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WO2020075509A1 - 重合性液晶組成物及び液晶表示素子 - Google Patents

重合性液晶組成物及び液晶表示素子 Download PDF

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WO2020075509A1
WO2020075509A1 PCT/JP2019/037807 JP2019037807W WO2020075509A1 WO 2020075509 A1 WO2020075509 A1 WO 2020075509A1 JP 2019037807 W JP2019037807 W JP 2019037807W WO 2020075509 A1 WO2020075509 A1 WO 2020075509A1
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WO
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group
liquid crystal
mass
general formula
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/037807
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳子 山本
雄一 井ノ上
純一 間宮
正臣 木村
Original Assignee
Dic株式会社
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Publication date
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal composition containing a polymerizable compound and a liquid crystal display device using the same.
  • liquid crystal display devices such as liquid crystal panels and liquid crystal displays change the state of alignment of liquid crystal molecules by an external stimulus such as an electric field and use the resulting change in optical characteristics for display.
  • a liquid crystal display device has a structure in which liquid crystal molecules are filled in a gap between two transparent substrates, and liquid crystal molecules are arranged in a specific direction in advance on the surface of the substrate which is in contact with the liquid crystal molecules.
  • an alignment film is formed.
  • the production of a liquid crystal display device that does not require an alignment film was performed by injecting a liquid crystal compound, a polymerizable compound-containing liquid crystal composition containing a spontaneous alignment material and a polymerizable compound between the substrates, and applying a voltage to align the liquid crystal molecules.
  • the spontaneous alignment material and the polymerizable compound are polymerized to fix the alignment of the liquid crystal molecules.
  • the cause of image sticking which is a display failure of the liquid crystal display element, is due to impurities and a change in alignment of liquid crystal molecules (change in pretilt angle).
  • the image sticking caused by the change in the pretilt angle of the liquid crystal molecules changes the structure of the polymer when the same pattern is continuously displayed for a long time when the liquid crystal display element is configured, and as a result, the pretilt angle changes. It is a thing. Therefore, a polymerizable compound that forms a polymer having a rigid structure in which the polymer structure does not change is required.
  • the present invention suppresses a polymerizable compound that remains when a liquid crystal display device is formed without impeding the alignment regulating force for vertically aligning liquid crystal molecules, and is there a display defect due to a decrease in voltage holding ratio or a change in pretilt angle? Or to provide a liquid crystal composition containing an extremely small amount of a polymerizable compound, and to provide a liquid crystal display device using the same.
  • X i1 , X i2 , X i3 , X i4 , X i5 , X i6 , X i7 , X i8 , X i9 , X i10 , X i11 and X i12 each independently have 1 carbon atom.
  • R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • W is a single bond, —O— or methylene.
  • T represents a single bond or —COO—
  • p, t and q each independently represent 0, 1 or 2.
  • Sp i1 and Sp i2 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and one or two or more —CH 2 — in the alkylene group are directly adjacent to an oxygen atom.
  • L i1 and L i2 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —C 2 H 4 —, —OC 2 H 4 O—, —COO—, —OCO—, —.
  • the present invention provides a liquid crystal display device using the liquid crystal composition, an active matrix driving liquid crystal display device using the liquid crystal composition, a PSA mode, a PSVA mode, and a PS-IPS mode using the liquid crystal composition.
  • Another object is to provide a liquid crystal display element for PS-FSS mode and a liquid crystal display element in which an alignment film is not provided on the surface of at least one of a pair of substrates using the liquid crystal composition.
  • the liquid crystal display device produced by using the polymerizable liquid crystal composition of the present invention has a high voltage holding ratio (VHR) and is characterized in that the amount of unpolymerized polymerizable compound in the device is extremely small.
  • VHR voltage holding ratio
  • X i1 , X i2 , X i3 , X i4 , X i5 , X i6 , X i7 , X i8 , X i9 , X i10 , X i11 and X i12 are each independently. It represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a halogen atom or a hydrogen atom.
  • the alkyl group and the alkoxy group are preferably linear, and a hydrogen atom, Methyl group, ethyl group, propyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, fluorine atom or chlorine atom is preferable, hydrogen atom, methyl group, ethyl group, methoxy group or fluorine atom is preferable, hydrogen atom, methyl group, methoxy Groups or fluorine atoms are preferred.
  • Two or more are preferably other than hydrogen atoms, two or three are preferably other than hydrogen atoms, and two are preferably other than hydrogen atoms.
  • the preferable number of carbon atoms of the alkyl group and the alkoxy group is preferably 10 to 18 when the orientation of the liquid crystal is important, and 1 to 4 is preferable when the solubility in the liquid crystal compound is important. Further, when importance is attached to tilt angle stability, an alkyl group is preferable. Further, the alkyl group and the alkoxy group may be linear or branched, but linear is particularly preferable.
  • Two or more of X i1 , X i2 , X i3 , X i4 , X i5 , X i6 , X i7 , X i8 , X i9 , X i10 , X i11 and X i12 are alkyl having 1 to 18 carbon atoms.
  • Group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms or a halogen atom is preferable, and the preferable number of carbon atoms of the alkyl group and the alkoxy group is 10 to 18 when the orientation of the liquid crystal is important. Is preferred, and 1 to 4 are preferred when importance is attached to the solubility in the liquid crystal compound. Further, when importance is attached to tilt angle stability, an alkyl group is preferable. Further, the alkyl group and the alkoxy group may be linear or branched, but linear is particularly preferable.
  • At least one of X i5 , X i6 , X i7, X i8 , X i9 , X i10 , X i11 and X i12 has 1 to 18 carbon atoms when the voltage holding ratio is important. It is preferably an alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 10 to 18 when the orientation of the liquid crystal is important, and 1 to 4 is preferable when the solubility in the liquid crystal compound is important. Further, when importance is attached to tilt stability, 1 to 3 is preferable.
  • the alkyl group may be linear or branched, but linear is particularly preferable.
  • At least one of X i5 , X i6 , X i7, X i8 , X i9 , X i10 , X i11, and X i12 is at least one.
  • a halogen atom is preferable, and fluorine is particularly preferable.
  • n i1 is 1, when emphasizing the tilt angle stability, X i5, X i6, X i7, and two are chosen from among X i8, 1 carbon atoms
  • X i5 is 1, when emphasizing the tilt angle stability, X i5, X i6, X i7, and two are chosen from among X i8, 1 carbon atoms
  • an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and a halogen atom are preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and fluorine are particularly preferable.
  • L i1 and L i2 may be the same or different from each other, but it is more preferable that L i1 and L i2 are the same.
  • P i1 and P i2 each independently represent one of the following formulas (RI) to (R-IX).
  • R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 are each independently of each other a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • a group, W is a single bond, -O- or a methylene group, T is a single bond or -COO-, and p, t and q are each independently 0, 1 or 2.
  • P i1 and P i2 are each independently a formula ( RI ), a formula (R-II), a formula (R-III), a formula (R-IV), Formula (RV) or formula (R-VII) is preferred, and formula (RI), formula (R-II), formula (R-III) or formula (R-IV) is preferred.
  • R 21 is a hydrogen atom in (RI)
  • R 21 is a methacryloxy group
  • R 21 is R 21 is It is more preferably a substituent group which is a methyl group), and more preferably a methacryloxy group.
  • Sp i1 and Sp i2 are preferably each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a single bond.
  • the polymerizable compound represented by the general formula (i) may be used alone or in combination of two or more.
  • the liquid crystal composition according to the present invention preferably contains 1 to 5 kinds of polymerizable compounds represented by the general formula (i), and 1 to 4 kinds of polymerizable compounds represented by the general formula (i). It is preferable to include a compound, and it is preferable to include one to three polymerizable compounds represented by the general formula (i).
  • the lower limit of the content of the polymerizable compound represented by the general formula (i) in the liquid crystal composition of the present invention is preferably 0.05% by mass, preferably 0.08% by mass, and preferably 0.1% by mass, 0.15 mass% is preferable, 0.17 mass% is preferable, 0.2 mass% is preferable, 0.22 mass% is preferable, 0.25 mass% is preferable, 0.27 mass% is preferable, and 0.
  • 3 mass% is preferable, 0.32 mass% is preferable, 0.35 mass% is preferable, 0.37 mass% is preferable, 0.4 mass% is preferable, 0.42 mass% is preferable, 0.45 mass% % Is preferred, 0.48% by mass is preferred, 0.5% by mass is preferred, 0.53% by mass is preferred, 0.55% by mass is preferred, 0.58% by mass is preferred, 0.60% by mass is Preferably, 0.63 mass% is preferable, 0.65 mass% is preferable, 0.68 mass% is preferable, 0.70 mass% is preferable, 0.73 mass% is preferable, 0.75 mass% is preferable, 0.78 mass% is preferable, and 0.8 Mass% is preferred.
  • the upper limit of the content of the polymerizable compound represented by the general formula (i) in the liquid crystal composition of the present invention is preferably 2.5% by mass, preferably 2.3% by mass, and preferably 2.1% by mass, 2 mass% is preferable, 1.8 mass% is preferable, 1.6 mass% is preferable, 1.5 mass% is preferable, 1 mass% is preferable, 0.95 mass% is preferable, and 0.9 mass% is.
  • 0.85 mass% is preferable
  • 0.8 mass% is preferable
  • 0.75 mass% is preferable
  • 0.7 mass% is preferable
  • 0.65 mass% is preferable
  • 0.6 mass% 0.55 mass% is preferable
  • 0.5 mass% is preferable
  • 0.45 mass% is preferable
  • 0.4 mass% is preferable.
  • the polymerizable compound represented by the general formula (i) When used alone, the smaller amount is preferable from the viewpoint of storage stability at low temperature, and a plurality of polymerizable compounds represented by the general formula (i) are combined. When used, a larger amount is preferable because the effect of the present application can be further exhibited.
  • the content of the polymerizable compound represented by the general formula (i) in the liquid crystal composition of the present invention is 0.1 to 1%. Is preferable, 0.2 to 0.8% is preferable, 0.3 to 0.75% is preferable, 0.35 to 0.7% is preferable, and 0.4 to 0.7% is preferable.
  • Suitable compounds of the polymerizable compound represented by the general formula (i) according to the present invention include the following formulas RM-1 to RM-33.
  • RM-1 to RM-33 are preferable, RM-3 to RM-11, RM-22 to RM-30 are more preferable, and RM-3, RM-11 and RM-25, RM-28 to RM-30. And are more preferable.
  • the liquid crystal composition according to the present invention contains the polymerizable compound represented by the general formula (i), but other polymerizable compounds may be used in combination.
  • the other polymerizable compound the following general formula (P) is used.
  • R p1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or —Sp p2 —P p2 , and one or more of the alkyl groups
  • One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be each independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
  • P p1 and P p2 are each independently a general formula (P p1 -1) to a formula (P p1 -9)
  • R p11 and R p12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • W p11 represents a single bond
  • t p11 represents 0, 1, or 2.
  • Represents Ap1 , Ap2 and Ap3 are each independently (A p) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O-.)
  • (B p ) 1,4-phenylene group one —CH ⁇ present in this group or two or more —CH ⁇ which are not adjacent to each other may be replaced with —N ⁇ ) and (c).
  • m p1 represents 0, 1, 2 or 3 and when a plurality of Z p1 , A p2 , Sp p2 and / or P p2 are present in the molecule, they may be the same or different, A p3 represents a single bond when m p1 is 0 and A p1 is a phenanthrene-2,7-diyl group or an anthracene-2,6-diyl group.
  • the compound represented by the general formula (i) is excluded.
  • Compounds represented by are preferred. Moreover, it is preferable to contain 1 type or 2 types or more of the said polymerizable monomer.
  • R p1 is preferably -Sp p2 -P p2 .
  • P p1 and P p2 are preferably each independently any of formulas (P p1 -1) to (P p1 -3), and more preferably (P p1 -1).
  • R p11 and R p12 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • 0 or 1 is preferable for tp11 .
  • W p11 is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group.
  • m p1 is preferably 0, 1 or 2, and more preferably 0 or 1.
  • Z p1 and Z p2 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, —COO—, —OCO—, —COOC 2 H 4 —.
  • a p1 , A p2 and A p3 are each independently preferably a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and more preferably a 1,4-phenylene group.
  • the 1,4-phenylene group is preferably substituted with one fluorine atom, one methyl group or one methoxy group in order to improve the compatibility with the liquid crystal compound.
  • the total content of the compound represented by the general formula (P) is preferably 0.05 to 10% with respect to the composition containing the compound represented by the general formula (P) of the present application, Preferably, it contains 0.1 to 8%, preferably 0.1 to 5%, more preferably 0.1 to 3%, and 0.2 to 2%. Preferably, it contains 0.2 to 1.3%, more preferably 0.2 to 1%, and more preferably 0.2 to 0.56%.
  • the preferable lower limit of the total content of the compound represented by the general formula (P) is 0.01% with respect to the composition containing the compound represented by the general formula (P) of the present application, and is 0.1%. 03%, 0.05%, 0.08%, 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3% %.
  • a preferred upper limit of the total content of the compound represented by the general formula (P) is 10% and 8% with respect to the composition containing the compound represented by the general formula (P) of the present application. 5%, 3%, 1.5%, 1.2%, 1%, 0.8%, and 0.5%.
  • the content is small, the effect of adding the compound represented by the general formula (P) is difficult to appear, and problems such as weak alignment control force of the liquid crystal composition or weakening over time occur. Problems such as an increase in the amount remaining afterward, a long time for curing, and a decrease in the reliability of the liquid crystal occur. Therefore, the content is set in consideration of these balances.
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (P) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (P-1-1) to (P-1-46).
  • P p11, P p12, Sp p11 and Sp p12 are the same as defined P p11, P p12, Sp p11 and Sp p12 in the general formula (P-1).
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (P) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (P-2-1) to (P-2-12).
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (P) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (P-3-1) to (P-3-15).
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (P) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (P-4-1) to (P-4-15).
  • the liquid crystal composition according to the present invention has 1 to 3 kinds of polymerizable compounds represented by the general formula (i) and 1 to 3 kinds of general formulas (P) having different structures from those of the general formula (i). ) Can be included in the polymerizable compound.
  • the lower limit of the total content of the compound represented by the general formula (i) and the polymerizable compound represented by the general formula (P) is preferably 0.01% by mass in the general formula (i), and 0.03% by mass.
  • 0.2 mass% is preferable, 0.22 mass% is preferable, 0.25 mass% is preferable, 0.27 mass% is preferable, 0.3 mass% is preferable, 0.32 mass% is preferable, 0.35 mass% is preferable, 0.37 mass% is preferable, and 0.4 mass% is preferable.
  • the upper limit of the total content of the polymerizable compound represented by the general formula (i) and the polymerizable compound represented by the general formula (P) in the liquid crystal composition of the present invention is preferably 2.0% by mass. 0.8 mass% is preferable, 1.5 mass% is preferable, 1.0 mass% is preferable, 0.8 mass% is preferable, 0.5 mass% is preferable, 0.47 mass% is preferable, and 0.1 mass% is.
  • Mass% is preferable, 0.45 mass% is preferable, 0.43 mass% is preferable, 0.40 mass% is preferable, 0.37 mass% is preferable, 0.35 mass% is preferable, 0.32 mass% Is preferable, 0.30 mass% is preferable, 0.27 mass% is preferable, 0.25 mass% is preferable, 0.23 mass% is preferable, and 0.20 mass% is preferable.
  • the liquid crystal composition may further contain liquid crystal molecules and an alignment aid having a function of spontaneously aligning the liquid crystal molecules and having an adsorption group (polar group).
  • an alignment aid having a function of spontaneously aligning the liquid crystal molecules and having an adsorption group (polar group).
  • the alignment aid is a member (electrode (for example, ITO)), substrate (for example, glass substrate, acrylic substrate, transparent substrate, flexible substrate, or the like) that directly contacts the liquid crystal layer containing the liquid crystal composition, resin.
  • electrode for example, ITO
  • substrate for example, glass substrate, acrylic substrate, transparent substrate, flexible substrate, or the like
  • ITO electrode
  • substrate for example, glass substrate, acrylic substrate, transparent substrate, flexible substrate, or the like
  • insulating films for example, inorganic material films, SiNx, etc.
