、重合性化合物を含有する液晶組成物（以下、重合性液晶組成物ともいう）を作製し、該重合性液晶組成物の溶解性、配向性、重合性化合物の反応率を比較評価した。
下記実施例３及び比較例３では、本発明に係る重合性化合物又は比較用重合性化合物を、本発明に係るネマチック液晶組成物に配合して、重合性液晶組成物を作製し、該重合性液晶組成物の配向安定性（ＶＴシフト）を比較評価した。
【００７５】
［参考例］
液晶化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０を下記の配合（合計１００質量部）に従って混合して、液晶組成物Ｎｏ．１を作成した。なお、液晶化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４は上記一般式（IV）に該当する化合物であり、液晶化合物Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１０は上記一般式（II）に該当する化合物である。
【００７６】
【化２７】
【００７７】
［合成例１］化合物Ｎｏ．６の合成
下記反応式１に従って、以下の手順で化合物Ｎｏ．６を合成した。
【００７８】
【化２８−１】
【００７９】
滴下ロートに、原料１の４．８２ｇ（１８．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン２．１２ｇ（２１ｍｍｏｌ）、３，５−ジブチル−４−ヒドロキシトルエン１ｍｇ及びテトラヒドロフラン７．１４ｇの混合溶液を調製した。別途２００ｍｌ反応フラスコに、メシルクロライド２．４４ｇ（２１ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン７．１４ｇ仕込み、撹拌させながら窒素気流下で冷却（−３０℃）した後、そこへ上記の滴下ロートに調製した混合溶液を滴下した。１．５時間撹拌後に、ジメチルアミノピリジン２１ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン２．１２ｇ（２１ｍｍｏｌ）、原料２の３．０５ｇ（１７．１ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン１４．２８ｇの混合溶液を滴下した。２時間撹拌後に室温まで昇温し、１０時間撹拌を行った。０．１Ｍ−塩酸及び酢酸エチルを加え油水分離による水洗を４回行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥後、濾別し脱溶媒した。得られた抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）、活性炭処理及び晶析で精製し、目的物を収量２．９ｇ（収率４０．７％）で得た。得られた物質が目的の化合物Ｎｏ．６であることは1Ｈ−ＮＭＲ及びＡＴＲ−ＩＲで確認した。また、得られた化合物Ｎｏ．６の相転移挙動をＤＳＣで測定した。結果を以下に示す。
【００８０】
＜1Ｈ−ＮＭＲ［ＣＤＣｌ3］：ケミカルシフトｐｐｍ（多重度；プロトン数）＞
２．１（ｄ；６Ｈ），５．８（ｄ；２Ｈ）,６．４（ｄ；２Ｈ）,７．１−７．２（ｍ；２Ｈ），７．２−７．３（ｍ；２Ｈ），７．４（ｍ；１Ｈ）,７．７（ｄ；１Ｈ），７．９−８．０（ｄ；１Ｈ），８．０−８．１（ｄ；１Ｈ），８．２−８．３（ｄ；１Ｈ）、８．８（ｓ；１Ｈ）
＜ＩＲ［ＡＴＲ］（ｃｍ-1）＞
４３５，４５２，４８０，４９７，５２４，６０８，６３４，７０４，７４１，７６４，７９１，８０６，８２４，８３５，８５７，８８７，９０２，９１８，１００５，１０７９，１０９２，１１１８，１１４０，１１５５，１１８６，１２３５，１２７２，１２９８，１３２０，１３７７，１４０５，１４７４，１５０７，１６３５，１７２３，２９２５，２９８６，３０６０
【００８１】
【化２８−２】
【００８２】
［合成例２］化合物Ｎｏ．７の合成
下記反応式２に従って、以下の手順で化合物Ｎｏ．７を合成した。
【００８３】
【化２９−１】
【００８４】
１００ｍｌ反応フラスコに窒素気流下、原料３の５．０ｇ（１２．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１．４３ｇ及びテトラヒドロフラン３０ｇを仕込み、撹拌しながら−３０℃まで冷却した。その反応溶液にメタクリル酸クロリド１．４７ｇ（１４．１ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後室温まで昇温し１時間攪拌した。０．１Ｍ−塩酸及び酢酸エチルを加え油水分離後、水洗を３回行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムにて乾燥後、濾別し、脱溶媒を行った。得られた抽出物をカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）、活性炭処理及び晶析により精製し、目的物を収量２．４ｇ（収率４０．９％）で得た。得られた物質が目的の化合物Ｎｏ．７であることは1Ｈ−ＮＭＲ及びＦＴ−ＩＲで確認した。また、得られた化合物Ｎｏ．７の相転移挙動をＤＳＣで測定した。結果を以下に示す。
【００８５】
＜1Ｈ−ＮＭＲ［ＣＤＣｌ3］：ケミカルシフトｐｐｍ（多重度；プロトン数）＞
０．９（ｔ；３Ｈ），１．７（ｑ；２Ｈ），２．１（ｄ；６Ｈ）２．６（ｔ；２Ｈ），５．７（ｄ；２Ｈ），６．４（ｄ；２Ｈ），７．１（ｍ；２Ｈ），７．２（ｄ；１Ｈ），７．４（ｄ；１Ｈ），７．７（ｓ；１Ｈ），７．９（ｄ；１Ｈ），８．０（ｄ；１Ｈ），８．２（ｄ；１Ｈ），８．８（ｓ；１Ｈ）
＜ＩＲ［ＡＴＲ］（ｃｍ-1）＞
４５３，４８２，５７０，６０４，６３７，７４４，７６６，８１２，８９３，９０４，９２１，９５０，１００２，１０７９，１１１４，１１３８，１１５０，１１９１，１２４４，１２６８，１２９４，１３１９，１３７６，１４０６，１４７６，１４９２，１６３３，１７２５，２８７１，２９２６，２９５９
【００８６】
【化２９−２】
【００８７】
以上の参考例で得られた液晶組成物Ｎｏ．１、合成例１で得られた化合物Ｎｏ．６及び合成例２で得られた化合物Ｎｏ．７、並びに下記に示す比較化合物Ｎｏ．１及びＮｏ．２を用い、以下の実施例及び比較例を行なった。
【００８８】
【化３０】
【００８９】
［実施例１〜２及び比較例１〜２］
液晶組成物Ｎｏ．１の１００質量部に対し、〔表１〕に示す重合性化合物を０．５質量部加え、加温して溶解を確認した後、室温まで冷却して重合性液晶組成物を得た。得られた重合性液晶組成物について、下記試験方法に従って、溶解性、配向性及び反応率の各試験を行った。それらの結果を〔表１〕に示す。
【００９０】
（試験方法）
＜溶解性＞
重合性液晶組成物をさらに１日室温放置後、析出の有無を目視で確認し、析出の無いものを○、析出の有るものを×とした。
＜配向性＞
重合性液晶組成物を液晶評価用テストセル（セル厚５μｍ、電極面積８ｍｍ×８ｍｍ、配向膜ＪＡＬＳ−２０９６、ラビングなし）に注入し、注入口を封止剤で封止した。電圧印加しない状態で高圧水銀ランプ（照度４０ｍＷ／ｃｍ2、光量２０Ｊ／ｃｍ2）にてエネルギー線照射した。照射後の液晶評価用テストセルについて、偏光顕微観察（クロスニコル下にて電圧ＯＦＦ時の配向状態）を目視で行い、配向性を確認し、配向が良好だったものを○、配向が乱れていたものを×とした。
＜反応率＞
配向性の試験で用いた液晶評価用テストセルを解体し、液晶組成物をアセトニトリルで抽出した。抽出物をＨＰＬＣで分析し、重合性化合物の残量から反応率を算出した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１の結果の通り、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を含有する液晶組成物は、溶解性、配向性及び反応率が良好であった。尚、比較化合物Ｎｏ．２を含有する液晶組成物は、室温で析出があったため、配向性及び反応率の試験は出来なかった。
【００９３】
［実施例３及び比較例３］配向安定性（ＶＴシフト）
液晶組成物Ｎｏ．１の１００質量部に対し、〔表２〕に示す重合性化合物を０．５質量部加え、加温して溶解を確認した後、室温まで冷却して重合性液晶組成物を得た。
