JPH0920720A

JPH0920720A - 重合性化合物およびそれを用いた液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0920720A
Application number: JP7175264A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Onishi; 憲明大西; Nobuaki Yamada; 信明山田; Kenji Suzuki; 賢治鈴木; Hanyou Mizobe; 帆洋溝部; Masahiko Yoshida; 昌彦吉田
Original assignee: Kanto Chemical Co Inc; Sharp Corp
Current assignee: Kanto Chemical Co Inc; Sharp Corp
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-21
Anticipated expiration: 2015-07-11
Also published as: US5814378A; JP3565521B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクリネーションラインを発生させず、
応答速度および電圧−透過率特性の劣化が少なく、しか
も電圧無印加時にも明るい特性を有する液晶表示素子を
得る。【解決手段】本発明の重合性化合物は、下記一般式
（Ｉ）で表される。【化１】ここで、Ｘは水素原子またはメチル基であり、ｌは０〜
１４の整数であり、ｍおよびｎはそれぞれ独立に０また
は１であり、ｐは０〜６の整数であり、ｑは０〜９の整
数であり、ｌ＝０の時ｍ＝０であり、そしてｌ≠０の時
ｍ＝１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子または高分
子壁に囲まれた液晶領域を有する液晶層を備えた液晶表
示素子において、高分子または高分子壁と液晶領域内に
存在する液晶材料との界面における液晶分子の配向規制
力を高めるための重合性化合物、およびそれを用いた液
晶表示素子に関する。本発明の液晶表示素子は、液晶分
子の配向規制力を向上せしめる効果を有する重合性化合
物を含む単量体から形成される高分子または高分子壁を
具備することにより、液晶領域内の液晶分子の軸対称状
配向状態が従来よりも優れたものとなる。そのことによ
り視角特性が改善されているだけでなく表示品位が高い
平面ディスプレイを提供し得る。本発明の具体的な利用
分野としては、広視野角特性を活かしたディスプレイ
（パソコン、ワープロ、液晶テレビ、カーナビゲーショ
ン用表示パネルなど）などが挙げられる。

【０００２】

【従来の技術】

（液晶材料と高分子材料とを用いた液晶表示素子）特表昭５８−５０１６３１号公報には、高分子材料
でカプセル化された液晶材料を有する高分子分散型液晶
表示素子が開示されている。この液晶表示素子では、液
晶材料と高分子材料との屈折率の違いを利用して、電圧
無印加時には散乱状態を表示し、電圧印加時には液晶分
子の屈折率の変化により透明状態を表示する。また、特
表昭６１−５０２１２８号公報には、液晶組成物と光硬
化性樹脂との混合物に紫外線を照射して、液晶材料と硬
化した樹脂とを３次元的に相分離させて作製した液晶層
を有する液晶表示素子が開示されている。これらの素子
は、基本的に、液晶層の入射光の散乱（白濁）−透過
（透明）状態の変化を電気的に制御する液晶表示素子で
ある。

【０００３】特開平１−２６９９２２号公報には、
液晶組成物と光硬化性樹脂（高分子材料）との混合物に
対してホトマスク越しに、１段目の露光を行い、さら
に、ホトマスクを除いて２段目の紫外線照射をすること
により、１段目においてホトマスクで遮光した領域に紫
外線を照射して、異なる特性の領域を作製する技術が開
示されている。こうして得られる素子は基本的に散乱型
素子である。

【０００４】一方、特開平５−２５７１３５号公報に
は、配向規制力を有する配向膜付きの基板間に、液晶組
成物と光硬化性樹脂との混合物を注入し、基板上に配設
したホトマスク越しに紫外線を照射することにより得ら
れる液晶層を有する液晶素子が開示されている。この素
子は、ホトマスクが配置されていた内側部分と外側部分
とで液晶領域の電圧印加による光学特性が異なることを
利用して、ホトマスクのパターンの絵模様が液晶層に反
映するように形成される。この素子は、各基板上に設け
られた電極間に印加する電圧により、液晶層の光線透過
率を制御するスタティック駆動用液晶素子である。従っ
て、後述する本発明の素子のようなマトリックス駆動用
液晶素子とは構成が異なる。