  • the alignment aid induces alignment of the liquid crystal molecules, a polymerizable group for polymerization, a mesogenic group similar to the liquid crystal molecules, an adsorption group (polar group) capable of interacting with a member that directly contacts the liquid crystal layer. It is preferable to have an orientation-inducing group.
  • the adsorption group and the orientation-inducing group are bonded to the mesogen group, and the polymerizable group is substituted for the mesogen group, the adsorption group and the orientation-inducing group directly or via a spacer group as necessary.
  • the polymerizable group is preferably substituted with the mesogen group in a state of being incorporated in the adsorptive group.
  • orientation-inducing group has a function of inducing the orientation of liquid crystal molecules, and is preferably a group represented by the following general formula (AK).
  • R AK1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. However, one or more —CH 2 — in the alkyl group do not have an oxygen atom directly bonded and are independently —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, — It may be substituted with CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be independently substituted with a halogeno group.
  • R AK1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a linear alkyl group. It is more preferable to represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • one or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are independently —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or It may be substituted with —OCO—.
  • the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, or may be substituted with a fluorine atom.
  • the above alignment inducing group is bonded to a mesogenic group.
  • Polymerizable group Polymerizable group, P AP1 -Sp AP1 - is preferably represented by.
  • P AP1 is preferably a group selected from the group represented by the following general formulas (AP-1) to (AP-9).
  • R AP1 and R AP2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • one or two or more —CH 2 — in the alkyl group may be substituted with —O— or —CO—, and one or two or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently. Then, it may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group.
  • W AP1 represents a single bond, —O—, —COO— or —CH 2 —.
  • t AP1 represents 0, 1 or 2.
  • P AP1 is preferably a group represented by the following general formula (AP-1) to general formula (AP-7), and is represented by the following general formula (AP-1) or general formula (AP-2). Group represented by formula (AP-1) is more preferable.
  • Sp AP1 is preferably a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a single bond or a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. It is more preferable to represent a single bond or a linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
  • one or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkylene group are independently —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, It may be substituted with —COO— or —OCO—.
  • the hydrogen atom in P AP1- Sp AP1- may be substituted with a polymerizable group, an adsorptive group and / or an orientation-inducing group.
  • Polymerizable group (P AP1 -Sp AP1 -), the polymerizable group, mesogen group may be bonded to an adsorptive group and / or orientation-induced group.
  • the polymerizable group (P AP1 -Sp AP1 -) is preferably binding to the mesogenic groups, the adsorption group or orientation-induced group, and more preferably binding to the mesogenic groups or adsorptive groups.
  • P AP1 and / or Sp AP1 ⁇ molecules may be the same or different from each other.
  • the mesogen group means a group having a rigid portion, for example, a group having at least one cyclic group, preferably a group having 2 to 4 cyclic groups, and 3 to 4 cyclic groups. The groups provided are more preferred. In addition, if necessary, the cyclic group may be linked by a linking group.
  • the mesogen group preferably has a skeleton similar to that of liquid crystal molecules (liquid crystal compound) used in the liquid crystal layer.
  • cyclic group refers to an atomic group in which constituent atoms are cyclically bonded, and is a carbon ring, a heterocyclic ring, a saturated or unsaturated cyclic structure, a monocyclic or bicyclic structure, Including polycyclic structures, aromatic and non-aromatic.
  • the cyclic group may contain at least one hetero atom, and may be further substituted with at least one substituent (halogeno group, polymerizable group, organic group (alkyl, alkoxy, aryl, etc.)).
  • substituent halogeno group, polymerizable group, organic group (alkyl, alkoxy, aryl, etc.)
  • the mesogenic group preferably contains two or more single rings.
  • the mesogen group is preferably represented, for example, by the general formula (AL).
  • a AL1 and A AL2 each independently represent a divalent cyclic group.
  • One or more hydrogen atoms in Z AL1 , A AL1 and A AL2 may be independently substituted with a halogeno group, an adsorbing group, P AP1- Sp AP1 -or a monovalent organic group.
  • a plurality of Z AL1 and A AL1 are present in the molecule, they may be the same or different from each other.
  • n AL1 represents an integer of 1 to 5.
  • Z AL1 is preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and a single bond is preferable. , — (CH 2 ) 2 — or — (CH 2 ) 4 —.
  • One or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkylene group may be substituted with —O—, —COO—, or —OCO—.
  • Z AL1 is a single bond in which rings are directly connected to each other or an even number of atoms directly connecting the rings is even.
  • the form is preferred. For example, in the case of —CH 2 —CH 2 COO—, the number of atoms directly connecting the rings is four.
  • a AL1 and A AL2 each independently represent a divalent cyclic group.
  • the divalent cyclic group include 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenyl group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3-dioxane-2, 5-diyl group, tetrahydrothiopyran-2,5-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group , Pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, thiophene-2,5-diyl group-, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2 , 6-diyl group,
  • the substituent is preferably a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Further, the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group.
  • one or more hydrogen atoms in the cyclic group may be substituted with a halogeno group, an adsorptive group, P AP1- Sp AP1 -or a monovalent organic group.
  • the monovalent organic group is a group having a chemical structure formed by converting an organic compound into a monovalent group, and is obtained by removing one hydrogen atom from the organic compound. Refers to an atomic group.
  • Examples of such a monovalent organic group include an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. And an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
  • an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • An alkoxy group is particularly preferred, and an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms or an alkoxy group having 1 carbon atom is most preferred.
  • one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the above alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and alkenyloxy group may be substituted with —O—, —COO— or —OCO—.
  • the monovalent organic group may have a role as an orientation inducing group described later.
  • m AL1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3, and even more preferably 2 or 3.
  • the general formula (AL) is a structure in which two hydrogen atoms are eliminated from these compounds.
  • one or more hydrogen atoms in the cyclohexane ring, benzene ring or naphthalene ring are each independently a halogeno group
  • P AP1 -Sp AP1 -It may be substituted with a monovalent organic group (for example, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms), an adsorption group or an orientation inducing group.
  • formulas (me-8) to (me-44) preferred forms are formulas (me-8) to (me-44), and more preferred forms are formulas (me-8) to (me-10) and formulas (me-12) to (Me-18), formulas (me-22) to (me-24), formulas (me-26) to (me-27) and formulas (me-29) to (me-44), and more preferable forms Are expressions (me-12), (me-15) to (me-16), (me-22) to (me-24), (me-29), (me-34), (me-36) To (me-37) and (me-42) to (me-44).
  • a particularly preferred form is the following general formula (AL-1) or (AL-2), and a most preferred form is the following general formula (AL-1).
  • X AL101 to X AL118 and X AL201 to X AL214 each independently represent a hydrogen atom, a halogeno group, P AP1- Sp AP1- , an adsorption group or an orientation-inducing group.
  • Ring A AL11, Ring A AL12 and ring A AL21 each independently represent a cyclohexane ring or a benzene ring.
  • Any one type or two or more types of X AL101 to X AL118 and X AL201 to X AL214 are substituted with an adsorption group.
  • Any one type or two or more types of X AL101 to X AL118 and X AL201 to X AL214 are substituted with an orientation-inducing group.
  • P AP1 -Sp AP1 - may be substituted with.
  • the general formula (AL-1) or the general formula (AL-2) has one or more kinds of P AP1 -Sp APl- in its molecule.
  • X AL101 is preferably an orientation-inducing group.
  • At least one of X AL109 , X AL110 and X AL111 is preferably an adsorption group, and both X AL109 and X AL110 are adsorption groups or X AL110 is an adsorption group. Is more preferable, and X AL110 is even more preferably an adsorptive group.
  • X AL109 , X AL110 and X AL111 is P AP1 —Sp AP1 ⁇ or an adsorption group having a polymerizable site in the structure, and X AL109 and X AL111 more preferably - one or both of P AP1 -Sp AP1.
  • one or two of X AL104 to X AL108 and X AL112 to X AL116 are independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it is preferably a halogeno group, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom. In particular, it is preferable that X AL105 , X AL106, and X AL107 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom.
  • X AL201 is preferably an orientation-inducing group.
  • At least one of X AL207 , X AL208 and X AL209 is preferably an adsorptive group, and both X AL207 and X AL208 are adsorptive groups or X AL208 is an adsorptive group. Is more preferable, and X AL208 is even more preferably an adsorptive group.
  • At least one of X AL207 , X AL208 and X AL209 is preferably P AP1 -Sp AP1 -or an adsorbing group having a polymerizable site in the structure, and X AL207 and X AL209 more preferably - one or both of P AP1 -Sp AP1.
  • one or two of X AL202 to X AL206 and X AL210 to X AL214 are independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it is preferably a halogeno group, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom.
  • X AL204, X AL205 or X AL206 are each independently preferably an alkyl group or a fluorine atom of 1 to 3 carbon atoms.
  • the adsorptive group is a group having a role of adsorbing an adsorbent which is a layer that comes into contact with the liquid crystal composition such as a substrate, a film and an electrode.
  • Adsorption is generally classified into chemisorption in which a chemical bond (covalent bond, ionic bond, or metal bond) is created and adsorbed between an adsorbent and an adsorbate, and physical adsorption other than chemisorption.
  • the adsorption may be either chemical adsorption or physical adsorption, but physical adsorption is preferable. Therefore, the adsorbing group is preferably a group capable of physically adsorbing to the adsorbent, and more preferably a group capable of bonding to the adsorbent by intermolecular force.
  • Examples of the form of bonding with an adsorbent by an intermolecular force include forms by interaction such as permanent dipole, permanent quadrupole, dispersion force, charge transfer force, and hydrogen bond.
  • a preferred form of the adsorptive group is a form that can be bonded to the adsorbent by hydrogen bonding.
  • the adsorptive group may serve as either a donor or an acceptor of a proton via a hydrogen bond, or may serve as both.
  • the adsorbing group is preferably a group including a polar element having an atomic group in which a carbon atom and a hetero atom are linked (hereinafter, the “adsorbing group” is also referred to as a “polar group”).
  • a polar element refers to an atomic group in which a carbon atom and a hetero atom are directly connected.
  • the heteroatom is preferably at least one selected from the group consisting of N, O, S, P, B and Si, and is at least one selected from the group consisting of N, O and S Is more preferable, at least one selected from the group consisting of N and O is more preferable, and O is particularly preferable.
  • the valence of the polar element is not particularly limited, such as monovalent, divalent, or trivalent, and the number of polar elements in the adsorptive group is not particularly limited.
  • the orientation aid preferably has 1 to 8 adsorption groups in one molecule, more preferably 1 to 4 adsorption groups, and further preferably 1 to 3 adsorption groups.
  • a hydrogen atom is P AP1 -Sp AP1 in adsorptive group - substituted with structural and P AP1 -Sp AP1 - hydrogen atoms in the -OH
  • the structure substituted with is included in the adsorption group.
  • Adsorption group contains one or more polar elements and is roughly classified into cyclic group type and chain type.
  • the cyclic base type is a form including a cyclic group having a cyclic structure containing a polar element in its structure, and the chain base form is a cyclic group having a cyclic structure containing a polar element in its structure. Is not included.
  • the -chain type is a form having a polar element in a linear or branched chain group, and may have a cyclic structure containing no polar element in a part thereof.
  • a cyclic group-type adsorptive group means a form having a structure containing at least one polar element in a cyclic atomic arrangement.
  • the cyclic group is as described above. Therefore, the cyclic group type adsorptive group only needs to contain a cyclic group containing a polar element, and the entire adsorptive group may be branched or linear.
  • a chain-type adsorptive group refers to a structure in which a molecule does not include a cyclic atomic arrangement including a polar element, and includes at least one polar element in a linear atomic arrangement (which may be branched). Means a form having
  • a chain group refers to an atomic group in which a structural atom does not include a cyclic atom arrangement, and constituent atoms are linearly (may be branched), and an acyclic group. Group.
  • the chain group refers to a linear or branched aliphatic group, and may contain either a saturated bond or an unsaturated bond.
  • open-chain groups include, for example, alkyl, alkenyl, alkoxy, ester, ether or ketone.
  • the hydrogen atom in these groups may be substituted with at least one substituent (a reactive functional group (such as a vinyl group, an acryl group, or a methacryl group) or a chain organic group (such as an alkyl group or a cyano group)).
  • a reactive functional group such as a vinyl group, an acryl group, or a methacryl group
  • a chain organic group such as an alkyl group or a cyano group
  • the cyclic group type adsorptive group may be a heteroaromatic group having 3 to 20 carbon atoms (including a condensed ring) or a heteroalicyclic group having 3 to 20 carbon atoms (including a condensed ring). More preferably, it is a heteroaromatic group having 3 to 12 carbon atoms (including a condensed ring) or a heteroalicyclic group having 3 to 12 carbon atoms (including a condensed ring), more preferably a 5-membered heterocyclic group. More preferably, they are an aromatic group, a 5-membered heteroalicyclic group, a 6-membered heteroaromatic group, or a 6-membered heteroalicyclic group.
  • the hydrogen atom in these ring structures may be substituted with a halogeno group, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyloxy group.
  • the chain type adsorptive group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which a hydrogen atom or —CH 2 — in the structure is substituted with a polar element.
  • One or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO—, —OCO— or —. It may be substituted with OCO-COO-.
  • the chain-type adsorptive group preferably contains one or more polar elements at the end thereof.
  • the hydrogen atom in the adsorptive group may be replaced by a polymerizable group.
  • the polar element examples include a polar element containing an oxygen atom (hereinafter, oxygen-containing polar element), a polar element containing a nitrogen atom (hereinafter, nitrogen-containing polar element), and a polar element containing a phosphorus atom (hereinafter, phosphorus-containing polarity). Element), a polar element containing a boron atom (hereinafter, a boron-containing polar element), a polar element containing a silicon atom (hereinafter, a silicon-containing polar element), or a polar element containing a sulfur atom (hereinafter, a sulfur-containing polar element). . From the viewpoint of the adsorption ability, the polar element is preferably a nitrogen-containing polar element, a nitrogen-containing polar element, or an oxygen-containing polar element, and more preferably an oxygen-containing polar element.
  • oxygen-containing polar element at least one group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an alkylol group, an alkoxy group, a formyl group, a carboxyl group, an ether group, a carbonyl group, a carbonate group and an ester group, It is preferably a group linked to an atom.
  • nitrogen-containing polar element examples include at least one group selected from the group consisting of a cyano group, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a pyridyl group, a carbamoyl group, and a ureido group, It is preferably a group linked to an atom.
  • the phosphorus-containing polar element is preferably at least one group selected from the group consisting of a phosphinyl group and a phosphate group or a group in which the group is linked to a carbon atom.
  • a cyclic group having an oxygen-containing polar element hereinafter, oxygen-containing cyclic group
  • a cyclic group having a nitrogen-containing polar element hereinafter, nitrogen-containing cyclic group
  • a sulfur-containing polar group Cyclic group with an element hereinafter, sulfur-containing cyclic group
  • a chain group with an oxygen-containing polar element hereinafter, oxygen-containing chain group
  • a chain group with a nitrogen-containing polar element hereinafter, One or more groups selected from the group consisting of a nitrogen-containing chain group
  • an oxygen-containing cyclic group, a sulfur-containing cyclic group, and oxygen-containing More preferably, it contains one or more groups selected from the group consisting of a chain type group and a nitrogen-containing chain type group.
  • the oxygen-containing cyclic group preferably contains any of the following groups having an oxygen atom as an ether group in the ring structure.
  • the oxygen-containing cyclic group preferably includes any of the following groups having an oxygen atom as a carbonyl group, a carbonate group, or an ester group in the ring structure.
  • the nitrogen-containing cyclic group preferably contains any of the following groups.
  • the oxygen-containing group preferably contains any of the following groups.
  • R at1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Z at1 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, or a linear or branched alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms.
  • —CH 2 — in the alkylene group or alkenylene group may be substituted with —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, or —OCO— so that oxygen atoms are not directly adjacent to each other.
  • the nitrogen-containing chain-type group preferably contains any of the following groups.
  • R at , R bt , R ct and R dt each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the adsorbing group is preferably a group represented by the following general formula (AT).
  • Sp AT1 represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms.