得られた重合性液晶組成物を液晶評価用テストセル（セル厚５μｍ、電極面積８ｍｍ×８ｍｍ、配向膜ＪＡＬＳ−２０９６、アンチパラレルラビング）に注入し、電圧印加しない状態で高圧水銀ランプ（照度４０ｍＷ／ｃｍ2、光量２０Ｊ／ｃｍ2）にてエネルギー線照射した。テストセルをエージング（ＡＣ矩形波、１０Ｖ、３０Ｈｚ）した後、電圧−透過率特性（ＶＴ特性）を測定して初期値とした。テストセルにＡＣ矩形波、１０Ｖ、３０Ｈｚの条件でストレスを４０時間、１１０時間与えた後、ＶＴ特性を測定して初期値との差を調べた。ＶＴシフトは、測定したＶＴ特性のＶ１０、Ｖ５０、Ｖ９０における変化を平均して求めた。結果を〔表２〕に示す。
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２の結果から、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を用いて固定化された液晶表示素子は配向が安定していることが明らかである。
【００９６】
以上の実施例及び比較例より、本発明の液晶組成物は、析出物が発生し難く、また、含有する重合性化合物の重合性基の反応性が高く、電気的ストレスに対しても耐久性に優れ、固定化された重合性化合物が液晶組成物中で動きにくいため、コントラストの低下が抑制された液晶表示素子を与え得ることが明らかである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合性基として（メタ）アクリロイル基を有する重合性化合物を、特定の液晶組成物に添加してなる液晶組成物、及び該液晶組成物を基板で挟持して作製された電気光学表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物の特性である光学（屈折率）異方性（Δｎ）（以下、単に「Δｎ」ということがある）や誘電率異方性（Δε）（以下、単に「Δε」ということがある）を利用した液晶表示素子は、これまで多数作られており、時計を始め、電卓、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、携帯電話、プリンター、コンピューター、テレビ等に広く利用され、需要も年々高くなってきている。液晶化合物には固体相と液体相との中間に位置する固有の液晶相があり、その相形態はネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別されるが、これらのうち、表示素子用にはネマチック相が現在最も広く利用されている。また、液晶表示素子に応用されている方式のうち、表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型、ＯＣＢ（光学補償複屈折）型、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）型、ＶＡ（垂直配向）型、ＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピック）型、あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等を挙げることができる。また、駆動方式としては、従来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、単純マトリックス方式、最近ではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＭＩＭにより駆動されるアクティブマトリックス（ＡＭ）方式が主流となっている。
【０００３】
従来、ＡＭ方式の液晶ディスプレイとしては、誘電率異方性（Δε）が正の液晶材料を、基板面に水平に、かつ対向する基板間で９０度捻れるように配向させたＴＮ型の液晶表示装置が主流であった。しかしながら、このＴＮ型は視野角が狭いという問題点を有しており、広視野角化に向けたさまざまな検討が行われてきた。
【０００４】
このＴＮ型に変わる方式として、ＶＡ型、ＭＶＡ型、ＰＶＡ型が開発され、大幅に視野角特性を改善することに成功している。これらは、誘電率異方性が負の液晶材料を２つの基板間に垂直配向させ、かつ基板表面に設けた突起やスリットにより電圧印加時の液晶分子の傾斜方向を規制している方式である。また、最近では、例えば特許文献１〜３に記載されているように、光又は熱により重合するモノマーやオリゴマー等を含有する液晶材料を基板間に封止し、液晶層に印加する電圧を調整しながら重合性成分を重合して液晶の配向方向を決定する液晶表示装置等も提案され、ＰＳ（高分子安定化）型やＰＳＡ（高分子安定化配向）型の液晶ディスプレイと呼ばれている。ＰＳ（Ａ）の技術はＭＶＡ等の液晶表示装置における光透過率と応答速度の間にあるトレードオフを改善するためＰＳＡ−ＶＡ型（又はＰＳ−ＶＡ型）として、開発が進められている（特許文献１〜４等参照）。
【０００５】
ＰＳＡ−ＶＡ型液晶ディスプレイでは、電圧印加した状態で重合性化合物を重合する。その重合体がＭＶＡ型における突起の役割を果たし、電圧印加時の分子傾斜方向を規制する。したがって分子配向領域の分割化を行うことにより、ＭＶＡ型等と同様に視野角を広げることが可能である。またＭＶＡ型では、その突起のため入射光に対する透明性が低下し、輝度・コントラストの改善が望まれていたが、ＰＳＡ型では突起が不要となるため、それらの特性が向上し、加えて製造工程の簡略化が可能となる。ＰＳＡ型では重合性化合物の傾きを保持することが重要であり、そのためには高い反応性が求められている。しかしながら、液晶性の重合性化合物では電圧印加時に液晶組成物と同様の傾きが容易に得られるが、反応性が低かったり、溶解度が低いため液晶組成物中に析出してしまう等の問題があった。また、重合性基の反応性が高かったとしても、重合物が液晶組成物中で動くことでＶＴシフト（電圧に対する透過率挙動の変化）が起こり、液晶表示素子の信頼性を低下させるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２００９−１３２７１８号公報
【特許文献４】国際公開第２００９／１０４４６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、重合性化合物を含有する液晶組成物において、析出物が発生せず、重合性化合物の反応性が高く、重合後の液晶表示素子の信頼性が高い液晶組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
【化１】
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
Ｚ1は、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ2は、直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ1に含まれるＬ1及びＺ2に含まれるＬ1は、それぞれ独立に、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で中断されてもよく、該中断は酸素原子が隣り合わず、
ｑは、０又は１を表す。）
【００１０】
また、本発明は、上記液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、該液晶組成物にエネルギー線を照射して、該液晶組成物が含有する上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合させてなる電気光学表示素子を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液晶組成物は、含まれる重合性化合物の析出が発生しにくく、紫外線等のエネルギー線の照射に対し高い反応性を有する。また、エネルギー線照射後においては、重合性化合物から形成された重合物が液晶組成物中で動きにくいため、液晶表示素子の信頼性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について、その好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対して、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有するものであり、該ネマチック液晶組成物１００質量部に対して、該重合性化合物を０．０１〜２質量部含有することが好ましい。該重合性化合物が０．０１質量部未満になると応答速度が遅くなったり、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物が液晶組成物中で傾きを保持できなくなり、３質量部を超えると溶解性が悪くなる。さらに、該ネマチック液晶組成物１００質量部に対して、該重合性化合物が０．０５〜１質量部であると、電圧保持率が特に良好であるためより好ましい。