【０００５】（液晶表示素子の視角特性の改善の原理）
液晶表示素子の視角特性を改善するためには、画素（液
晶領域）内で少なくとも３方向以上の方向に液晶分子を
配向させることが必要である。この視角特性の改善の原
理を、図１３および図１４を参照して説明する。

【０００６】図１３は、高分子壁を有さないＴＮモード
の液晶表示素子の断面模式図であり、図１４は、高分子
壁で囲まれた液晶領域を有する液晶表示素子の断面図で
ある。図１３の液晶表示素子は、対向配設された基板１
と、この基板１間に挟まれた液晶層１０とを有する。液
晶層１０では、液晶分子は一方向に配向している。一
方、図１４の液晶表示素子は、対向配設された基板１
と、この基板１に挟まれた液晶層２とを有し、液晶層２
は、高分子壁２１に囲まれた液晶領域２０とからなる。
液晶領域２０では、液晶分子は、軸Ｘに対して軸対称状
に配向している。図１３および図１４において、（１）
は、液晶層１０、２に電圧を印加していない状態を示
し、（２）は、液晶層１０、２に電圧を印加して中間調
を表示している状態を示し、（３）は、液晶層１０、２
に飽和電圧を印加した状態を示す。

【０００７】図１３（２）からわかるように、中間調表
示状態では、液晶表示素子を方向Ａから見た場合の液晶
分子の屈折率と、方向Ｂから見た場合の液晶分子の屈折
率とが異なる。従って、方向Ａから見た場合と、方向Ｂ
から見た場合とでは、コントラストが異なる。一方、図
１４（２）からわかるように、液晶分子が軸対称状に配
向している場合は、中間調表示状態で、方向Ａから見た
場合と、方向Ｂから見た場合の液晶分子の見かけ上の屈
折率が平均化されて、両方向ＡおよびＢから見た場合の
コントラストが等しくなる。

【０００８】このように、図１４で示すように、液晶分
子が軸対称状に配向している液晶表示素子の視角特性
は、図１３で示すＴＮモードの液晶表示素子の視角特性
と比べて改善されることになる。

【０００９】（広視角モードを有する素子の具体例）特開平４−３３８９２３号公報および特開平４−２
１２９２８号公報には、前述の高分子分散型液晶表示セ
ルに互いに直交する偏光子を組み合わせた広視野角モー
ドの液晶表示素子に関する技術が開示されている。

【００１０】特開平５−２７２４２号公報には、非
散乱型で偏光板を用いて液晶表示素子の視角特性を改善
する方法として、液晶と光硬化性樹脂との混合物から相
分雑により、液晶と高分子体との複合材料を作製する方
法が開示されている。この方法では、生成した高分子体
の影響により液晶ドメインの配向状態がランダム状態に
なる。従って、電圧印加時に個々の液晶ドメインで液晶
分子の立ち上がる方向が異なるために、各方向から見た
液晶分子の見かけ上の屈折率が等しくなり、中間調表示
状態での視角特性が改善される。

【００１１】特開平６−２６５９０２号公報および
特開平６−３２４３３７号公報には、液晶表示セルを構
成する基板の各画素毎に、同心円状または軸対称状の配
向処理を施すことにより、広視野角モードの液晶表示素
子を実現する技術が開示されている。これらの技術で
は、各画素毎に液晶分子の配向を制御することが重要で
あるが、そのためのプロセスが複雑であり、極めて制御
性が低いことが問題である。

【００１２】最近、本発明者らは、特開平６−３０
１０１５号公報にて、視角特性が改善された液晶表示素
子を提案している。この液晶表示素子は、液晶組成物と
光硬化性樹脂とを含有する液晶表示セル中に、ホトマス
クを介して光照射をすることにより作製される。作製さ
れた液晶表示素子では、マスクの遮光領域に当たる画素
部で液晶分子が全方向的な配向状態（軸対称状配向）と
なった液晶領域が形成され、マスクの透光部で主に光硬
化性樹脂からなる高分子壁が形成される。この液晶表示
素子では、液晶分子が全方向的な配向状態を形成してお
り、図１４で説明したような電圧応答挙動で動作するこ
とにより、視角特性が著しく改善されている。