  • W AT1 represents a single bond or the following general formula (WAT1) or (WAT2).
  • Z AT1 represents a monovalent group containing a polar element.
  • the hydrogen atom in Z AT1 may be replaced with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —.
  • Sp WAT1 and Sp WAT2 each independently represent a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms, and the hydrogen atom in the alkylene group is —OH, — CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 — may be substituted, and —CH 2 — in the alkylene group is a cyclic group, —O— so that an oxygen atom is not directly bonded.
  • Sp AT1 , Sp WAT1 and Sp WAT2 each independently represent a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a single bond or a linear carbon atom number. It is more preferable to represent an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and it is more preferable to represent a single bond or a linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
  • one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkylene group are independently —CH ⁇ CH so that an oxygen atom is not directly bonded. It may be substituted with-, -C ⁇ C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO-.
  • the hydrogen atoms in Sp AT1 and Sp WAT1 may be independently substituted with —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —.
  • Z AT1 represents a monovalent group containing a polar element and is preferably a group represented by the following general formula (ZAT1-1) or (ZAT1-2).
  • Sp ZAT11 and Sp ZAT12 each independently represent a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms.
  • the hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkylene group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly adjacent.
  • Z ZAT11 represents a group containing a polar element.
  • the structure represented by the ring containing Z ZAT12 in the general formula (ZAT1-2) represents a 5- to 7-membered ring.
  • the hydrogen atom in Z ZAT11 and Z ZAT12 may be substituted with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —.
  • R ZAT11 and R ZAT12 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkyl group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly bonded.
  • the group represented by the general formula (ZAT1-1) is preferably a group represented by the following general formulas (ZAT1-1-1) to (ZAT1-1-30).
  • the hydrogen atom bonded to the carbon atom may be substituted with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —.
  • Sp ZAT11 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms.
  • the hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkylene group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly adjacent.
  • R ZAT11 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkyl group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly bonded.
  • the group represented by the general formula (ZAT1-2) is preferably a group represented by the following general formulas (ZAT1-2-1) to (ZAT1-2-9).
  • the hydrogen atom bonded to the carbon atom may be substituted with a halogen atom, —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —.
  • Sp ZAT11 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms.
  • the hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkylene group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly adjacent.
  • Examples of the group represented by the general formula (ZAT1-1) include the following groups.
  • R tc represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or P AP1 —Sp AP1 —.
  • the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkyl group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly adjacent.
  • P AP1 -Sp AP1 - may be substituted with.
  • the orientation aid is preferably in a form in which the polar element contained in the adsorptive group or the polar element contained in the polymerizable group is localized.
  • the adsorptive group is an important structure for vertically aligning liquid crystal molecules, and when the adsorptive group and the polymerizable group are adjacent to each other, a better alignment property can be obtained, and a favorable liquid crystal composition can be obtained. Shows solubility.
  • the orientation aid preferably has a form having a polymerizable group and an adsorptive group on the same ring of the mesogen group.
  • one or more polymerizable groups and one or more adsorbing groups are respectively bonded on the same ring, and at least one of the one or more polymerizable groups or at least one of the one or more adsorbing groups.
  • a form in which one is bonded to the other and has a polymerizable group and an adsorptive group on the same ring is included.
  • a hydrogen atom in the spacer group of the polymerizable group may be replaced with an adsorptive group, and further, a hydrogen atom in the adsorptive group may be replaced with a polymerizable group through the spacer group. Good.
  • the orientation aid is preferably a compound represented by the following general formula (SAL).
  • the hydrogen atom bonded to the carbon atom is a linear or branched alkyl group having 1 to 25 carbon atoms, —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1. It may be replaced with-. However, the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by —OH, —CN, —Sp AT1 —W AT1 —Z AT1 or P AP1 —Sp AP1 —, and —CH 2 — in the alkyl group is oxygen. It may be substituted with a cyclic group, —O—, —COO—, —C ( ⁇ O) —, —OCO— or —CH ⁇ CH— so that the atoms are not directly bonded.
  • R AK1 has the same meaning as R AK1 in formula (AK).
  • a AL1 and A AL2 each independently have the same meaning as A AL1 and A AL2 in formula (AL).
  • Z AL1 has the same meaning as Z AL1 in formula (AL).
  • n AL1 has the same meaning as m AL1 in formula (AL).
  • Sp AT1 has the same meaning as Sp AT1 in formula (AT).
  • W AT1 has the same meaning as W AT1 in formula (AT).
  • Z AT1 has the same meaning as Z AT1 in formula (AT).
  • the compound represented by the general formula (SAL) is preferably a compound represented by the following formulas (SAL-1.1) to (SAL-2.9).
  • the amount of the alignment aid contained in the liquid crystal composition is preferably about 0.01 to 50% by mass.
  • the more preferable lower limit values thereof are 0.05% by mass and 0.1% by mass from the viewpoint of aligning the liquid crystal molecules more preferably.
  • the more preferable upper limit values thereof are 30% by mass, 10% by mass, 7% by mass, 5% by mass, 4% by mass and 3% by mass from the viewpoint of improving response characteristics.
  • the total content of the liquid crystal composition is preferably 0.05 to 10% by mass, preferably 0.1 to 8% by mass, and 0.1 to 5% by mass. Preferably, it is 0.1 to 3% by mass, preferably 0.2 to 2% by mass, more preferably 0.2 to 1.3% by mass, and 0.2 to 1% by mass. And preferably 0.2 to 0.56% by mass.
  • the polymerizable liquid crystal composition of the present invention contains a compound represented by the general formula (i) as a polymerizable compound, and further contains a compound represented by the general formula (SAL) (that is, contains an adsorption group Z AT1) . It is preferable to contain a compound represented by the formula (P) and an alignment aid which is a compound.
  • the compound represented by the general formula (SAL), which is an alignment aid, has a function of aligning the liquid crystal compound in the liquid phase composition substantially perpendicularly to the substrate, and is represented by the general formula (i).
  • the compound represented and the compound represented by the general formula (P) are used for stabilizing the alignment in which the liquid crystal compound is tilted in a certain direction with respect to the substrate in the state where no voltage is applied. Stabilization of the tilt of the liquid crystal compound with respect to the substrate can be achieved to a certain extent by using only the compound represented by the general formula (P), but the compound represented by the general formula (i) is used. As a result, the problem to be solved by the present application can be achieved.
  • the preferred lower limit of the total content is 0.01% by mass, 0.03% by mass, 0.05% by mass, 0.08% by mass, and 0% by mass with respect to the liquid crystal composition. 0.1% by mass, 0.15% by mass, 0.2% by mass, 0.25% by mass, and 0.3% by mass.
  • a preferable upper limit value of the total content of the compound represented by the general formula (SAL) and the compound represented by the general formula (P) is 10% by mass, and 8% by mass with respect to the liquid crystal composition. Yes, 5% by mass, 3% by mass, 1.5% by mass, 1.2% by mass, 1% by mass, 0.8% by mass, 0.5% by mass is there.
  • SAL a compound represented by the general formula
  • P a compound represented by the general formula (P)
  • the total content of the compound represented by the general formula (SAL) and the compound represented by the general formula (P) is too large, the compound may remain after curing depending on, for example, the illuminance of active energy rays. In some cases, problems such as an increase in the amount to be applied, a long time for curing, and a decrease in reliability of the liquid crystal composition may occur. Therefore, it is preferable to set the contents of these in consideration of these balances.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains a compound selected from the group consisting of compounds represented by general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-04) and (N-05). It is preferable to contain one kind or two or more kinds. These compounds correspond to compounds having a negative dielectric anisotropy.
  • the “compound having negative dielectric anisotropy” refers to a compound having a negative ⁇ sign and an absolute value larger than 2.
  • ⁇ of the compound is a value extrapolated from the measured value of the dielectric anisotropy of the composition obtained by adding the compound to a composition that is dielectrically almost neutral at 25 ° C.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains one or more compounds selected from the group of compounds represented by formulas (N-01), (N-02), (N-03) and (N-04). It is preferable to contain.
  • R 21 and R 22 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or 2 carbon atoms.
  • 8 represents an alkenyloxy group, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in each group independently represent —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO. It may be substituted with —, —COO— or —OCO—, and each Z 1 independently represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—. , —OCO—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C—, and m independently represents 1 or 2.
  • R 21 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and further preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. However, when Z 1 is other than a single bond, R 21 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 22 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Of these, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable.
  • R 21 and R 22 are alkenyl groups, the formulas (R1) to (R5)
  • a black dot in each formula represents a carbon atom in the ring structure.
  • a formula (R1) or a formula (R2) is more preferable.
  • the content of the compound in which R 21 and R 22 are alkenyl groups is preferably as small as possible, and preferably not contained.
  • Z 1 is preferably a single bond.
  • Z 1 is preferably —CH 2 CH 2 — or —CH 2 O—.
  • the fluorine atom of the compounds represented by the general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-04) and (N-05) is replaced with a chlorine atom of the same halogen group. It may be done. However, the content of the compound substituted with a chlorine atom is preferably as small as possible, and is preferably not contained.
  • the hydrogen atom present on the ring of the compound represented by formula (N-01), (N-02), (N-03), (N-04) or (N-05) is a fluorine atom or chlorine. Although it may be substituted with an atom, a chlorine atom is not preferred.
  • the compounds represented by the general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-04) and (N-05) have a negative ⁇ and an absolute value larger than 3. It is preferably a compound.
  • R 22 preferably represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention includes, as the compound represented by the general formula (N-01), the general formula (N-01-1), the general formula (N-01-2) and the general formula (N-01-3). ) And the general formula (N-01-4)
  • R 21 represents the same meaning as described above, and R 23 independently represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • One kind of compound selected from the group of compounds represented by It is preferable to contain two or more kinds.
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, and a compound represented by the general formula (N-01-1) to the general formula (N-01-4). It is preferable to contain one or more compounds selected from the group.
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-01-1) and a general formula (N-01-4). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-01-3) and a general formula (N-01-4). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention includes, as the compound represented by the general formula (N-02), the general formula (N-02-1), the general formula (N-02-2), and the general formula (N-02- 3)
  • R 21 represents the same meaning as described above, and R 23 independently represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • One kind of compound selected from the group of compounds represented by It is preferable to contain two or more kinds.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, and a compound represented by the general formula (N-02-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-02-1) and a general formula (N-02-3). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-02-1) and a general formula (N-01-4). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention has the general formula (N-03-1) as a compound represented by the general formula (N-03).
  • R 21 has the same meaning as described above, and R 23 represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. It is preferable to contain one kind or two or more kinds of compounds.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains the polymerizable compound as the first component, the polymerizable compound as the second component, and the compound represented by the general formula (N-03-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-03-1) and a general formula (N-01-4). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-03-1) and a general formula (N-02-1). It is preferable to contain a compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-03-1) and a general formula (N-01-4). It is preferable to contain the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the general formula (N-02-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention has the general formula (N-04-1) as a compound represented by the general formula (N-04).
  • R 21 has the same meaning as described above, and R 23 represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. It is preferable to contain one kind or two or more kinds of compounds.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains the polymerizable compound as the first component, the polymerizable compound as the second component and the compound represented by the general formula (N-04-1) at the same time.
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-04-1) and a general formula (N-01-4). It is particularly preferable to simultaneously contain the compound represented by
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-04-1) and a general formula (N-01-4). It is particularly preferable to simultaneously contain the compound represented by and the compound represented by the general formula (N-02-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-04-1) and a general formula (N-01-4). It is particularly preferable to simultaneously contain the compound represented by and the compound represented by the general formula (N-03-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-04-1) and a general formula (N-02-1). It is particularly preferable to simultaneously contain the compound represented by and the compound represented by the general formula (N-03-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention comprises a polymerizable compound as the first component, a polymerizable compound as the second component, a compound represented by the general formula (N-04-1) and a general formula (N-01-4). It is particularly preferable to simultaneously contain the compound represented by and the compound represented by the general formula (N-02-1) and the compound represented by the general formula (N-03-1).
  • the liquid crystal composition of the present invention includes, as the compound represented by the general formula (N-05), a compound selected from the compound group represented by the formulas (N-05-1) to (N-05-3). May be included.
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by the general formula (N-01) is 0%, 1%, 5%, or 10% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. , 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% Is.
  • the preferable upper limit of the content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20%. And 15% and 10%.
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by the general formula (N-02) is 0%, 1%, 5%, or 10% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. , 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% Is.
  • the preferable upper limit of the content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20%. And 15% and 10%.
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by formula (N-03) is 0%, 1%, 5%, or 10% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. , 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% Is.
  • the preferable upper limit of the content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20%. And 15% and 10%.
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by formula (N-04) is 0%, 1%, 5%, or 10% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. , 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% Is.
  • the preferable upper limit of the content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20%. And 15% and 10%.
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by formula (N-05) is 0%, 2%, 5%, or 8% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. Yes, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%.
  • the preferable upper limit of the content is 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%.
  • the liquid crystal composition of the present invention may further contain one kind or two or more kinds of the compound represented by the general formula (N-06).
  • the lower limit of the preferred content of the compound represented by formula (N-06) is 0%, 2%, 5%, or 8% with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. Yes, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%.
  • the preferable upper limit of the content is 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10%. And 5%.
  • the liquid crystal composition of the present invention includes the general formula (NU-01) to the general formula (NU-08)
  • R NU11, R NU12, R NU21, R NU22, R NU31, R NU32, R NU41, R NU42, R NU51, R NU52, R NU61, R NU62, R NU71, R NU72, R NU81 and R NU82 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • One or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the group are each independently —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO. It may be substituted by-) and contains one or more compounds selected from the group of compounds represented by
  • R NU11, R NU12, R NU21, R NU22, R NU31, R NU32, R NU41, R NU42, R NU51, R NU52, R NU61, R NU62, R NU71, R NU72, R NU81 and R NU82 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • at least one R NU11 , R NU21 , R NU41 and R NU51 is preferably an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms, and is an alkenyl represented by the formula (R2). Groups are preferred.
  • the compound having an alkenyl group is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, preferably 20% or less, preferably 15% or less, and 10% or less with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention. % Or less is preferable.
  • the compound having an alkenyl group is preferably 10% or less, preferably 5% or less, preferably 1% or less, and preferably not contained.
  • R NU11 , R NU21 , R NU31 , R NU41 , R NU51 , R NU61 , R NU71 , and R NU81 are particularly preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R NU12 , R NU22 , and R NU22 are particularly preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-02).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-03).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-03) and a compound represented by the general formula (NU-04).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-03) and a compound represented by the general formula (NU-05).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-06).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-07).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-08).
  • the liquid crystal composition of the present invention contains a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-02) and a compound represented by the general formula (NU-04). Is more preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-03) and a compound represented by the general formula (NU-05). Is more preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention includes a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-02), a compound represented by the general formula (NU-03) and a general formula (NU It is more preferable to contain a compound represented by NU-05).
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-01) is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and further preferably 20 to 40% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-02) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, and further preferably 5 to 20% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-03) is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 0 to 15% by mass, and further preferably 0 to 10% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-04) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-05) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and further preferably 3 to 20% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-06) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-07) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass. preferable.
  • the content of the compound represented by the general formula (NU-08) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass. preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention may contain one kind or two or more kinds of compounds having positive dielectric anisotropy described in paragraphs 0236 to 0509 of Patent Document 4 (Patent No. 6233550).
  • composition of the present invention does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms are bonded to each other such as a peracid (—CO—OO—) structure in the molecule.
  • the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% or less, and more preferably 3% or less with respect to the total mass of the composition. It is more preferably 1% or less, and most preferably substantially not contained.
  • the content of the compound in which the chlorine atom is substituted is preferably 15% or less, and more preferably 10% or less with respect to the total mass of the composition. % Or less, preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and further preferably substantially not contained.
  • the content of the compound in which all the ring structures in the molecule are 6-membered rings is 80 relative to the total mass of the composition. % Or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and the composition is composed of only compounds in which all the ring structures in the molecule are all 6-membered rings. Most preferably.
  • the content of the compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and the content of the compound having a cyclohexenylene group to the total mass of the composition is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, further preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and further preferably substantially not contained.