【００１４】
上記一般式（Ｉ）中のＣ1、Ｃ2及びＣ3で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルが挙げられ、炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシが挙げられ、炭素原子数１〜３のアシル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニルが挙げられ、上記一般式（Ｉ）中のＣ1、Ｃ2及びＣ3で表される環の水素原子を置換してもよいハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
【００１５】
上記一般式（Ｉ）中のＬ1で表される分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ブタン−１，３−ジイル、２−メチルプロパン−１，３−ジイル、２−メチルブタン−１，３−ジイル、ペンタン−２，４−ジイル、ペンタン−１，４−ジイル、３−メチルブタン−１，４−ジイル、２−メチルペンタン−１，４−ジイル、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン等が挙げられる。
【００１６】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する水素原子の少なくとも一つが炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されている化合物；Ｍ1及びＭ2がメチル基である化合物；Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である化合物は、反応性がより高いため好ましい。とりわけ、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する水素原子の少なくとも一つが炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されている化合物；Ｍ1及びＭ2がメチル基である化合物；Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である化合物は、反応性が特に高いため、より好ましい。Ｚ1が−Ｏ−ＣＯ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｑが０であるものは、溶解性に特に優れるため好ましい。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物のより具体的な化合物としては、特に、下記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５が挙げられる。
【００１８】
【化２】
【００１９】
【化３】
【００２０】
上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物は、その製造方法には特に制限はなく、周知の反応を適宜応用して製造することができる。例えば、国際公開第２００６／０４９１１１号、特開２００８−１７９６５４号公報等に記載の手順で製造可能である。
【００２１】
本発明の液晶組成物には、重合性官能基を有する化合物として上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物に加えてその他の重合性化合物を用いることが出来る。該その他の重合性化合物としては、通常一般に使用されるものを用いることができ、その具体例としては、特に制限するものではないが、特開２００５−１５４７３号公報の段落〔０１７２〕〜〔０３１４〕に挙げられる化合物、又は、以下に示す化合物等が挙げられる。
尚、該その他の重合性化合物は上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物に対して０〜９５質量％含有させることができ、好ましくは０〜７０質量％であり、さらに好ましくは０〜５０質量％である。９５％以上含有させると析出物が発生したり、ＶＴシフトが大きくなるため好ましくない。
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
【化７】
【００２６】
【化８】
【００２７】
【化９】
【００２８】
【化１０】
【００２９】
【化１１】
【００３０】
【化１２】
【００３１】
また、本発明に用いられる誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物としては、公知の液晶化合物等を適宜用いて誘電率異方性（Δε）が負となるように調製したものを用いることができるが、下記一般式（II）で表される液晶化合物を３０〜１００質量％含有するものが、液晶表示特性が特に優れるため望ましい。下記一般式（II）で表される液晶化合物は、一種のみで用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
【化１３】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4は、それぞれ独立に、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、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は２，５−インダニレン基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、環Ｂ3及びＢ4の少なくとも一つの環の二つ以上の水素原子が塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈで置換されており、これらの置換される基は１種でも２種以上でもよく、
Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−、−ＣＨ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＦ2−、−Ｏ−ＣＦ2−Ｃ2Ｈ4−、−Ｃ2Ｈ4−ＣＦ2−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ2−ＣＨ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｊ、ｋ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１であり、かつｊ＋ｋ＋ｍ≧１であり、ｎは０又は１である。）
【００３３】
上記一般式（II）中のＢ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルが挙げられ、炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシが挙げられる。
【００３４】
上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ｔ−アミル、ヘキシル、２−ヘキシル、３−ヘキシル等が挙げられ、上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数２〜６のアルケニル基としては、ビニル、１−メチルエテニル、２−メチルエテニル、２−プロペニル、１−メチル−３−プロペニル、３−ブテニル、１−メチル−３−ブテニル、イソブテニル、３−ペンテニル、４−ヘキセニル等が挙げられる。