  • the content of the compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in which a hydrogen atom may be replaced by a halogen in the molecule may be reduced. It is preferable that the content of the compound having the 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is 10% or less, and preferably 8% or less, based on the total mass of the composition. It is more preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and further preferably substantially not contained.
  • substantially free of means not including any substance that is unintentionally included.
  • the liquid crystal composition of the present invention may contain a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer or an infrared absorber in addition to the above-mentioned compounds.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains an antioxidant so that the liquid crystal composition does not polymerize in the heat treatment which is one of the manufacturing steps of the liquid crystal display element.
  • an antioxidant When the antioxidant is not contained, the polymerization proceeds in the heat treatment before the UV irradiation step, and the desired orientation cannot be obtained.
  • antioxidant examples include hindered phenols represented by the general formula (H-1) to the general formula (H-4).
  • R H1's each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or 2 carbon atoms. Represents an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms. More specifically, R H1 is more preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • M H1 is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms (one or more —CH 2 — in the alkylene group is O-, -CO-, -COO-, -OCO- may be substituted), -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-,-.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains an antioxidant
  • its lower limit is preferably 10 mass ppm, 20 mass ppm is preferable, 50 mass ppm is preferable, and its upper limit is 10000 mass ppm, but 1000 mass ppm. Is preferable, 500 mass ppm is preferable, and 100 mass ppm is preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention has a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) of 60 ° C. to 120 ° C., more preferably 70 ° C. to 100 ° C., particularly preferably 70 ° C. to 85 ° C.
  • T NI nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature
  • 60 degreeC or more is expressed as TNI being high.
  • T NI is preferably 70 to 80 ° C.
  • T NI is preferably 80 to 90 ° C.
  • outdoor display applications such as PID (Public Information Display)
  • T NI is 90 to 90 ° C. 110 ° C is preferred.
  • the liquid crystal composition of the present invention has a refractive index anisotropy ( ⁇ n) at 20 ° C. of 0.08 to 0.14, more preferably 0.09 to 0.13, and 0.09 to 0.12. Particularly preferred. More specifically, it is preferably 0.10 to 0.13 when it corresponds to a thin cell gap, and 0.08 to 0.10 when it corresponds to a thick cell gap.
  • the liquid crystal composition of the present invention particularly preferably has a refractive index anisotropy ( ⁇ n) at 20 ° C. of 0.098 to 0.118.
  • the liquid crystal composition of the present invention has a rotational viscosity ( ⁇ 1 ) at 20 ° C. of 50 to 160 mPa ⁇ s, preferably 55 to 160 mPa ⁇ s, and more preferably 60 to 160 mPa ⁇ s.
  • ⁇ 1 rotational viscosity
  • the liquid crystal composition of the present invention has a dielectric anisotropy ( ⁇ ) at 20 ° C. of -1.7 to -4.0, preferably -1.7 to -3.5, and from -1.8. -3.5 is more preferable, and -1.9 to -3.3 is more preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains a polymerizable compound as a first component and a polymerizable compound as a second component, and further contains the general formula (N-01), the general formula (N-02) and the general formula (N-03). ), A general formula (N-04), a general formula (N-05) and a general formula (N-06), and one or more compounds selected from the group of compounds represented by the general formula (NU -01) to (NU-08), it is preferable to contain one or more compounds selected from the group of compounds, and the upper limit of the total of these contents is 100% by mass and 99% by mass.
  • 98 mass%, 97 mass%, 96 mass%, 95 mass%, 94 mass%, 93 mass%, 92 mass%, 91 mass%, 90 mass%, 89 mass%, 88 mass%, 87 mass%, 86 %, 85% by mass, and 84% by mass are preferable, and
  • the lower limit of the total is 78% by mass, 80% by mass, 81% by mass, 83% by mass, 85% by mass, 86% by mass, 87% by mass, 88% by mass, 89% by mass, 90% by mass, 91% by mass, It is preferably 92% by mass, 93% by mass, 94% by mass, 95% by mass, 96% by mass, 97% by mass, 98% by mass, 99% by mass and 100% by mass.
  • the liquid crystal composition of the present invention contains a polymerizable compound as a first component and a polymerizable compound as a second component, and further contains the general formula (N-01), the general formula (N-02) and the general formula (N-03). ) And one or more compounds selected from the group of compounds represented by the general formula (N-04), and from the group of compounds represented by the general formulas (NU-01) to (NU-08) It is particularly preferable to contain one or more selected compounds, and the upper limit of the total of these contents is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, 97% by mass, 96% by mass, 95% by mass.
  • the lower limit of the total of these contents is 78% by mass, 80% by mass , 81 mass%, 83 mass%, 85 mass%, 86 mass%, 87 mass%, 88 mass%, 89 mass%, 90 mass%, 91 mass%, 92 mass%, 93 mass%, 94 mass%, 95 It is preferably mass%, 96 mass%, 97 mass%, 98 mass%, 99 mass%, and 100 mass%.
  • the liquid crystal composition of the present invention can impart a sufficiently high polymerization rate and a sufficiently large pretilt angle.
  • the liquid crystal display device using the liquid crystal composition of the present invention has a small residual amount of the polymerizable compound in the liquid crystal display device after the polymerization, and is a high-definition PSA type or PSVA type liquid crystal display device such as 4K or 8K. It is possible to prevent or significantly suppress display defects such as IS. From the above, the production efficiency of a 4K or 8K high-definition PSA type or PSVA type liquid crystal display device can be remarkably improved, and the industrial utility value is very high.
  • the liquid crystal composition of the present invention is suitable for producing a PSA type or PSVA type liquid crystal display element, and also suitable for producing an NPS type liquid crystal display element. Further, it is also suitable for producing a PI-less type liquid crystal display element characterized by not having an alignment film.
  • the liquid crystal composition of the present invention is also suitable for a liquid crystal display element having no alignment film, that is, a mode commonly referred to as PI-less.
  • PI-less a mode commonly referred to as PI-less.
  • the liquid crystal composition of the present invention is useful for a liquid crystal display device for driving an active matrix, and can be used for liquid crystal display devices such as PSA, PSVA, PS-IPS, PS-FFS, and NPS.
  • the liquid crystal display element of the present invention includes a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, a common electrode provided on the first substrate or the second substrate, and the first substrate or the first substrate. It is preferable to have a pixel electrode provided on the second substrate and having a thin film transistor, and a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition provided between the first substrate and the second substrate. If necessary, an alignment film for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules may be provided on the facing surface side of at least one of the first substrate and / or the second substrate so as to come into contact with the liquid crystal layer.
  • a vertical alignment film, a horizontal alignment film, or the like can be appropriately selected according to the driving mode of the liquid crystal display element, and a rubbing alignment film (eg, polyimide) or a photo alignment film (decomposition type polyimide, etc.), etc.
  • a rubbing alignment film eg, polyimide
  • a photo alignment film decomposition type polyimide, etc.
  • the well-known alignment film can be used.
  • a color filter may be appropriately provided on the first substrate or the second substrate, and a color filter can be provided on the pixel electrode or the common electrode.
  • the two substrates of the liquid crystal cell used in the liquid crystal display element of the present invention can be made of a transparent transparent material such as glass or plastic, and one of them may be an opaque material such as silicon.
  • the transparent substrate having the transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
  • the color filter can be produced by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, a dyeing method, or the like.
  • the method for producing a color filter by the pigment dispersion method will be described as an example.
  • a curable colored composition for a color filter is applied on the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this step for each of the three colors of red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be manufactured.
  • a pixel electrode provided with an active element such as a TFT, a thin film diode, a metal insulator and a metal specific resistance element may be provided on the substrate.
  • first substrate and the second substrate it is preferable to face the first substrate and the second substrate so that the common electrode and the pixel electrode layer are inside.
  • the distance between the first substrate and the second substrate may be adjusted via a spacer.
  • the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are improved. Further, a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
  • the spacer include glass particles, plastic particles, alumina particles, photoresist materials, and the like.
  • a usual vacuum injection method or ODF method can be used as a method for sandwiching the liquid crystal composition between the two substrates.
  • the polymerizing the polymerizable compound contained in the liquid crystal composition of the present invention in order to obtain good alignment performance of the liquid crystal, it is desirable to polymerize at an appropriate polymerization rate, and therefore, the activity of an ultraviolet ray, an electron beam, etc.
  • a method of polymerizing by irradiating an energy ray singly or in combination or sequentially is preferable.
  • ultraviolet rays When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used.
  • the polymerization is carried out in a state where the liquid crystal composition is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side must be provided with appropriate transparency for active energy rays.
  • the orientation state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as electric field, magnetic field or temperature, and further irradiation with active energy rays is performed. It is also possible to use a means of polymerizing the polymer.
  • a means of polymerizing the polymer In particular, when exposing to ultraviolet light, it is preferable to apply ultraviolet light while applying a DC electric field or an AC electric field to the liquid crystal composition.
  • the applied alternating electric field is preferably an alternating current having a frequency of 1 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on the desired pretilt angle of the liquid crystal display element.
  • the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage.
  • IS occurs if the polymerizable compound remains unpolymerized after the device is manufactured.
  • the amount of the remaining polymerizable compound is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, particularly preferably 20 ppm or less, particularly preferably the detection lower limit or less, or 0.
  • the temperature at the time of irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays or electron rays used when polymerizing the polymerizable compound contained in the liquid crystal composition of the present invention is not particularly limited.
  • active energy rays such as ultraviolet rays or electron rays used when polymerizing the polymerizable compound contained in the liquid crystal composition of the present invention
  • it is preferably within a temperature range in which the liquid crystal state of the liquid crystal composition is maintained. That is, it is preferable to polymerize at 15 to 50 ° C.
  • a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, or the like can be used as a lamp for generating ultraviolet rays, and an ultra-high-pressure UV lamp manufactured by USHIO and a fluorescent ultraviolet lamp manufactured by TOSHIBA are preferable.
  • an ultra-high-pressure UV lamp manufactured by USHIO and a fluorescent ultraviolet lamp manufactured by TOSHIBA are preferable.
  • the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated it is preferable to irradiate the ultraviolet rays in a wavelength range other than the absorption wavelength range of the liquid crystal composition, and it is preferable to use the ultraviolet rays after cutting the ultraviolet rays if necessary.
  • the intensity of ultraviolet rays to be applied is preferably 0.1 mW / cm 2 to 100 W / cm 2, and more preferably 2 mW / cm 2 to 50 W / cm 2 .
  • the amount of energy of the ultraviolet rays to be irradiated can be appropriately adjusted, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 .
  • T ni Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) ⁇ n: refractive index anisotropy at 20 ° C ⁇ : viscosity at 20 ° C (mPa ⁇ s) ⁇ 1 : rotational viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) ⁇ : dielectric anisotropy at 20 ° C.
  • K 33 elastic constant at 20 ° C.
  • K 33 (pN) Manufacturing method and evaluation method of liquid crystal display element) (Evaluation of pretilt angle change amount) First, the pretilt angle of the liquid crystal display element was measured and used as the pretilt angle (initial).
  • pretilt angle was measured and used as the pretilt angle (after the test).
  • pretilt angle change amount absolute value of pretilt angle change
  • pretilt angle was measured using a pretilt angle measuring system (“OPTIPRO” manufactured by Shintech Co., Ltd.). Moreover, the magnitude of the applied voltage (30 V) is several times larger than the normal drive voltage, and this evaluation test is an acceleration test.
  • pretilt angle change amount is to 0 [°]
  • the liquid crystal cell containing the polymerizable compound was injected into the liquid crystal cell using a fluorescent UV lamp so that the illuminance measured under the condition of the central wavelength of 365 nm was 3.5 mW / cm 2, and the ultraviolet light was 120%.
  • a liquid crystal display element was obtained by irradiating for a minute (note that each characteristic value of the liquid crystal display element was evaluated using a liquid crystal display element prepared by a similar method).
  • the liquid crystal display device was disassembled to obtain an acetonitrile solution of an elution component containing a liquid crystal composition, a polymer and an unreacted polymerizable compound. This was analyzed by high performance liquid chromatography to measure the peak area of each component. The amount of the remaining polymerizable compound was determined from the peak area ratio of the liquid crystal compound as an index and the peak area of the unreacted polymerizable compound.
  • the residual amount of the polymerizable compound was determined from this value and the amount of the polymerizable compound initially added.
  • the detection limit of the residual amount of the polymerizable compound was 10 ppm. In this evaluation, the residual amount of 100 ppm was set as the allowable limit range of display defects. (Evaluation of voltage holding ratio) First, a liquid crystal composition containing a polymerizable compound was injected by a vacuum injection method into a liquid crystal cell having a cell gap of 3.5 ⁇ m and including a substrate with ITO having no polyimide alignment film. Next, after heating at 120 ° C.
  • Comparative Example 1 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1, 0.2 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X1) and 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2), Comparative Example 1 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-R1) was added.
  • Comparative Example 2 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1, 0.2 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X1) and 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2), Comparative Example 2 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-R2).
  • Example 1 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1, 0.2 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X1) and 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2), Example 1 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-11) was added.
  • Example 2 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1, 0.2 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X1) and 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2), Example 2 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-3) was added.
  • Example 3 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1, 0.2 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X1) and 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2), Example 3 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-4) was added.
  • Example 4 A liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-1) and 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-11) was prepared.
  • Example 5 A liquid crystal composition containing a polymerizable compound obtained by adding 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-1) and 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-3) was used.
  • the liquid crystal composition of the present invention has a sufficiently high voltage holding ratio, is less likely to cause a display defect due to a change in the pretilt angle, and is free from deposition of a polymerizable compound.
  • Comparative Examples 3 and 4, Examples 6 to 10 With respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-2, 0.4 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X2) and 0.5 parts by mass of the compound represented by the formula (SAL-X3), Comparative Example 3 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-R3) was added.
  • a liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-R3) was set as Comparative Example 4.
  • Example 6 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-25) was added.
  • Example 7 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-28) was added.
  • Example 8 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-23) was added.
  • Example 9 was a liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.6 part by mass of the compound represented by the formula (RM-33) was added.
  • Example 10 A liquid crystal composition containing a polymerizable compound to which 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-25) and 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-28) were added.
  • Example 11 A liquid crystal composition containing a polymerizable compound obtained by adding 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-25) and 0.3 part by mass of the compound represented by the formula (RM-23) was used.

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Abstract

本発明は、液晶分子を垂直配向させる配向規制力を阻害することなく、プレチルト角の変化による表示不良が無いか、あるいは極めて少なく、また高い電圧保持率である、重合性化合物を含む液晶組成物を提供すること、及び、これを用いた液晶表示素子を提供することにある。 本発明の液晶組成物は、特定の重合性化合物を含有する液晶組成物を提供し、あわせて該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにより上記課題を解決する。

Description

重合性液晶組成物及び液晶表示素子
 本発明は重合性化合物を含有する液晶組成物及びこれを使用した液晶表示素子に関する。
 一般に、液晶パネルや液晶ディスプレイなどの液晶表示素子は、液晶分子の配列の状態を電場等の外部刺激によって変化させて、これに伴う光学特性の変化を表示に利用している。このような液晶表示素子は、二枚の透明基板の間隙に液晶分子を充填した構成をしており、当該液晶分子と当接する基板の表面には液晶分子を予め特定の方向に配列させるための配向膜を形成しているのが一般的である。
 しかし、液晶表示素子の製造工程において配向膜表面に生じた傷やほこりが原因で配向欠陥が発生する問題や、基板のサイズが大型化に伴い、基板全面に亘って、かつ長期間均一な配向を得るための配向膜の設計および管理が困難になるという問題がある。
 そこで、近年、液晶分子の配向を制御する自発配向材を含む液晶組成物を液晶層に用いることで、配向膜を必要としない液晶表示素子の開発が進められている(特許文献1、2)。
 配向膜を必要としない液晶表示素子の製造は、液晶性化合物、自発配向材及び重合性化合物を含む重合性化合物含有液晶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自発配向材と、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。
 液晶分子のプレチルト角の変化に起因する焼き付きは、液晶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たときに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ものである。この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。
米国特許公開2017-0123275号公報 特表2015-168826号公報
 本発明は、液晶分子を垂直配向させる配向規制力を阻害することなく、液晶表示素子とした際に残存する重合性化合物を抑え、電圧保持率の低下やプレチルト角の変化による表示不良が無いか、あるいは極めて少ない重合性化合物を含む液晶組成物を提供すること、及び、これを用いた液晶表示素子を提供することにある。
 本発明者らが鋭意検討した結果、一般式(i)で表される重合性化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物により、上記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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 (式中、Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12は、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表し、
i1~Xi12から選ばれる、少なくとも2つは、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、
 Pi1及びPi2は、それぞれ独立して、以下の式(R-I)から式(R-IX)のいずれかを表し、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R21、R31、R41、R51及びR61はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基を表し、Wは単結合、-O-又はメチレン基を表し、Tは単結合又は-COO-を表し、p、t及びqはそれぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
 Spi1及びSpi2は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数1~15のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-OCO-又は-COO-で置換されてよく、
 ni1は、0、1又は2を表し、
 Li1及びLi2は、それぞれ独立して、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-OCO-、-COO-、-OCO-、-CH=CR-COO-、-CH=CR-OCO-、-COO-CR=CH-、-OCO-CR=CH-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-COO-(CH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-(式中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表し、zは、1~4の整数を表す。)を表し、
 Xi5、Xi6、Xi7、Xi8及び/又はLi2が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていても良い。)
 併せて、本発明は、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子、当該液晶組成物を用いたアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子、当該液晶組成物を用いたPSAモード、PSVAモード、PS-IPSモード又はPS-FSSモード用液晶表示素子、及び当該液晶組成物を用いた一対の基板のうち少なくとも一方の基板表面に配向膜を備えていない液晶表示素子を提供することを目的とする。
 本発明の重合性液晶組成物を用いることにより、プレチルト角の変化が少ない液晶表示素子を得ることができる。また、本発明の重合性液晶組成物を用い作成した液晶表示素子は高い電圧保持率(VHR)を有し、さらに素子内の未重合の重合性化合物が極めて少ないという特徴を有する。
 上記一般式(i)において、Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12は、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表すが、アルキル基及びアルコキシ基は直鎖状であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基又はフッ素原子が好ましく、水素原子、メチル基、メトキシ基又はフッ素原子が好ましい。2個以上は水素原子以外であることが好ましく、2個又は3個が水素原子以外が好ましく、2個が水素原子以外であることが好ましい。
 前記アルキル基およびアルコキシ基の好ましい炭素原子数は、液晶の配向性を重要視する場合には10~18が好ましく、液晶化合物への溶解性を重要視する場合には1~4が好ましい。また、チルト角安定性を重視する場合には、アルキル基が好ましい。また、前記アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状または分岐状であってもよいが、直鎖状が特に好ましい。
 Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12のうち、2個以上が炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表すことが好ましく、前記アルキル基およびアルコキシ基の好ましい炭素原子数は、液晶の配向性を重要視する場合には10~18が好ましく、液晶化合物への溶解性を重要視する場合には1~4が好ましい。また、チルト角安定性を重視する場合には、アルキル基が好ましい。また、前記アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状または分岐状であってもよいが、直鎖状が特に好ましい。
 また、Xi5、Xi6、Xi7、i8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12は、電圧保持率を重視する場合には、少なくとも1つ以上が、炭素原子数1から18のアルキル基であることが好ましい。前記アルキル基の好ましい炭素原子数は、液晶の配向性を重要視する場合には10~18が好ましく、液晶化合物への溶解性を重要視する場合には1~4が好ましい。また、チルト安定性を重視する場合、1~3が好ましい。前記アルキル基は、直鎖状または分岐状であってもよいが、直鎖状が特に好ましい。
 上記一般式(i)において、UV照射後の残存モノマー量を少なくするためには、Xi11又はXi12の1つ又は2つが、水素原子であることが好ましい。
 上記一般式(i)において、液晶組成物への溶解性を重視する場合には、Xi5、Xi6、Xi7、i8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12少なくとも1つ以上が、ハロゲン原子が好ましく、特にフッ素が好ましい。
 上記一般式(i)において、ni1が1の場合、チルト角安定性を重視する場合には、Xi5、Xi6、Xi7、及びXi8のうちから選ばれる2つが、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子である事が好ましく、炭素原子数1から3のアルキル基、フッ素が特に好ましい。
 上記一般式(i)において、Li1は、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-C-COO-、-C-OCO-、-OCO-C-、-COO-C-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-が好ましく、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-C-COO-、-C-OCO-、-OCO-C-、-COO-C-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-がより好ましく、単結合であることが特に好ましい。
 上記一般式(i)において、Li2は、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-C-COO-、-C-OCO-、-OCO-C-、-COO-C-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-が好ましく、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-C-COO-、-C-OCO-、-OCO-C-、-COO-C-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-がより好ましく、単結合であることが特に好ましい。
 上記一般式(i)において、Li1とLi2とはお互い同一でも異なってもよいが、Li1とLi2とは同一であることがより好ましい。
 一般式(i)において、Pi1及びPi2はそれぞれ独立して、以下の式(R-I)から式(R-IX)のいずれかを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R21、R31、R41、R51およびR61はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基または炭素原子数1~5個のハロゲン化アルキル基であり、Wは単結合、-O-またはメチレン基であり、Tは単結合または-COO-であり、p、tおよびqはそれぞれ独立して、0、1または2である。)
 このうち、上記一般式(i)において、Pi1及びPi2はそれぞれ独立して、式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)、式(R-IV)、式(R-V)又は式(R-VII)であることが好ましく、式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)又は式(R-IV)であることがより好ましく、式(R-I)であることがより好ましく、アクリルオキシ基((R-I)においてR21が水素原子である置換基)又はメタクリルオキシ基((R-I)においてR21がメチル基である置換基)であることが更に好ましく、メタクリルオキシ基であることがさらに好ましい。
 一般式(i)において、Spi1及びSpi2は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数1~3のアルキレン基であることが好ましく、単結合であることが更に好ましい。
 一般式(i)で表される重合性化合物は1種のみを使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
 本発明に係る液晶組成物は、1種~5種の一般式(i)で表される重合性化合物を含むことが好ましく、1種~4種の一般式(i)で表される重合性化合物を含むことが好ましく、1種~3種の一般式(i)で表される重合性化合物を含むことが好ましい。
 本発明の液晶組成物における一般式(i)で表される重合性化合物の含有量の下限は、0.05質量%が好ましく、0.08質量%が好ましく、0.1質量%が好ましく、0.15質量%が好ましく、0.17質量%が好ましく、0.2質量%が好ましく、0.22質量%が好ましく、0.25質量%が好ましく、0.27質量%が好ましく、0.3質量%が好ましく、0.32質量%が好ましく、0.35質量%が好ましく、0.37質量%が好ましく、0.4質量%が好ましく、0.42質量%が好ましく、0.45質量%が好ましく、0.48質量%が好ましく、0.5質量%が好ましく、0.53質量%が好ましく、0.55質量%が好ましく、0.58質量%が好ましく、0.60質量%が好ましく、0.63質量%が好ましく、0.65質量%が好ましく、0.68質量%が好ましく、0.70質量%が好ましく、0.73質量%が好ましく、0.75質量%が好ましく、0.78質量%が好ましく、0.8質量%が好ましい。本発明の液晶組成物における一般式(i)で表される重合性化合物の含有量の上限は、2.5質量%が好ましく、2.3質量%が好ましく、2.1質量%が好ましく、2質量%が好ましく、1.8質量%が好ましく、1.6質量%が好ましく、1.5質量%が好ましく、1質量%が好ましく、0.95質量%が好ましく、0.9質量%が好ましく、0.85質量%が好ましく、0.8質量%が好ましく、0.75質量%が好ましく、0.7質量%が好ましく、0.65質量%が好ましく、0.6質量%が好ましく、0.55質量%が好ましく、0.5質量%が好ましく、0.45質量%が好ましく、0.4質量%が好ましい。
一般式(i)で表される重合性化合物を単独で使用する場合は、低温での保存安定性の観点から少ない方が好ましく、一般式(i)で表される重合性化合物を複数組み合わせて使用する場合には、本願の効果をより発現させるため、多い方が好ましい。
 なお、低温での保存安定性とプレチルト角の変化を両立させるためには、本発明の液晶組成物における一般式(i)で表される重合性化合物の含有量は、0.1~1%が好ましく、0.2~0.8%が好ましく、0.3~0.75%が好ましく、0.35~0.7%が好ましく、0.4~0.7%が好ましい。 本発明に係る一般式(i)で表される重合性化合物の好適な化合物としては、以下の式RM-1~RM-33が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式RM-1からRM-33が好ましく、RM-3~RM-11、RM-22~RM-30がより好ましく、RM-3、RM-11およびRM-25、RM-28~RM-30、がさらに好ましい。
 本発明に係る液晶組成物は、一般式(i)で表される重合性化合物を含有するが、その他の重合性化合物を併用しても良い。当該その他の重合性化合物としては、以下の一般式(P)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(上記一般式(P)中、Rp1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数1~15のアルキル基又は-Spp2-Pp2を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
 Pp1及びPp2はそれぞれ独立して、一般式(Pp1-1)~式(Pp1-9)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Rp11及びRp12はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のハロゲン化アルキル基を表し、Wp11は単結合、-O-、-COO-又はメチレン基を表し、tp11は、0、1又は2を表すが、分子内にRp11、Rp12、Wp11及び/又はtp11が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。)
のいずれかを表し、
 Spp1及びSpp2はそれぞれ独立して、単結合又はスペーサー基を表し、
 Zp1及びZp2はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-C-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH-、-CHOCOO-、-OCHCHO-、-CO-NRZP1-、-NRZP1-CO-、-SCH-、-CHS-、-CH=CRZP1-COO-、-CH=CRZP1-OCO-、-COO-CRZP1=CH-、-OCO-CRZP1=CH-、-COO-CRZP1=CH-COO-、-COO-CRZP1=CH-OCO-、-OCO-CRZP1=CH-COO-、-OCO-CRZP1=CH-OCO-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-(C=O)-O-(CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCH-、-CHCF-、-CFCF-又は-C≡C-(式中、RZP1はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表すが、分子内にRZP1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。)
を表し、
 Ap1、Ap2及びAp3はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基又はアントラセン-2,6-ジイル基(これら基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1~8のアルキル基又は-Spp2-Pp2で置換されていても良く、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
 mp1は、0、1、2又は3を表し、分子内にZp1、Ap2、Spp2及び/又はPp2が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良いが、Ap3は、mp1が0で、Ap1がフェナントレン-2,7-ジイル基又はアントラセン-2,6-ジイル基である場合には単結合を表す。
ただし、一般式(i)で表される化合物を除く。)
で表される化合物が好ましい。また、当該重合性モノマーは1種又は2種以上含有することが好ましい。
 本発明に係る一般式(P)において、Rp1は-Spp2-Pp2であることが好ましい。
 Pp1及びPp2はそれぞれ独立して式(Pp1-1)~式(Pp1-3)のいずれかであることが好ましく、(Pp1-1)であることが好ましい。
 Rp11及びRp12はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
 tp11は、0又は1が好ましい。
 Wp11は、単結合、メチレン基又はエチレン基が好ましい。
 mp1は0、1又は2であることが好ましく、0又は1が好ましい。
 Zp1及びZp2はそれぞれ独立して、単結合、-OCH-、-CHO-、-CO-、-C-、-COO-、-OCO-、-COOC-、-OCOC-、-COCO-、-CCOO-、-CH=CH-、-CF-、-CFO-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH-、-OCF-又は-C≡C-が好ましく、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-COOC-、-OCOC-、-COCO-、-CCOO-、-CH=CH-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH-又は-C≡C-が好ましく、分子内に存在する1つのみが-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-、-OCO-、-COOC-、-OCOC-、-COCO-、-CCOO-、-CH=CH-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH-又は-C≡C-であり、他がすべて単結合であることが好ましく、分子内に存在する1つのみが、-OCH-、-CHO-、-C-、-COO-又は-OCO-であり、他がすべて単結合であることが好ましく、すべてが単結合であることが好ましい。
 また、分子内に存在するZp1及びZp2の1つのみが、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-O-CO-(CH-、-COO-(CH-からなる群から選択される連結基であり、他は単結合であることが好ましい。
 Spp1及びSpp2はそれぞれ独立して、単結合又はスペーサー基を表すが、スペーサー基は、炭素原子数1~30のアルキレン基が好ましく、該アルキレン基中の-CH-は酸素原子同士が直接連結しない限りにおいて-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-又は-C≡C-で置換されていてもよく、該アルキレン基中の水素原子はハロゲン原子で置換されていても良いが、直鎖の炭素原子数1~10のアルキレン基又は単結合が好ましい。
p1、Ap2及びAp3はそれぞれ独立して、1,4-フェニレン基又は1,4-シクロヘキシレン基が好ましく、1,4-フェニレン基が好ましい。1,4-フェニレン基は液晶化合物との相溶性を改善するために、1個のフッ素原子、1個のメチル基又は1個のメトキシ基で置換されていることが好ましい。
 一般式(P)で表される化合物の合計の含有量は、本願の一般式(P)で表される化合物を含む組成物に対して、0.05~10%含んでいることが好ましく、0.1~8%含んでいることが好ましく、0.1~5%含んでいることが好ましく、0.1~3%含んでいることが好ましく、0.2~2%含んでいることが好ましく、0.2~1.3%含んでいることが好ましく、0.2~1%含んでいることが好ましく、0.2~0.56%含んでいることが好ましい。
 一般式(P)で表される化合物の合計の含有量の好ましい下限値は、本願の一般式(P)で表される化合物を含む組成物に対して、0.01%であり、0.03%であり、0.05%であり、0.08%であり、0.1%であり、0.15%であり、0.2%であり、0.25%であり、0.3%である。
 一般式(P)で表される化合物の合計の含有量の好ましい上限値は、本願の一般式(P)で表される化合物を含む組成物に対して、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1.5%であり、1.2%であり、1%であり、0.8%であり、0.5%である。
 含有量が少ないと一般式(P)で表される化合物を加える効果が現れにくく、液晶組成物の配向規制力が弱い又は経時的に弱くなってしまうなどの問題が発生し、多すぎると硬化後に残存する量が多くなる、硬化に時間がかかる、液晶の信頼性が低下する等の問題が生じる。このため、これらのバランスを考慮し含有量を設定する。
 本発明に係る一般式(P)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-1-1)~式(P-1-46)で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、Pp11、Pp12、Spp11及びSpp12は、一般式(P-1)におけるPp11、Pp12、Spp11及びSpp12と同じ意味を表す。)
 本発明に係る一般式(P)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-2-1)~式(P-2-12)で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、Pp21、Pp22、Spp21及びSpp22は、一般式(P-2)におけるPp21、Pp22、Spp21及びSpp22と同じ意味を表す。)
 本発明に係る一般式(P)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-3-1)~式(P-3-15)で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Pp31、Pp32、Spp31及びSpp32は、一般式(P-3)におけるPp31、Pp32、Spp31及びSpp32と同じ意味を表す。)
 本発明に係る一般式(P)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-4-1)~式(P-4-15)で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、Pp41、Pp42、Spp41及びSpp42は、一般式(P-4)におけるPp41、Pp42、Spp41及びSpp42と同じ意味を表す。)
 本発明に係る液晶組成物は、1種~3種の一般式(i)で表される重合性化合物と、一般式(i)とは構造が異なる、1種~3種の一般式(P)で表される重合性化合物を含むことができる。
 一般式(i)で表される化合物及び一般式(P)で表される重合性化合物の合計の含有量の下限は、一般式(i)は0.01質量%が好ましく、0.03質量%が好ましく、0.05質量%が好ましく、0.08質量%が好ましく、0.10質量%が好ましく、0.12質量%が好ましく、0.15質量%が好ましく、0.17質量%が好ましく、0.2質量%が好ましく、0.22質量%が好ましく、0.25質量%が好ましく、0.27質量%が好ましく、0.3質量%が好ましく、0.32質量%が好ましく、0.35質量%が好ましく、0.37質量%が好ましく、0.4質量%が好ましい。
 本発明の液晶組成物における一般式(i)で表される重合性化合物及び一般式(P)で表される重合性化合物の合計の含有量の上限は、2.0質量%が好ましく、1.8質量%が好ましく、1.5質量%が好ましく、1.0質量%が好ましく、0.8質量%が好ましく、0.5質量%が好ましく、0.47質量%が好ましく、0.質量%が好ましく、0.45質量%が好ましく、0.43質量%が好ましく、0.40質量%が好ましく、0.37質量%が好ましく、0.35質量%が好ましく、0.32質量%が好ましく、0.30質量%が好ましく、0.27質量%が好ましく、0.25質量%が好ましく、0.23質量%が好ましく、0.20質量%が好ましい。
 液晶組成物は、液晶分子と、この液晶分子を自発的に配向させる機能を有し、吸着基(極性基)を備える配向助剤とをさらに含有してもよい。
 (配向助剤)
 配向助剤(自発配向性化合物)は、液晶組成物を含む液晶層と直接当接する部材(電極(例えば、ITO)、基板(例えば、ガラス基板、アクリル基板、透明基板、フレキシブル基板等)、樹脂層(例えば、カラーフィルタ、配向膜、オーバーコート層等)、絶縁膜(例えば、無機材料膜、SiNx等))に対して相互作用し、液晶層に含まれる液晶分子のホメオトロピック配列又はホモジニアス配向を誘起する機能を備えている。