【００３５】
本発明において、上記一般式（II）で表される液晶化合物の中でも、下記一般式（III）で表される化合物を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、液晶表示特性が特に優れるため好ましい。
【００３６】
【化１４】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、Ｒ3、Ｒ4、ｊ、ｋ、ｍ及びｎは上記一般式（II）と同じであり、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4は、水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈを表し、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、少なくとも一組が水素原子以外からなる組み合わせである。）
【００３７】
さらに、本発明において、上記一般式（III）におけるＥ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4が水素原子又はフッ素原子である液晶化合物（即ち、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、一方の組み合わせはフッ素原子のみからなり、他方の組み合わせは水素原子のみからなるか、又は両方の組み合わせがフッ素原子のみからなる液晶化合物）を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、応答速度等の表示特性及び信頼性がとりわけ優れるため好ましい。また、本発明において、上記一般式（III）におけるＥ3及びＥ4がフッ素原子であり、Ｙ2が直接結合であり、ｋが１であり、ｍが０である液晶化合物を含有する上記ネマチック液晶組成物を用いると、応答速度等の表示特性及び信頼性がさらに一層優れるため、より好ましい。
【００３８】
上記一般式（II）で表される化合物の具体例としては、以下に示す構造の化合物が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。尚、以下に示す化学式中、Ｒ13は、炭素原子数２〜５のアルキル基を表し、Ｒ14は、炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。
【００３９】
【化１５】
【００４０】
【化１６】
【００４１】
【化１７】
【００４２】
【化１８】
【００４３】
【化１９】
【００４４】
これらの中でも、以下の化合物が好ましく用いられる。尚、以下に示す化合物は、一般式（III）で表される液晶化合物に包含されるものである。
【００４５】
【化２０】
（式中、Ｒ23は、炭素原子数２〜５のアルキル基を表し、Ｒ24は、炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）
【００４６】
本発明に用いられる誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物として、さらに下記一般式（IV）で表される液晶化合物を含有するものを用いると、液晶表示特性がさらに一層優れるため好ましい。上記ネマチック液晶組成物におけるその含有量は好ましくは５〜５０質量％であり、さらに好ましくは１０〜５０質量％である。５質量％未満であると使用効果が乏しく、５０質量％を超えて使用すると電圧保持率が低下しやすい。
【００４７】
【化２１】
（式中、環Ａ1、Ａ2及びＡ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基又はテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、
Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｇ及びｈは、それぞれ独立に、０又は１である。）
【００４８】
上記一般式（IV）中のＡ1、Ａ2及びＡ3で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基及び炭素原子数１〜３のアルコキシ基としては、上記一般式（II）中のＢ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4で表される環の水素原子を置換してもよい炭素原子数１〜３のアルキル基及び炭素原子数１〜３のアルコキシ基で例示したものが挙げられる。
【００４９】
上記一般式（IV）中のＲ1及びＲ2で表される炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数２〜６のアルケニル基としては、上記一般式（II）中のＲ3及びＲ4で表される炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数２〜６のアルケニル基として例示したものが挙げられる。
【００５０】
上記一般式（IV）で表される液晶化合物の具体例としては、以下に示す構造の化合物が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。尚、以下に示す化学式中、Ｒ11及びＲ12は、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表す。
【００５１】
【化２２】
【００５２】
これらの中でも、以下の化合物が好ましく用いられる。
【００５３】
【化２３】
（式中、Ｒ21及びＲ22は、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜６のアルケニル基を表す。）
【００５４】
本発明の液晶組成物に用いる上記ネマチック液晶組成物には、誘電率異方性（Δε）が負となる範囲で、その他にも、通常一般に使用される液晶化合物を使用することができ、該液晶化合物の具体例としては、特に制限するものではないが、例えば、下記の各化合物が挙げられる。尚、以下の化学式中、Ｗ1は、水素原子、又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基若しくはアルコキシカルボニル基を表し、これらはハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｗ2は、シアノ基、ハロゲン原子、又はＷ1で表される基を示し、Ｗ3、Ｗ4及びＷ5は、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を示す。ただし、前記一般式（II）及び（IV）に該当する化合物を除く。
【００５５】
【化２４】
【００５６】
【化２５】
【００５７】
【化２６】
【００５８】