 配向助剤は、重合するための重合性基と、液晶分子と類似するメソゲン基と、液晶層と直接当接する部材と相互作用可能な吸着基(極性基)と、液晶分子の配向を誘起する配向誘導基を有することが好ましい。
 メソゲン基に対し、吸着基及び配向誘導基が結合し、重合性基はメソゲン基、吸着基及び配向誘導基に直接又は必要に応じスペーサー基を介して置換していることが好ましい。特に、重合性基は、吸着基中に組み込まれた状態で、メソゲン基に置換していることが好ましい。
 以下、化学式中の左端の*及び右端の*は結合手を表す。
 「配向誘導基」
 配向誘導基は、液晶分子の配向を誘導する機能を有しており、下記一般式(AK)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式中、RAK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の1個又は2個以上の-CH-は、酸素原子が直接結合することなく、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基で置換されてもよい。
 RAK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基を表すことが好ましく、直鎖状の炭素原子数1~20のアルキル基を表すことがより好ましく、直鎖状の炭素原子数1~8のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
 また、アルキル基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
 さらに、アルキル基中の水素原子は、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよく、フッ素原子で置換されてもよい。
 液晶層に対していわゆる両親媒性を、配向助剤に付与する観点から、上記配向誘導基は、メソゲン基に結合していることが好ましい。
 「重合性基」
 重合性基は、PAP1-SpAP1-で表されることが好ましい。
 PAP1は、下記一般式(AP-1)~一般式(AP-9)で表される群より選ばれる基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式中、RAP1及びRAP2は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~10のハロゲン化アルキル基を表す。ただし、アルキル基中の1個又は2個以上の-CH-は、-O-又は-CO-で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は水酸基で置換されてもよい。
 WAP1は、単結合、-O-、-COO-又は-CH-を表す。
 tAP1は、0、1又は2を表す。
 PAP1は、下記一般式(AP-1)~一般式(AP-7)で表される基であることが好ましく、下記一般式(AP-1)又は一般式(AP-2)で表される基であることがより好ましく、一般式(AP-1)であることがさらに好ましい。
 SpAP1は、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2~10のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
 また、SpAP1において、アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
 配向助剤において、重合性基(PAP1-SpAP1-)の数は、1以上5以下であることが好ましく、1以上4以下であることがより好ましく、2以上4以下であることがさらに好ましく、2又は3であることが特に好ましく、2であることが最も好ましい。
 PAP1-SpAP1-中の水素原子は、重合性基、吸着基及び/又は配向誘導基で置換されてもよい。
 重合性基(PAP1-SpAP1-)は、重合性基、メソゲン基、吸着基及び/又は配向誘導基に対して結合してもよい。
 また、重合性基(PAP1-SpAP1-)は、メソゲン基、吸着基又は配向誘導基に対して結合することが好ましく、メソゲン基又は吸着基に対して結合することがより好ましい。
 なお、分子内にPAP1及び/又はSpAP1-が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
 「メソゲン基」
 メソゲン基は、剛直な部分を備えた基、例えば環式基を1つ以上備えた基をいい、環式基を2~4個を備えた基が好ましく、環式基を3~4個を備えた基がより好ましい。なお、必要に応じて、環式基は、連結基で連結されてもよい。メソゲン基は、液晶層に使用される液晶分子(液晶化合物)と類似の骨格を有することが好ましい。
 なお、本明細書中において、「環式基」は、構成する原子が環状に結合した原子団をいい、炭素環、複素環、飽和又は不飽和環式構造、単環、2環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族などを含む。
 また、環式基は、少なくとも1つのヘテロ原子を含んでもよく、さらに、少なくとも1つの置換基(ハロゲノ基、重合性基、有機基(アルキル、アルコキシ、アリール等)で置換されてもよい。環式基が単環である場合には、メソゲン基は、2個以上の単環を含んでいることが好ましい。
 上記メソゲン基は、例えば、一般式(AL)で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 式中、ZAL1は、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CFO-、-OCF-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH-CHCOO-、-OCOCH-CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)-CH-、-OCHCHO-又は炭素原子数1~20のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
 AAL1及びAAL2は、それぞれ独立して、2価の環式基を表す。
 ZAL1、AAL1及びAAL2中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、吸着基、PAP1-SpAP1-又は1価の有機基で置換されてもよく、
 なお、分子内にZAL1及びAAL1が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
 mAL1は、1~5の整数を表す。
 一般式(AL)中、ZAL1は、単結合又は炭素原子数2~20のアルキレン基であることが好ましく、単結合又は炭素原子数2~10のアルキレン基であることがより好ましく、単結合、-(CH-又は-(CH-であることがさらに好ましい。アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
 さらに、棒状分子の直線性を高めることを目的とする場合は、ZAL1は、環と環とが直接連結した形態である単結合や、環と環とを直接結ぶ原子の数が偶数個の形態が好ましい。例えば、-CH-CHCOO-の場合、環と環とを直接結ぶ原子の数は4つである。
 一般式(AL)中、AAL1及びAAL2は、それぞれ独立して、2価の環式基を表す。2価の環式基としては、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、テトラヒドロチオピラン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基-、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基及びフルオレン-2,7-ジイル基からなる群から選択される1種であることが好ましく、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基又はフェナントレン-2,7-ジイル基がより好ましく、1,4-フェニレン基又は1,4-シクロヘキシレン基であることがさらに好ましい。
 なお、これらの基は、非置換又は置換基で置換されてもよい。この置換基としては、フッ素原子又は炭素原子数1~8のアルキル基であることが好ましい。さらに、アルキル基は、フッ素原子又は水酸基で置換されてもよい。
 また、環式基中の1個又は2個以上の水素原子は、ハロゲノ基、吸着基、PAP1-SpAP1-又は1価の有機基で置換されてもよい。
 一般式(AL)中、1価の有機基とは、有機化合物が1価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を1つ取り除いてなる原子団をいう。
 かかる1価の有機基としては、例えば、炭素原子数1~15のアルキル基、炭素原子数2~15のアルケニル基、炭素原子数1~14のアルコキシ基、炭素原子数2~15のアルケニルオキシ基などが挙げられ、炭素原子数1~15のアルキル基又は炭素原子数1~14のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基であることがさらに好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又は炭素原子数1~2のアルコキシ基であることが特に好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基又は炭素原子数1のアルコキシ基であることが最も好ましい。
 また、上記アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。さらには、上記1価の有機基は、後述の配向誘導基としての役割を有してもよい。
 上記一般式(AL)中、mAL1は、1~4の整数であることが好ましく、1~3の整数であることがより好ましく、2又は3であることがさらに好ましい。
 上記メソゲン基の好ましい形態としては、下記式(me-1)~(me-44)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 一般式(AL)は、これらの化合物から2個の水素原子が脱離した構造である。
 これらの式(me-1)~(me-44)において、シクロヘキサン環、ベンゼン環又はナフタレン環中の1つ又は2つ以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、PAP1-SpAP1-、1価の有機基(例えば、炭素原子数1~15のアルキル基、炭素原子数1~14のアルコキシ基)、吸着基又は配向誘導基で置換されてもよい。
 上記メソゲン基のうち、好ましい形態は、式(me-8)~(me-44)であり、より好ましい形態は、式(me-8)~(me-10)、式(me-12)~(me-18)、式(me-22)~(me-24)、式(me-26)~(me-27)及び式(me-29)~(me-44)であり、さらに好ましい形態は、式(me-12)、(me-15)~(me-16)、(me-22)~(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)~(me-37)、(me-42)~(me-44)である。
 上記メソゲン基のうち、特に好ましい形態は、下記一般式(AL-1)又は(AL-2)であり、最も好ましい形態は、下記一般式(AL-1)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式中、XAL101~XAL118、XAL201~XAL214は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲノ基、PAPl-SpAPl-、吸着基又は配向誘導基を表す。
 環AAL11、環AAL12及び環AAL21は、それぞれ独立して、シクロヘキサン環又はベンゼン環を表す。
 XAL101~XAL118、XAL201~XAL214のいずれか1種又は2種以上が、吸着基で置換されている。
 XAL101~XAL118、XAL201~XAL214のいずれか1種又は2種以上が、配向誘導基で置換されている。
 吸着基及び配向誘導基は、PAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 一般式(AL-1)又は一般式(AL-2)は、その分子内にPAP1-SpAPl-を1種又は2種以上有する。
 一般式(AL-1)において、XAL101は、配向誘導基であることが好ましい。
 一般式(AL-1)において、XAL109、XAL110及びXAL111の少なくとも1つが吸着基であることが好ましく、XAL109及びXAL110がともに吸着基であること又はXAL110が吸着基であることがより好ましく、XAL110が吸着基であることがさらに好ましい。
 一般式(AL-1)において、XAL109、XAL110及びXAL111の少なくとも1つがPAP1-SpAP1-又は構造内に重合可能な部位を有する吸着基であることが好ましく、XAL109及びXAL111の両方又は一方がPAP1-SpAP1-であることがより好ましい。
 一般式(AL-1)において、XAL104~XAL108、XAL112~XAL116の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、XAL105、XAL106又はXAL107がそれぞれ独立して、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
 一般式(AL-2)において、XAL201は、配向誘導基であることが好ましい。
 一般式(AL-2)において、XAL207、XAL208及びXAL209の少なくとも1つが吸着基であることが好ましく、XAL207及びXAL208がともに吸着基であること又はXAL208が吸着基であることがより好ましく、XAL208が吸着基であることがさらに好ましい。
 一般式(AL-2)において、XAL207、XAL208及びXAL209の少なくとも1つがPAP1-SpAP1-又は構造内に重合可能な部位を有する吸着基であることが好ましく、XAL207及びXAL209の両方又は一方がPAP1-SpAP1-であることがより好ましい。
 一般式(AL-2)において、XAL202~XAL206、XAL210~XAL214の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、XAL204、XAL205又はXAL206がそれぞれ独立して、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
 「吸着基」
 吸着基は、基板、膜、電極など液晶組成物と当接する層である吸着媒と吸着する役割を備えた基である。
 吸着は、一般的に、化学結合(共有結合、イオン結合又は金属結合)をつくって吸着媒と吸着質との間で吸着する化学吸着と、化学吸着以外の物理吸着とに分別される。本明細書中において、吸着は、化学吸着又は物理吸着のいずれでもよいが、物理吸着であることが好ましい。そのため、吸着基は、吸着媒と物理吸着可能な基であることが好ましく、分子間力により吸着媒と結合可能な基であることがより好ましい。
 分子間力により吸着媒と結合する形態としては、永久双極子、永久四重極子、分散力、電荷移動力又は水素結合などの相互作用による形態が挙げられる。
 吸着基の好ましい形態としては、水素結合により吸着媒と結合可能な形態が挙げられる。この場合、吸着基が水素結合を介在するプロトンのドナーおよびアクセプターのいずれの役割を果たしてもよく、若しくは双方の役割を果たしてもよい。
 吸着基は、炭素原子とヘテロ原子とが連結した原子団を有する極性要素を含む基(以下、「吸着基」を「極性基」とも記載する。)であることが好ましい。本明細書中において、極性要素とは、炭素原子とヘテロ原子とが直接連結した原子団をいう。
 ヘテロ原子としては、N、O、S、P、B及びSiからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、N、O及びSからなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、N及びOからなる群から選択される少なくとも1種であることがさらに好ましく、Oであることが特に好ましい。
 また、配向助剤において、極性要素の価数は、1価、2価、3価など特に制限されず、また吸着基中の極性要素の個数も特に制限されることはない。
 配向助剤は、一分子中に1~8個の吸着基を有することが好ましく、1~4個の吸着基を有することがより好ましく、1~3個の吸着基を有することがさらに好ましい。
 なお、吸着基からは、重合性基及び配向誘導基を除くが、吸着基中の水素原子がPAP1-SpAP1-で置換された構造及びPAP1-SpAP1-中の水素原子が-OHで置換された構造は吸着基に含む。
 吸着基は、1又は2以上の極性要素を含み、環式基型と鎖式基型とに大別される。
 環式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含む形態であり、鎖式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含まない形態である。
 鎖式基型は、直鎖又は分岐した鎖状基中に極性要素を有する形態であり、その一部に極性要素を含まない環状構造を有していてもよい。
 環式基型の吸着基とは、少なくとも1つの極性要素を環状の原子配列内に含む構造を有する形態を意味する。
 なお、本明細書中において、環式基とは、上述した通りである。そのため、環式基型の吸着基は、極性要素を含む環式基さえ含んでいればよく、吸着基全体としては分岐しても直鎖状であってもよい。
 一方、鎖式基型の吸着基とは、分子内に極性要素を含む環状の原子配列を含まず、かつ少なくとも1つの極性要素を線状の原子配列(枝分かれしてもよい)内に含む構造を有する形態を意味する。
 なお、本明細書中において、鎖式基とは、構造式中に環状の原子配列を含まず、構成する原子が線状(分岐してもよい)に結合した原子団をいい、非環式基をいう。換言すると、鎖式基とは、直鎖状又は分枝状の脂肪族基をいい、飽和結合又は不飽和結合のどちらを含んでもよい。
 したがって、鎖式基には、例えば、アルキル、アルケニル、アルコキシ、エステル、エーテル又はケトンなどが含まれる。なお、これらの基中の水素原子は、少なくとも1つの置換基(反応性官能基(ビニル基、アクリル基、メタクリル基等)、鎖状有機基(アルキル、シアノ等))で置換されてもよい。また、鎖式基は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。
 環式基型の吸着基としては、炭素原子数3~20の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3~20の複素脂環族基(縮合環を含む)であることが好ましく、炭素原子数3~12の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3~12の複素脂環族基(縮合環を含む)であることがより好ましく、5員環の複素芳香族基、5員環の複素脂環族基、6員環の複素芳香族基又は6員環の複素脂環族基であることがさらに好ましい。なお、これらの環構造中の水素原子は、ハロゲノ基、炭素原子数1~5の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルキルオキシ基で置換されてもよい。
 鎖式基型の吸着基としては、構造内の水素原子や-CH-が極性要素で置換された直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基であることが好ましい。なお、アルキル基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-又は-OCO-COO-で置換されてもよい。また、鎖式基型の吸着基は、その端部に1個又は2個以上の極性要素を含むことが好ましい。
 吸着基中の水素原子は、重合性基で置換されてもよい。
 極性要素の具体例としては、酸素原子を含む極性要素(以下、含酸素極性要素)、窒素原子を含む極性要素(以下、含窒素極性要素)、リン原子を含む極性要素(以下、含リン極性要素)、ホウ素原子を含む極性要素(以下、含ホウ素極性要素)、ケイ素原子を含む極性要素(以下、含ケイ素極性要素)又は硫黄原子を含む極性要素(以下、含硫黄極性要素)が挙げられる。吸着能の観点から、極性要素としては、含窒素極性要素、含窒素極性要素又は含酸素極性要素であることが好ましく、含酸素極性要素であることがより好ましい。
 含酸素極性要素としては、水酸基、アルキロール基、アルコキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、エーテル基、カルボニル基、カーボネート基及びエステル基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
 含窒素極性要素としては、シアノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、ピリジル基、カルバモイル基及びウレイド基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
 含リン極性要素としては、ホスフィニル基及びリン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
 そのため、吸着基としては、含酸素極性要素を備えた環式基(以下、含酸素環式基)、含窒素極性要素を備えた環式基(以下、含窒素環式基)、含硫黄極性要素を備えた環式基(以下、含硫黄環式基)、含酸素極性要素を備えた鎖式基(以下、含酸素鎖式基)及び含窒素極性要素を備えた鎖式基(以下、含窒素鎖式基)からなる群から選択される1種又は2種以上の基自体または当該基を含むことが好ましく、吸着能の観点から含酸素環式基、含硫黄環式基、含酸素鎖式基及び含窒素鎖式基からなる群から選択される1種又は2種以上の基を含むことがより好ましい。
 含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をエーテル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 また、含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をカルボニル基、カーボネート基及びエステル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 含窒素環式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 含酸素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 式中、Rat1は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す。
 Zat1は、単結合、炭素原子数1~15の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2~18の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表す。ただし、アルキレン基又はアルケニレン基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-で置換されてもよい。
 Xat1は、炭素原子数1~15のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-で置換されてもよい。
 含窒素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式中、Rat、Rbt、Rct及びRdtは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す。
 吸着基としては、下記一般式(AT)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 式中、SpAT1は、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH-は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-又は-OCO-COO-で置換されてもよい。
 WAT1は、単結合又は下記一般式(WAT1)又は(WAT2)を表す。
 ZAT1は、極性要素を含む1価の基を表す。ただし、ZAT1中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、SpWAT1及びSpWAT2は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表し、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH-は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。)
 SpAT1、SpWAT1及びSpWAT2は、それぞれ独立して、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2~10のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
 また、SpAT1、SpWAT1及びSpWAT2において、アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、酸素原子が直接結合しないよういに、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
 また、SpAT1及びSpWAT1中の水素原子は、それぞれ独立して、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 ZAT1は、極性要素を含む1価の基を表すが、下記一般式(ZAT1-1)又は(ZAT1-2)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 式中、SpZAT11及びSpZAT12は、それぞれ独立して、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 ZZAT11は、極性要素を含む基を表す。
 一般式(ZAT1-2)中のZZAT12を含む環で表した構造は、5~7員環を表す。
 ZZAT11及びZZAT12中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 RZAT11及びRZAT12は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH-は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 一般式(ZAT1-1)で表される基としては、下記一般式(ZAT1-1-1)~(ZAT1-1-30)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 SpZAT11は、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 RZAT11は、炭素原子数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH-は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 一般式(ZAT1-2)で表される基としては、下記一般式(ZAT1-2-1)~(ZAT1-2-9)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、ハロゲン原子、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 SpZAT11は、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 一般式(ZAT1-1)で表される基としては、下記の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 式中、Rtcは、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基又はPAP1-SpAP1-を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 分子内の水素原子は、PAP1-SpAP1-で置換されてもよい。
 *は、結合手を表す。
 配向助剤は、吸着基に含まれる極性要素や重合性基に含まれる極性要素が局在化する形態であることが好ましい。吸着基は、液晶分子を垂直配向させるために重要な構造であり、吸着基と重合性基とが隣接していることで、より良好な配向性が得られ、また液晶組成物への良好な溶解性を示す。
 具体的には、配向助剤は、メソゲン基の同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態であることが好ましい。かかる形態には、1以上の重合性基及び1以上の吸着基がそれぞれ同一環上に結合している形態と、1以上の重合性基の少なくとも一つ又は1以上の吸着基の少なくとも一つのうち、一方が他方に結合して、同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態とが含まれる。
 また、この場合、重合性基が有するスペーサー基中の水素原子が、吸着基で置換されてもよく、さらには吸着基中の水素原子が、スペーサー基を介して重合性基で置換されてもよい。
 配向助剤としては、下記一般式(SAL)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよい。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1又はPAP1-SpAP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH-は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
 RAK1は、一般式(AK)におけるRAK1と同じ意味を表す。
 AAL1及びAAL2は、それぞれ独立して、一般式(AL)におけるAAL1及びAAL2と同じ意味を表す。
 ZAL1は、一般式(AL)におけるZAL1と同じ意味を表す。
 mAL1は、一般式(AL)におけるmAL1と同じ意味を表す。
 SpAT1は、一般式(AT)におけるSpAT1と同じ意味を表す。
 WAT1は、一般式(AT)におけるWAT1と同じ意味を表す。
 ZAT1は、一般式(AT)におけるZAT1と同じ意味を表す。
 一般式(SAL)で表される化合物としては、下記式(SAL-1.1)~(SAL-2.9)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 液晶組成物中に含まれる配向助剤の量は、0.01~50質量%程度であることが好ましい。そのより好ましい下限値は、液晶分子を更に好適に配向させる観点から、0.05質量%、0.1質量%である。一方、そのより好ましい上限値は、応答特性を改善する観点から、30質量%、10質量%、7質量%、5質量%、4質量%、3質量%である。
 一般式(i)で表される化合物、一般式(SAL)で表される化合物(すなわち、吸着基ZAT1を含む化合物である配向助剤)と一般式(P)で表される化合物との合計の含有量は、液晶組成物に対して、0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~8質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることが好ましく、0.1~3質量%であることが好ましく、0.2~2質量%であることが好ましく、0.2~1.3質量%であることが好ましく、0.2~1質量%であることが好ましく、0.2~0.56質量%であることが好ましい。
 本願発明の重合性液晶組成物は、重合性化合物として、一般式(i)で表される化合物を含有するが、さらに一般式(SAL)で表される化合物(すなわち、吸着基ZAT1を含む化合物である配向助剤)と一般式(P)で表される化合物を含有することが好ましい。
 ここで、配向助剤である一般式(SAL)で表される化合物は、液相組成物中の液晶化合物を基板に対し略垂直に配向させる働きを有しており、一般式(i)で表される化合物及び一般式(P)で表される化合物は、電圧を印加しない状態で、液晶化合物を基板に対し、一定方向に傾けた配向を安定化するために用いられる。一般式(P)で表される化合物のみを用いても、液晶化合物の基板に対する傾きを安定化することは一定程度達成することはできるが、一般式(i)で表される化合物を用いることにより、本願の解決課題を達成することができる。
 一般式(i)で表される化合物、一般式(SAL)で表される化合物(すなわち、吸着基ZAT1を含む化合物である配向助剤)と一般式(P)で表される化合物との合計の含有量の好ましい下限値は、液晶組成物に対して、0.01質量%であり、0.03質量%であり、0.05質量%であり、0.08質量%であり、0.1質量%であり、0.15質量%であり、0.2質量%であり、0.25質量%であり、0.3質量%である。
 一般式(SAL)で表される化合物と一般式(P)で表される化合物との合計の含有量の好ましい上限値は、液晶組成物に対して、10質量%であり、8質量%であり、5質量%であり、3質量%であり、1.5質量%であり、1.2質量%であり、1質量%であり、0.8質量%であり、0.5質量%である。
 一般式(i)で表される化合物、一般式(SAL)で表される化合物(すなわち、吸着基ZAT1を含む化合物である配向助剤)と一般式(P)で表される化合物との合計の含有量が少ないと、これらの化合物を液晶組成物に加える効果が現れにくく、例えば液晶分子の種類等によっては、液晶分子の配向規制力が弱い又は経時的に弱くなってしまう等の問題が生じる場合がある。一方、一般式(SAL)で表される化合物と一般式(P)で表される化合物との合計の含有量が多すぎると、例えば活性エネルギー線の照度等によっては、かかる化合物が硬化後に残存する量が多くなる、硬化に時間がかかる、液晶組成物の信頼性が低下する等の問題が生じる場合がある。このため、これらのバランスを考慮して、それらの含有量を設定することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及び(N-05)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の異方性を有する化合物に該当する。「誘電的に負の異方性を有する化合物」とは、Δεの符号が負で、その絶対値が2より大きい値を示す化合物をいう。なお、化合物のΔεは、25℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-01)、(N-02)、(N-03)及び(N-04)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 式中、R21及びR22は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基、炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていても良く、Zは、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、mは、それぞれ独立して、1又は2を表す。
 R21は、炭素原子数1から8のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基がより好ましく、炭素原子数1から4のアルキル基が更に好ましい。但し、Zが単結合以外を表す場合は、R21は、炭素原子数1~3のアルキル基が好ましい。
22は、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1から8のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基がより好ましく、炭素原子数1~4のアルコキシ基が更に好ましい。
21及びR22は、アルケニル基である場合は、式(R1)から式(R5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましく、式(R1)又は式(R2)が更に好ましい。但し、R21及びR22がアルケニル基である化合物の含有量はできる限り少ない方が良く、含有しない方が好ましい。
 Zは、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表すが、単結合、-CHCH-、-OCH-、-CHO-が好ましく、単結合又は-CHO-がより好ましい。
 mが1のとき、Zは単結合であることが好ましい。
 mが2のとき、Zは-CHCH-又は-CHO-であることが好ましい。
 一般式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及び(N-05)で表される化合物のフッ素原子は、同じハロゲン族である塩素原子で置換されていても良い。但し、塩素原子で置換された化合物の含有量はできる限り少ない方が良く、含有しない方が好ましい。
 一般式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及び(N-05)で表される化合物の環上に存在する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良いが、塩素原子は好ましくない。
 一般式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及び(N-05)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。具体的には、R22は、炭素原子数1から8のアルコキシ基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1から4のアルコキシ基が特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-01)で表される化合物として、一般式(N-01-1)、一般式(N-01-2)、一般式(N-01-3)及び一般式(N-01-4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
(式中、R21は先述と同じ意味を表し、R23は、それぞれ独立して、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-01-1)から一般式(N-01-4)で表される化合物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が好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-01-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-01-3)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-02)で表される化合物として、一般式(N-02-1)、一般式(N-02-2)、及び一般式(N-02-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
(式中、R21は先述と同じ意味を表し、R23は、それぞれ独立して、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物及び一般式(N-02-3)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-03)で表される化合物として、一般式(N-03-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
(式中、R21は先述と同じ意味を表し、R23は、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-04)で表される化合物として、一般式(N-04-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
(式中、R21は先述と同じ意味を表し、R23は、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物を同時に含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分である重合性化合物及び第二成分である重合性化合物及び一般式(N-04-1)で表される化合物及び一般式(N-01-4)で表される化合物及び一般式(N-02-1)で表される化合物及び一般式(N-03-1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(N-05)で表される化合物として、式(N-05-1)から式(N-05-3)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式(N-01)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、1%であり、5%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%であり、15%であり、10%である。
 本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式(N-02)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、1%であり、5%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%であり、15%であり、10%である。
 本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式(N-03)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、1%であり、5%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%であり、15%であり、10%である。
 本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式(N-04)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、1%であり、5%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%であり、15%であり、10%である。
 本発明の液晶組成物の総量に対して、式(N-05)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、2%であり、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
 本発明の液晶組成物は、更に、一般式(N-06)で表される化合物を1種又は2種以上含有しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
(式中、R21及びR22は先述と同じ意味を表す。)
 一般式(N-06)で表される化合物は、種々の物性を調整したい場合に有効であるが、大きな屈折率異方性(Δn)、高いTNI、大きなΔεを得るために使用することができる。
 本発明の液晶組成物の総量に対して、式(N-06)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0%であり、2%であり、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、5%である。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)から一般式(NU-08)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
(式中、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていても良い。)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有する。
 更に詳述すると、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、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のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基が更に好ましい。応答速度を重視する場合には、少なくとも1個のRNU11、RNU21、RNU41及びRNU51は、炭素原子数2から3のアルケニル基であることが好ましく、式(R2)で表されるアルケニル基が好ましい。
 アルケニル基を有する化合物は、本発明の液晶組成物の総量に対して、30%以下が好ましく、25%以下が好ましく、20%以下が好ましく、15%以下が好ましく、10%以下が好ましく、5%以下が好ましい。高いVHRを重視する場合には、アルケニル基を有する化合物は10%以下が好ましく、5%以下が好ましく、1%以下が好ましく、含有しないことが好ましい。
 更に詳述すると、RNU11、RNU21、RNU31、RNU41、RNU51、RNU61、RNU71、RNU81は、炭素原子数1から5のアルキル基が特に好ましく、RNU12、RNU22、RNU32、RNU42、RNU52、RNU62、RNU72及びRNU82は、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。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-02)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-03)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-03)で表される化合物及び一般式(NU-04)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-03)で表される化合物及び一般式(NU-05)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-06)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-07)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-08)で表される化合物を含有することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-02)で表される化合物及び一般式(NU-04)で表される化合物を含有することが更に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-03)で表される化合物及び一般式(NU-05)で表される化合物を含有することが更に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、一般式(NU-01)で表される化合物及び一般式(NU-02)で表される化合物及び一般式(NU-03)で表される化合物及び一般式(NU-05)で表される化合物を含有することが更に好ましい。
 一般式(NU-01)で表される化合物の含有量は、1~60質量%であることが好ましく、10~50質量%であることがより好ましく、20~40質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-02)で表される化合物の含有量は、1~40質量%であることが好ましく、5~25質量%であることがより好ましく、5~20質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-03)で表される化合物の含有量は、1~20質量%であることが好ましく、0~15質量%であることがより好ましく、0~10質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-04)で表される化合物の含有量は、1~30質量%であることが好ましく、3~20質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-05)で表される化合物の含有量は、1~30質量%であることが好ましく、1~20質量%であることがより好ましく、3~20質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-06)で表される化合物の含有量は、1~30質量%であることが好ましく、3~20質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-07)で表される化合物の含有量は、1~30質量%であることが好ましく、3~20質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることが更に好ましい。
 一般式(NU-08)で表される化合物の含有量は、1~30質量%であることが好ましく、3~20質量%であることがより好ましく、3~10質量%であることが更に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、特許文献4(特許第6233550号)の段落0236から0509に記載の誘電率異方性が正の化合物を1種類又は2種類以上含有することができる。
 本願発明の組成物は、分子内に過酸(-CO-OO-)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
 組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して5%以下とすることが好ましく、3%以下とすることがより好ましく、1%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
 UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15%以下とすることが好ましく、10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
 分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して80%以上とすることが好ましく、90%以上とすることがより好ましく、95%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
 組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
 粘度の改善及びTNIの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
 本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
 本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、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、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤又は赤外線吸収剤等を含有しても良い。
 本発明の液晶組成物は、液晶表示素子の製造工程の1つである加熱処理において重合することがないように、酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤を含有しない場合には、UV照射工程の前の加熱処理において、重合が進んでしまい所望の配向が得られない。
 酸化防止剤として、一般式(H-1)から一般式(H-4)で表されるヒンダードフェノールが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
 一般式(H-1)から一般式(H-3)中、RH1は、それぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシ基、炭素原子数2から10のアルケニル基又は炭素原子数2から10のアルケニルオキシ基を表す。更に具体的には、RH1は、炭素原子数3のアルキル基であることが更に好ましい。
 一般式(H-4)中、MH1は炭素原子数4から10のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-に置換されていても良い。)、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C≡C-、単結合、1,4-フェニレン基(1,4-フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていても良い。)又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表す。
 本発明の液晶組成物は、酸化防止剤を含有する場合、その下限は10質量ppmが好ましく、20質量ppmが好ましく、50質量ppmが好ましく、その上限は10000質量ppmであるが、1000質量ppmが好ましく、500質量ppmが好ましく、100質量ppmが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、ネマチック相-等方性液体相転移温度(TNI)が60℃から120℃であるが、70℃から100℃がより好ましく、70℃から85℃が特に好ましい。なお、本発明においては、60℃以上をTNIが高いと表現している。
 液晶テレビ用途の場合、TNIは70から80℃が好ましく、モバイル用途の場合、TNIは80から90℃が好ましく、PID(Public Information Display)等の屋外表示用途の場合、TNIは90から110℃が好ましい。
 本発明の液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.08から0.14であるが、0.09から0.13がより好ましく、0.09から0.12が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.13であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。なお、本発明の液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.098から0.118であることが特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、20℃における回転粘性(γ)が50から160mPa・sであるが、55から160mPa・sであることが好ましく、60から160mPa・sであることが好ましく、80から150mPa・sであることが好ましく、90から140mPa・sであることが好ましく、90から130mPa・sであることが好ましく、90から115mPa・sであることが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、20℃における誘電率異方性(Δε)が-1.7から-4.0であるが、-1.7から-3.5が好ましく、-1.8から-3.5がより好ましく、-1.9から-3.3がより好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分の重合性化合物及び第二成分の重合性化合物を含有し、更に一般式(N-01)、一般式(N-02)、一般式(N-03)、一般式(N-04)、一般式(N-05)及び一般式(N-06)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有し、更に一般式(NU-01)から(NU-08)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、これらの含有量の合計の上限値は、100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%であることが好ましく、これらの含有量の合計の下限値が、78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%、99質量%、100質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第一成分の重合性化合物及び第二成分の重合性化合物を含有し、更に一般式(N-01)、一般式(N-02)、一般式(N-03)及び一般式(N-04)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有し、更に一般式(NU-01)から(NU-08)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有することが特に好ましく、これらの含有量の合計の上限値は、100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%であることが好ましく、これらの含有量の合計の下限値が、78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%、99質量%、100質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、十分に速い重合速度と十分に大きなプレチルト角を付与することができる。また、本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、重合後の液晶表示素子中の重合性化合物の残存量が少なく、4Kや8Kといった高精細なPSA型又はPSVA型の液晶表示素子のIS等の表示不良が発生しないか、顕著に抑制できる。以上のことから、4Kや8Kといった高精細なPSA型又はPSVA型の液晶表示素子の生産効率を顕著に向上でき、産業上の利用価値が非常に高い。