また、本発明の液晶組成物には、さらに光重合開始剤を添加して使用することもできる。この光重合開始剤としては、従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ベンゾインブチルエーテル等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のベンジルケタール類；１−ヒドロキシ−１−ベンゾイルシクロヘキサン、２−ヒドロキシ−２−ベンゾイルプロパン、２−ヒドロキシ−２−（４’−イソプロピル）ベンゾイルプロパン等のα−ヒドロキシアセトフェノン類；４−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、４−フェノキシベンゾイルジクロロメタン等のクロロアセトフェノン類；１−ベンジル−１−ジメチルアミノ−１−（４’−モルホリノベンゾイル）プロパン、２−モルホリル−２−（４’−メチルメルカプト）ベンゾイルプロパン、９−ｎ−ブチル−３，６−ビス（２’−モルホリノイソブチロイル）カルバゾール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン等のα−アミノアセトフェノン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類；ベンジル、ベンゾイル蟻酸メチル等のα−ジカルボニル類；ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ナフチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン類；特開２０００−８００６８号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、特開２００５−９７１４１号公報、特表２００６−５１６２４６号公報、特許第３８６０１７０号公報、特許第３７９８００８号公報、国際公開第２００６／０１８９７３号に記載の化合物等のα−アシルオキシムエステル類；過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、エチルアントラキノン、１，７−ビス（９’−アクリジニル）ヘプタン、チオキサントン、１−クロル−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、チオキサントン／アミン等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾインエーテル類、ベンジルケタール類、α−ヒドロキシアセトフェノン類及びα−アミノアセトフェノン類が好ましい。
【００５９】
また、上記光重合開始剤と増感剤との組合せも好ましく使用することができる。該増感剤としては、例えば、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルプレン等が挙げられる。
上記光重合開始剤及び／又は上記増感剤を添加する場合、それらの添加量は、合計で、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０．１〜３質量部の範囲内がより好ましい。
【００６０】
また、本発明の液晶組成物には、必要に応じて添加物をさらに含有させてもよい。液晶組成物の特性を調整するための添加物としては、例えば、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、無機物及び有機物等の微粒子化物、並びにポリマー等の機能性化合物が挙げられる。
【００６１】
上記保存安定剤は、液晶組成物の保存安定性を向上させる効果を付与することができる。使用できる保存安定剤としては、例えば、ヒドロキノン、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、２−ナフチルアミン類、２−ヒドロキシナフタレン類等が挙げられる。これらを添加する場合は、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計１００質量部に対して、１質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下が特に好ましい。
【００６２】
上記酸化防止剤としては、特に制限がなく公知の化合物を使用することができ、例えば、ヒドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、トリフェニルホスファイト、トリアルキルホスファイト等が挙げられる。
【００６３】
上記紫外線吸収剤としては、特に制限がなく公知の化合物を使用することができ、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、シアノアクリレート系化合物又はニッケル錯塩系化合物等によって紫外線吸収能をもたせたものを用いることができる。
【００６４】
本発明の液晶組成物に必要に応じて含有させる上記添加物は、特に制限無く、作製される重合体の特性を損なわない範囲で適宜使用することができるが、好ましくは、誘電率異方性（Δε）が負である上記ネマチック液晶組成物、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物及びその他の重合性化合物の合計量１００質量部に対して、全任意成分の合計で好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下となるようにする。
【００６５】
本発明の液晶組成物は、光、電磁波又は熱を用いる公知の方法を適用して上記重合性化合物を重合させて用いられる。上記光の好ましい種類は、紫外線、可視光線、赤外線等である。電子線、Ｘ線等の電磁波を用いてもよい。通常は、紫外線又は可視光線が好ましい。好ましい波長の範囲は１５０〜５００ｎｍである。さらに好ましい範囲は２５０〜４５０ｎｍであり、最も好ましい範囲は３００〜４００ｎｍである。光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が挙げられるが、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプが好ましく使用することができる。光源からの光はそのまま液晶組成物に照射してもよく、フィルターによって選択した特定の波長（又は特定の波長領域）を液晶組成物に照射してもよい。好ましい照射エネルギー密度は、１０〜５００００ｍＪ／ｃｍ2であり、さらに好ましい範囲は１０〜２００００ｍＪ／ｃｍ2である。好ましい照度は０．１〜５０００ｍＷ／ｃｍ2であり、さらに好ましい照度は１〜２０００ｍＷ／ｃｍ2である。露光量が少ないと重合が不十分となる恐れがあり、露光量が多いと電圧保持率（ＶＨＲ）が低下する恐れがある。
【００６６】
次に、本発明の電気光学表示素子について説明する。本発明の電気光学表示素子は、本発明の液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、紫外線等のエネルギー線照射により、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合して作製されたものである。
【００６７】
上記基板としては、特に制限はなく、従来から電気光学表示素子に用いられているものを用いることができ、目的の駆動方式及び表示方式に適したものを用いればよい。上記エネルギー線としては、紫外線のほかに、上述の光、電磁波又は熱によるものが挙げられる。
【００６８】
本発明の電気光学表示素子は、ＡＭ方式、パッシブマトリクス（ＰＭ）方式のいずれで駆動をしてもよい。ＡＭ方式又はＰＭ方式で駆動する液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。
【００６９】
また、本発明の電気光学表示素子は、導電剤を添加した液晶組成物を用いたＤＳ（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）モード素子や、液晶組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（ｎｅｍａｔｉｃ ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｐｈａｓｅ）素子や、液晶組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）素子、例えばＰＮ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）素子としても使用できる。
【００７０】
本発明の液晶組成物は上述のような特性を有するので、中でも負の誘電率異方性を利用した表示モード、例えば、ＶＡモード、ＩＰＳモード等で表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に使用でき、特に、ＶＡモードで表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に使用できる。
【００７１】
ＶＡモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、ＩＰＳモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。ＶＡモードで表示する液晶表示素子の構造は、例えば、Ｋ． Ｏｈｍｕｒｏ， Ｓ． Ｋａｔａｏｋａ， Ｔ． Ｓａｓａｋｉ ａｎｄ Ｙ． Ｋｏｉｋｅ， ＳＩＤ ’９７ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ， ２８， ８４５ （１９９７）に報告されており、ＩＰＳモードで表示する液晶表示素子の構造は、例えば、国際公開第９１／１０９３６号（ファミリー：ＵＳ５５７６８６７）に報告されている。
【００７２】
本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、時計、電卓、測定器、自動車用計器、複写機、カメラ、ＯＡ機器、ＰＤＡ、ノートパソコン、モニター、テレビ、携帯電話、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等の用途に使用することができるが、特にその特性から、大型なＰＤＡ、ノートパソコン、モニター、テレビ用途に好適に使用される。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例等を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等により限定されるものではない。
【００７４】
下記参考例においては、Δεが負である本発明に係るネマチック液晶組成物を作製し、下記合成例１及び２においては、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を合成した。
下記実施例１〜２及び比較例１〜２では、本発明に係る重合性化合物又は比較用重合性化合物を、本発明に係るネマチック液晶組成物に配合して、重合性化合物を含有する液晶組成物（以下、重合性液晶組成物ともいう）を作製し、該重合性液晶組成物の溶解性、配向性、重合性化合物の反応率を比較評価した。
下記実施例３及び比較例３では、本発明に係る重合性化合物又は比較用重合性化合物を、本発明に係るネマチック液晶組成物に配合して、重合性液晶組成物を作製し、該重合性液晶組成物の配向安定性（ＶＴシフト）を比較評価した。
【００７５】
［参考例］
液晶化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０を下記の配合（合計１００質量部）に従って混合して、液晶組成物Ｎｏ．１を作成した。なお、液晶化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４は上記一般式（IV）に該当する化合物であり、液晶化合物Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１０は上記一般式（II）に該当する化合物である。
【００７６】
【化２７】
【００７７】
［合成例１］化合物Ｎｏ．６の合成
下記反応式１に従って、以下の手順で化合物Ｎｏ．６を合成した。
【００７８】
【化２８−１】
【００７９】
滴下ロートに、原料１の４．８２ｇ（１８．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン２．１２ｇ（２１ｍｍｏｌ）、３，５−ジブチル−４−ヒドロキシトルエン１ｍｇ及びテトラヒドロフラン７．１４ｇの混合溶液を調製した。別途２００ｍｌ反応フラスコに、メシルクロライド２．４４ｇ（２１ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン７．１４ｇ仕込み、撹拌させながら窒素気流下で冷却（−３０℃）した後、そこへ上記の滴下ロートに調製した混合溶液を滴下した。１．５時間撹拌後に、ジメチルアミノピリジン２１ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン２．１２ｇ（２１ｍｍｏｌ）、原料２の３．０５ｇ（１７．１ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン１４．２８ｇの混合溶液を滴下した。２時間撹拌後に室温まで昇温し、１０時間撹拌を行った。０．１Ｍ−塩酸及び酢酸エチルを加え油水分離による水洗を４回行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥後、濾別し脱溶媒した。得られた抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）、活性炭処理及び晶析で精製し、目的物を収量２．９ｇ（収率４０．７％）で得た。得られた物質が目的の化合物Ｎｏ．６であることは1Ｈ−ＮＭＲ及びＡＴＲ−ＩＲで確認した。また、得られた化合物Ｎｏ．６の相転移挙動をＤＳＣで測定した。結果を以下に示す。
【００８０】
＜1Ｈ−ＮＭＲ［ＣＤＣｌ3］：ケミカルシフトｐｐｍ（多重度；プロトン数）＞
２．１（ｄ；６Ｈ），５．８（ｄ；２Ｈ）,６．４（ｄ；２Ｈ）,７．１−７．２（ｍ；２Ｈ），７．２−７．３（ｍ；２Ｈ），７．４（ｍ；１Ｈ）,７．７（ｄ；１Ｈ），７．９−８．０（ｄ；１Ｈ），８．０−８．１（ｄ；１Ｈ），８．２−８．３（ｄ；１Ｈ）、８．８（ｓ；１Ｈ）
＜ＩＲ［ＡＴＲ］（ｃｍ-1）＞
４３５，４５２，４８０，４９７，５２４，６０８，６３４，７０４，７４１，７６４，７９１，８０６，８２４，８３５，８５７，８８７，９０２，９１８，１００５，１０７９，１０９２，１１１８，１１４０，１１５５，１１８６，１２３５，１２７２，１２９８，１３２０，１３７７，１４０５，１４７４，１５０７，１６３５，１７２３，２９２５，２９８６，３０６０
【００８１】
【化２８−２】
【００８２】
［合成例２］化合物Ｎｏ．７の合成
下記反応式２に従って、以下の手順で化合物Ｎｏ．７を合成した。
【００８３】
【化２９−１】
【００８４】
１００ｍｌ反応フラスコに窒素気流下、原料３の５．０ｇ（１２．８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１．４３ｇ及びテトラヒドロフラン３０ｇを仕込み、撹拌しながら−３０℃まで冷却した。その反応溶液にメタクリル酸クロリド１．４７ｇ（１４．１ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後室温まで昇温し１時間攪拌した。０．１Ｍ−塩酸及び酢酸エチルを加え油水分離後、水洗を３回行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムにて乾燥後、濾別し、脱溶媒を行った。得られた抽出物をカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１０／１）、活性炭処理及び晶析により精製し、目的物を収量２．４ｇ（収率４０．９％）で得た。得られた物質が目的の化合物Ｎｏ．７であることは1Ｈ−ＮＭＲ及びＦＴ−ＩＲで確認した。また、得られた化合物Ｎｏ．７の相転移挙動をＤＳＣで測定した。結果を以下に示す。
【００８５】
＜1Ｈ−ＮＭＲ［ＣＤＣｌ3］：ケミカルシフトｐｐｍ（多重度；プロトン数）＞
０．９（ｔ；３Ｈ），１．７（ｑ；２Ｈ），２．１（ｄ；６Ｈ）２．６（ｔ；２Ｈ），５．７（ｄ；２Ｈ），６．４（ｄ；２Ｈ），７．１（ｍ；２Ｈ），７．２（ｄ；１Ｈ），７．４（ｄ；１Ｈ），７．７（ｓ；１Ｈ），７．９（ｄ；１Ｈ），８．０（ｄ；１Ｈ），８．２（ｄ；１Ｈ），８．８（ｓ；１Ｈ）
＜ＩＲ［ＡＴＲ］（ｃｍ-1）＞
４５３，４８２，５７０，６０４，６３７，７４４，７６６，８１２，８９３，９０４，９２１，９５０，１００２，１０７９，１１１４，１１３８，１１５０，１１９１，１２４４，１２６８，１２９４，１３１９，１３７６，１４０６，１４７６，１４９２，１６３３，１７２５，２８７１，２９２６，２９５９
【００８６】
【化２９−２】
【００８７】
以上の参考例で得られた液晶組成物Ｎｏ．１、合成例１で得られた化合物Ｎｏ．６及び合成例２で得られた化合物Ｎｏ．７、並びに下記に示す比較化合物Ｎｏ．１及びＮｏ．２を用い、以下の実施例及び比較例を行なった。
【００８８】