本発明の液晶組成物は、PSA型又はPSVA型の液晶表示素子を作製する場合に好適であり、NPS型の液晶表示素子を作製する場合にも好適である。また、配向膜を有さないことを特徴とするPI-less型液晶表示素子を作製する場合にも好適である。
 本発明の液晶組成物は、配向膜を有さない液晶表示素子、すなわち、PI-lessと通称されているモードにも好適である。例えば、特願2013-552125、特願2014-517515、特許06081361、特願2015-546888、特願2017-12710、WO2017041893A、特許06070973、WO17/047177等に記載の自発配向性を有する化合物を、本発明の液晶組成物と組み合わせて使用することが好ましい。
 本発明の液晶組成物は、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、PSA、PSVA、PS-IPS、PS-FFS、NPS等の液晶表示素子に用いることができる。
 本発明の液晶表示素子は、対向に配置された第1の基板及び第2の基板と、前記第1の基板又は前記第2の基板に設けられる共通電極と、前記第1の基板又は前記第2の基板に設けられ、薄膜トランジスタを有する画素電極と、前記第1の基板と第2の基板間に設けられる液晶組成物を含有する液晶層と、を有することが好ましい。必要により前記液晶層と当接するように第1の基板及び/又は第2の基板の少なくとも一つの基板の対向面側に、液晶分子の配向方向を制御する配向膜を設けてもよい。該配向膜としては、液晶表示素子の駆動モードに併せて、垂直配向膜や水平配向膜など適宜選択することができ、ラビング配向膜(例えば、ポリイミド)又は光配向膜(分解型ポリイミドなど)などの公知の配向膜を使用することができる。さらに、カラーフィルターを、第1の基板又は第2の基板上に適宜設けてもよく、また前記画素電極や共通電極上にカラーフィルターを設けることができる。
 本発明の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。
 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製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード、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。
 前記第1の基板及び前記第2の基板を、共通電極や画素電極層が内側となるように対向させることが好ましい。
 第1の基板と第2の基板との間隔はスペーサーを介して、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、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、必要に応じて液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
 2枚の基板間に液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。
 本発明の液晶組成物に含まれる重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度で重合することが望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶組成物を2枚の基板間に挟持させた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、液晶組成物に直流電界又は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。なお、印加する交流電界は、周波数1Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。PSA型又はPSVA型の液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。
PSA型又はPSVA型の液晶表示素子においては、素子の製造後に重合性化合物が重合せずにそのまま残存しているとISが発生する。この残存している重合性化合物の量は100ppm以下が好ましく、50ppm以下が更に好ましく、20ppm以下が特に好ましく、検出下限以下又は0が特に好ましい。
 本発明の液晶組成物に含まれる重合性化合物を重合させる際に使用する紫外線又は電子線等の活性エネルギー線の照射時の温度は特に制限されることはない。例えば、配向膜を有する基板を備えた液晶表示素子に本発明の液晶組成物を適用する場合は、前記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。すなわち、15~50℃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、USHIO社の超高圧UVランプ、TOSHIBA社の蛍光形紫外線ランプが好ましい。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、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/cm~100W/cmが好ましく、2mW/cm~50W/cmが更に好ましい。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/cmから500J/cmが好ましく、100mJ/cmから200J/cmが更に好ましい。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は「質量%」を意味する。実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
 (側鎖)
 -n    -C2n+1 炭素数nの直鎖状のアルキル基
 n-    C2n+1- 炭素数nの直鎖状のアルキル基
 -On   -OC2n+1 炭素数nの直鎖状のアルコキシ基
 nO-   C2n+1O- 炭素数nの直鎖状のアルコキシ基
 -V    -CH=CH
 V-    CH=CH-
 -V-   -CH=CH-
 -O1V  -O-CH-V
 -V1   -CH=CH-CH
 1V-   CH-CH=CH-
 -2V   -CH-CH-CH=CH
 V2-   CH=CH-CH-CH
 -2V1  -CH-CH-CH=CH-CH
 1V2-  CH-CH=CH-CH-CH
 -F    -F
 -OCF3 -OCF
 (連結基)
 -CF2O-   -CF-O-
 -OCF2-   -O-CF
 -1O-     -CH-O-
 -O1-     -O-CH
 -COO-    -COO-
 -OCO-    -OCO-
 (環構造)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 実施例中、測定した特性は以下の通りである。
 Tni :ネマチック相-等方性液体相転移温度(℃)
 Δn :20℃における屈折率異方性
 η  :20℃における粘度(mPa・s)
 γ :20℃における回転粘性(mPa・s)
 Δε :20℃における誘電率異方性
 K33 :20℃における弾性定数K33(pN)
(液晶表示素子の製造方法及び評価方法)
(プレチルト角変化量の評価)
 まず、液晶表示素子のプレチルト角を測定し、プレチルト角(初期)とした。
 次に、液晶表示素子に対して、周波数100Hzで30Vの矩形電圧を印加しつつ、バックライトから10時間連続して光を照射した。その後、プレチルト角を測定し、プレチルト角(試験後)とした。
 測定されたプレチルト角(初期)からプレチルト角(試験後)を減算した値を、プレチルト角変化量(=プレチルト角変化の絶対値)[°]とした。
 なお、プレチルト角は、プレチルト角測定システム(シンテック社製、「OPTIPRO」)を用いて測定した。また、印加した電圧の大きさ(30V)は、通常の駆動電圧の数倍大きく、本評価試験は加速試験となっている。
 プレチルト角変化量は、0[°]に近い程、プレチルト角の変化による表示不良が発生する可能性がより低くなる。
 本評価では、変化量0.3[°]を、表示不良の許容限界範囲とした。
(残存モノマー量の評価)
 まず、垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布しラビング処理したITO付き基板を含むセルギャップ3.5μmの液晶セルに、重合性化合物を含有する液晶組成物を真空注入法で注入した。
 その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶セルに、蛍光UVランプを用いて、中心波長365nmの条件で測定した照度が3.5mW/cm2になるように調整し、紫外線を120分照射して液晶表示素子を得た(なお、液晶表示素子の各特性値の評価は、同様の手法により作成した液晶表示素子を用い行っている。)。
 上述の照射条件で、照射した後の液晶表示素子中の重合性化合物の残留量[ppm]を測定した。この重合性化合物の残留量の測定方法を説明する。まず液晶表示素子を分解し、液晶組成物、重合物、未反応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た。これを高速液体クロマトグラフで分析し、各成分のピーク面積を測定した。指標とする液晶化合物のピーク面積と未反応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重合性化合物の残留量を決定した。なお、重合性化合物の残留量の検出限界は10ppmであった。 本評価では、残留量 100ppmを、表示不良の許容限界範囲とした。
(電圧保持率の評価)
まず、ポリイミド配向膜を有さないITO付き基板を含むセルギャップ3.5μmの液晶セルに、重合性化合物を含有する液晶組成物を真空注入法で注入した。
次に120℃で1時間加熱した後、蛍光UVランプを用いて、中心波長365nmの条件で測定した照度が3.5mW/cm2になるように調整し、紫外線を120分照射して液晶表示素子を得た。測定条件は1V、0.6Hz、60℃である。
(液晶組成物の調製と評価結果)
 LC-1及びLC-2の液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。液晶組成物の構成とその物性値の結果は表1のとおりである。
 (表1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
(比較例1及び2、実施例1~5)
 液晶組成物(LC-1及びLC-2)100質量部に対し、各重合性化合物を後述する質量部添加し、重合性液晶組成物を調整した。該重合性液晶組成物を用い前記の手法により液晶表示素子を作成し、各値を測定した。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-R1)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を比較例1とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-R2)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を比較例2とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-11)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例1とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-3)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例2とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-4)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例3とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-1)で表される化合物を0.3質量部、式(RM-11)で表される化合物を0.3質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例4とした。
 液晶組成物LC-1を100質量部に対して、式(SAL-X1)で表される化合物を0.2質量部、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(RM-1)で表される化合物を0.3質量部、式(RM-3)で表される化合物を0.3質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例5とした。
 比較例1~2及び実施例1~5の紫外線照射後の電圧保持率、プレチルト角変化量及び、全重合性化合物の残留量は以下の表2のとおりであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000077
 本発明の液晶組成物である実施例1~3の電圧保持率は、明らかに比較例1及び2よりも高い値を示すことがわかった。このように、一般式(i)で表される化合物を用いることにより、焼き付き等を防ぐことが出来る。
 さらに、実施例4及び5の電圧保持率は、比較例1よりも高い値を示す事がわかった。
このように、一般式(L)で示される重合性化合物の一部分を一般式(i)で表される化合物に置き換えることによっても、高い保持率を示す事がわかった。
 実施例1~5のプレチルト角変化量は十分に小さいことがわかった。
 実施例1~5の重合化合物の残留量も十分に小さいことがわかった。
また、実施例1~3で調整した重合性液晶組成物を-20℃で240時間保管した後も、ネマチック液晶相を保持しており、重合性化合物の析出は確認されなかった。
 以上のことから、本発明の液晶組成物は、電圧保持率が十分に高く、プレチルト角の変化による表示不良が発生しにくく、重合性化合物の析出がないことが確認できた。
(比較例3及び4、実施例6~10)
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-R3)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を比較例3とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-R3)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を比較例4とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-25)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例6とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-28)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例7とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-23)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例8とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-33)で表される化合物を0.6質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例9とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-25)で表される化合物を0.3質量部、式(RM-28)で表される化合物を0.3質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例10とした。
 液晶組成物LC-2を100質量部に対して、式(SAL-X2)で表される化合物を0.4質量部、式(SAL-X3)で表される化合物を0.5質量部、式(RM-25)で表される化合物を0.3質量部、式(RM-23)で表される化合物を0.3質量部添加した重合性化合物を含有する液晶組成物を実施例11とした。
 比較例3,4及び実施例6~11の紫外線照射後の電圧保持率、プレチルト角変化量及び、全重合性化合物の残留量は表のとおりであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000079
 本発明の重合性液晶組成物である実施例6~9の電圧保持率は、明らかに比較例3及び4よりも高い値を示すことがわかった。このように、一般式(i)で表される化合物を用いることにより、焼き付き等の表示不良を防ぐことが出来る。
 実施例10及び11の電圧保持率も、比較例3及び4よりも高い値を示す事がわかった。
このように、一般式(i)で表される化合物を2種以上用いても、高い電圧保持率を示す事がわかった。
 実施例6~11のプレチルト角変化量は十分に小さいことがわかった。
 実施例6~11の重合化合物の残留量も十分に小さいことがわかった。
 また、実施例6~11で調整した重合性液晶組成物を-20℃で240時間保管した後も、ネマチック液晶相を保持しており、重合性化合物の析出は確認されなかった。
 以上のことから、本発明の重合性液晶組成物を用いることにより、電圧保持率が十分に速く、プレチルト角の変化による表示不良が発生しにくく、重合性化合物の残留がない液晶表示素子が得られることが確認できた。

Claims (19)

  1.  液晶組成物及び一般式(i)で表される重合性化合物を1種又は2種以上含有する重合性液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     (式中、Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12は、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表し、
    i1~Xi12から選ばれる、少なくとも2つは、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、
     Pi1及びPi2は、それぞれ独立して、以下の式(R-I)から式(R-IX)のいずれかを表し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R21、R31、R41、R51及びR61はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基を表し、Wは単結合、-O-又はメチレン基を表し、Tは単結合又は-COO-を表し、p、t及びqはそれぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
     Spi1及びSpi2は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数1~15のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-OCO-又は-COO-で置換されてよく、
     ni1は、0、1又は2を表し、
     Li1及びLi2は、それぞれ独立して、単結合、-OCH-、-CHO-、-C-、-OCO-、-COO-、-OCO-、-CH=CR-COO-、-CH=CR-OCO-、-COO-CR=CH-、-OCO-CR=CH-、-(CH-COO-、-(CH-OCO-、-OCO-(CH-、-COO-(CH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-(式中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表し、zは、1~4の整数を表す。)を表し、
     Xi5、Xi6、Xi7、Xi8及び/又はLi2が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていても良い。)
  2.  前記一般式(i)中、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる、少なくとも2つが、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基又はハロゲン原子を表す請求項1記載の重合性液晶組成物。
  3.  前記一般式(i)中、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる、少なくとも2つが、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基又はハロゲン原子である請求項1又は2に記載の重合性液晶組成物。
  4.  前記一般式(i)で表される重合性化合物と、
    前記一般式(i)で表される重合性化合物とは異なる化学構造を備え、かつ吸着基を有する配向助剤と、を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  5.  前記一般式(i)中、ni1が0であり、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる少なくとも1個が、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基である請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  6.  前記一般式(i)中、ni1が、1又は2であり、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる少なくとも1個が、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基である請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  7.  前記一般式(i)中、ni1が0であり、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる2個が、それぞれ独立して、炭素原子数1から3のアルキル基又はハロゲン原子である請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  8.  前記一般式(i)中、ni1が、1又は2であり、Xi5、Xi6、Xi7及びXi8から選ばれる2個が、それぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、ハロゲン原子であるか、Xi9、Xi10、Xi11及びXi12から選ばれる2個が、炭素原子数1から18のアルキル基又はハロゲン原子である請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  9.  前記一般式(i)中、ni1が0又は1である、請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  10.  前記一般式(i)中、Xi12又はXi11が水素原子である、請求項1~9のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  11.  前記一般式(i)中、Li1及びLi2が単結合である、請求項1~10のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  12.  前記一般式(i)で表される重合性化合物の添加量が、0.20質量%から1.0質量%である請求項1~11のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  13.  一般式(N-01)から一般式(N-05)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1~12のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、R21及びR22は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基、炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていても良く、Zは、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、mは、それぞれ独立して、1又は2を表す。)
  14.  一般式(NU-01)から一般式(NU-08)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1~13のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていても良い。)
  15.  前記配向助剤が、重合するための重合性基と、液晶分子と類似するメソゲン基と、液晶層と直接当接する部材と相互作用可能な吸着基と、液晶分子の配向を誘起する配向誘導基と、を有する化合物である請求項4~14のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  16. 請求項1から15のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を用いた液晶表示素子。
  17. 請求項1から15のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を用いたアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。
  18. 請求項1から15のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を用いたPSAモード、PSVAモード、PS-IPSモード又はPS-FSSモード用液晶表示素子。
  19. 一対の基板のうち少なくとも一方の基板表面に配向膜を備えていない液晶表示素子に使用する、請求項1から15のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
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