【化３０】
【００８９】
［実施例１〜２及び比較例１〜２］
液晶組成物Ｎｏ．１の１００質量部に対し、〔表１〕に示す重合性化合物を０．５質量部加え、加温して溶解を確認した後、室温まで冷却して重合性液晶組成物を得た。得られた重合性液晶組成物について、下記試験方法に従って、溶解性、配向性及び反応率の各試験を行った。それらの結果を〔表１〕に示す。
【００９０】
（試験方法）
＜溶解性＞
重合性液晶組成物をさらに１日室温放置後、析出の有無を目視で確認し、析出の無いものを○、析出の有るものを×とした。
＜配向性＞
重合性液晶組成物を液晶評価用テストセル（セル厚５μｍ、電極面積８ｍｍ×８ｍｍ、配向膜ＪＡＬＳ−２０９６、ラビングなし）に注入し、注入口を封止剤で封止した。電圧印加しない状態で高圧水銀ランプ（照度４０ｍＷ／ｃｍ2、光量２０Ｊ／ｃｍ2）にてエネルギー線照射した。照射後の液晶評価用テストセルについて、偏光顕微観察（クロスニコル下にて電圧ＯＦＦ時の配向状態）を目視で行い、配向性を確認し、配向が良好だったものを○、配向が乱れていたものを×とした。
＜反応率＞
配向性の試験で用いた液晶評価用テストセルを解体し、液晶組成物をアセトニトリルで抽出した。抽出物をＨＰＬＣで分析し、重合性化合物の残量から反応率を算出した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１の結果の通り、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を含有する液晶組成物は、溶解性、配向性及び反応率が良好であった。尚、比較化合物Ｎｏ．２を含有する液晶組成物は、室温で析出があったため、配向性及び反応率の試験は出来なかった。
【００９３】
［実施例３及び比較例３］配向安定性（ＶＴシフト）
液晶組成物Ｎｏ．１の１００質量部に対し、〔表２〕に示す重合性化合物を０．５質量部加え、加温して溶解を確認した後、室温まで冷却して重合性液晶組成物を得た。
得られた重合性液晶組成物を液晶評価用テストセル（セル厚５μｍ、電極面積８ｍｍ×８ｍｍ、配向膜ＪＡＬＳ−２０９６、アンチパラレルラビング）に注入し、電圧印加しない状態で高圧水銀ランプ（照度４０ｍＷ／ｃｍ2、光量２０Ｊ／ｃｍ2）にてエネルギー線照射した。テストセルをエージング（ＡＣ矩形波、１０Ｖ、３０Ｈｚ）した後、電圧−透過率特性（ＶＴ特性）を測定して初期値とした。テストセルにＡＣ矩形波、１０Ｖ、３０Ｈｚの条件でストレスを４０時間、１１０時間与えた後、ＶＴ特性を測定して初期値との差を調べた。ＶＴシフトは、測定したＶＴ特性のＶ１０、Ｖ５０、Ｖ９０における変化を平均して求めた。結果を〔表２〕に示す。
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２の結果から、上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を用いて固定化された液晶表示素子は配向が安定していることが明らかである。
【００９６】
以上の実施例及び比較例より、本発明の液晶組成物は、析出物が発生し難く、また、含有する重合性化合物の重合性基の反応性が高く、電気的ストレスに対しても耐久性に優れ、固定化された重合性化合物が液晶組成物中で動きにくいため、コントラストの低下が抑制された液晶表示素子を与え得ることが明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物。
【化１】
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
Ｚ1は、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ2は、直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ1に含まれるＬ1及びＺ2に含まれるＬ1は、それぞれ独立に、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で中断されてもよく、該中断は酸素原子が隣り合わず、
ｑは、０又は１を表す。）
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）において、Ｚ1が−Ｏ−ＣＯ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｑが０である請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
上記一般式（Ｉ）において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する少なくとも一つの水素原子が、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されている請求項１〜３のいずれかに記載の液晶組成物。
【請求項５】
上記マチック液晶組成物が、下記一般式（II）で表される液晶化合物を３０〜１００質量％含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の液晶組成物。
【化２】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4は、それぞれ独立に、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、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は２，５−インダニレン基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、環Ｂ3及びＢ4の少なくとも一つの環の二つ以上の水素原子が塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈで置換されており、これらの置換される基は１種でも２種以上でもよく、
Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−、−ＣＨ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＦ2−、−Ｏ−ＣＦ2−Ｃ2Ｈ4−、−Ｃ2Ｈ4−ＣＦ2−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ2−ＣＨ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｊ、ｋ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１であり、かつｊ＋ｋ＋ｍ≧１であり、ｎは０又は１である。）
【請求項６】
上記一般式（II）で表される液晶化合物が下記一般式（III）で表される液晶化合物である請求項５に記載の液晶組成物。
【化３】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、Ｒ3、Ｒ4、ｊ、ｋ、ｍ及びｎは上記一般式（II）と同じであり、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4は、水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈを表し、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、少なくとも一組が水素原子以外からなる組み合わせである。）
【請求項７】
上記一般式（III）において、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4が水素原子又はフッ素原子である請求項６記載の液晶組成物。
【請求項８】
上記一般式（III）において、Ｅ3及びＥ4がフッ素原子であり、Ｙ2が直接結合であり、ｋが１であり、ｍが０である請求項７記載の液晶組成物。
【請求項９】
上記ネマチック液晶組成物が、さらに下記一般式（IV）で表される液晶化合物を５〜５０質量％含有するものである請求項５〜８のいずれかに記載の液晶組成物。
【化４】
（式中、環Ａ1、Ａ2及びＡ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基又はテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、
Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｇ及びｈは、それぞれ独立に、０又は１である。）
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、該液晶組成物にエネルギー線を照射して、該液晶組成物が含有する上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合させてなる電気光学表示素子。
【請求項１】
誘電率異方性（Δε）が負であるネマチック液晶組成物１００質量部に対し、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を０．０１〜３質量部含有させてなる液晶組成物。
【化１】
（式中、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
Ｚ1は、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ2は、直接結合、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−、−ＯＬ1−、−Ｏ−ＣＯＬ1−又は−ＣＯ−ＯＬ1−であり、
Ｚ1に含まれるＬ1及びＺ2に含まれるＬ1は、それぞれ独立に、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で中断されてもよく、該中断は酸素原子が隣り合わず、
ｑは、０又は１を表す。）
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）において、Ｚ1が−Ｏ−ＣＯ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｑが０である請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3の少なくとも一つがナフタレン環である請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
上記一般式（Ｉ）において、Ｃ1、Ｃ2及びＣ3が有する少なくとも一つの水素原子が、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のアシル基、シアノ基又はハロゲン原子で置換されている請求項１〜３のいずれかに記載の液晶組成物。
【請求項５】
上記マチック液晶組成物が、下記一般式（II）で表される液晶化合物を３０〜１００質量％含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の液晶組成物。
【化２】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4は、それぞれ独立に、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、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は２，５−インダニレン基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、環Ｂ3及びＢ4の少なくとも一つの環の二つ以上の水素原子が塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈで置換されており、これらの置換される基は１種でも２種以上でもよく、
Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−、−ＣＨ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｓ−、−Ｓ−ＣＦ2−、−Ｏ−ＣＦ2−Ｃ2Ｈ4−、−Ｃ2Ｈ4−ＣＦ2−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ2−ＣＨ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｊ、ｋ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１であり、かつｊ＋ｋ＋ｍ≧１であり、ｎは０又は１である。）
【請求項６】
上記一般式（II）で表される液晶化合物が下記一般式（III）で表される液晶化合物である請求項５に記載の液晶組成物。
【化３】
（式中、環Ｂ1、Ｂ2、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、Ｒ3、Ｒ4、ｊ、ｋ、ｍ及びｎは上記一般式（II）と同じであり、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4は、水素原子、塩素原子、フッ素原子、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3又は−ＯＣＦ2Ｈを表し、Ｅ1とＥ2、Ｅ3とＥ4の組み合わせのうち、少なくとも一組が水素原子以外からなる組み合わせである。）
【請求項７】
上記一般式（III）において、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3及びＥ4が水素原子又はフッ素原子である請求項６記載の液晶組成物。
【請求項８】
上記一般式（III）において、Ｅ3及びＥ4がフッ素原子であり、Ｙ2が直接結合であり、ｋが１であり、ｍが０である請求項７記載の液晶組成物。
【請求項９】
上記ネマチック液晶組成物が、さらに下記一般式（IV）で表される液晶化合物を５〜５０質量％含有するものである請求項５〜８のいずれかに記載の液晶組成物。
【化４】
（式中、環Ａ1、Ａ2及びＡ3は、それぞれ独立に、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−ジイル基又はテトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表し、これらの環の水素原子は、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよく、これらの環中の−ＣＨ2−は、−Ｓ−、−Ｎ＝又は−Ｏ−で置換されていてもよく、
Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立に、直接結合、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＦ2−ＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＦ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基又は炭素原子数２〜６のアルケニル基を表し、
ｇ及びｈは、それぞれ独立に、０又は１である。）
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の液晶組成物を、少なくとも一方の基板上に、液晶分子に電圧を印加するための電極を備えた一対の基板で挟持した後、該液晶組成物にエネルギー線を照射して、該液晶組成物が含有する上記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物を重合させてなる電気光学表示素子。
【公開番号】特開２０１２−１６２３（Ｐ２０１２−１６２３Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７４０１（Ｐ２０１０−１３７４０１）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
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