【００１３】図１５に、図１４に示した液晶表示素子
の、電圧印加時の平面図を示す。図において、素子作製
時にホトマスクを設けた位置を破線２３で示す。図１５
からわかるように、液晶領域２０は、ほぼホトマスクの
形状を反映して形成される。このように、液晶領域２０
に存在する液晶分子が、軸（図１４（１）で示す基板面
に対して垂直方向の軸Ｘ）に対して対称状に配向してい
る場合、通常、電圧印加時の液晶領域２０外周部などに
リバースチルトによるディスクリネーションライン２２
が発生する。

【００１４】そこで、本発明者らは引き続いて、特
願平６−１３２２８８号にて、上記で説明した液晶表
示素子で問題となった電圧印加時で発生するディスクリ
ネーションを改善するために、液晶組成物と光硬化性樹
脂との混合物に、液晶類似骨格を有する重合性化合物を
添加することを提案している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記で説明した液晶
表示素子では、高分子壁と液晶領域との界面において、
液晶分子のリバースティルトによるディスクリネーショ
ンが発生するという問題がある。このディスクリネーシ
ョンが輝線として表示されるために黒状態での表示特性
が低下する。

【００１６】一方、このディスクリネーションの発生を
抑制するために、上記で提案したような重合性化合物
を用いた液晶表示素子では、次のような２つの問題が認
められている。第１に、液晶領域における液晶分子のプ
レティルトが大きくなり、電圧無印加時に明るさが減少
するという問題がある。第２に、高分子−液晶複合層お
よび高分子壁と液晶領域との界面に存在する相互作用な
どにより、液晶素子の応答速度の劣化、ならびに電圧−
透過率特性の閾値特性および急峻性の劣化などの問題が
認められる。

【００１７】さらに、上記などの液晶表示素子におい
ては、視角特性改善に必要な画素内で全方位配向を取ら
せるための液晶の配向制御を行う方法と、液晶と高分子
との界面で起こる散乱による脱偏光によるコントラスト
の低下を防ぐ方法とが問題となる。液晶と高分子との界
面で起こる散乱を抑制するには、画素内に液晶と高分子
との界面を少なくする方法が考えられる。しかし、従来
の方法では、３次元高分子マトリクス中に生成する液晶
ドロップレットのサイズ、形成位置などを制御すること
が極めて困難である。

【００１８】これらの問題点を解決するために、ディス
クリネーション発生の抑制だけでなく、応答速度および
電圧−透過率特牲の劣化がないような重合性化合物を選
択することは重要であり、あわせて、画素に少なくとも
１つの液晶ドロッフレットを作成することが有用であ
る。すなわち、従来の液晶表示モードを疑似固体化した
液晶表示素子を実現するためには、上述の液晶配向の制
御と散乱強度の抑制という問題を両方又は単独に解決す
る必要がある。

【００１９】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、ディスクリネーションラインを発
生させず、応答速度および電圧−透過率特性の劣化が少
なく、しかも電圧無印加時にも明るい特性を有する液晶
表示素子が得られる重合性化合物、およびそのような液
晶表示素子を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明者らは、液晶に類似した骨格を有する重合
性化合物の構造と液晶−高分子界面での液晶分子の配向
状態との関係を鋭意検討した結果、ディスクリネーショ
ンラインの発生がなく、応答速度および電圧−透過率特
性の劣化が少なく、しかも電圧無印加時にも明るい特性
を有する液晶表示素子を得られ得る重合性化合物を見い
だした。

【００２１】すなわち、本発明は、下式（Ｉ）で表され
る重合性化合物である。そのことにより上記目的が達成
される。

【００２２】

【化２】

【００２３】ここで、Ｘは水素原子またはメチル基であ
り；ｌは０〜１４の整数であり；ｍおよびｎは、それぞ
れ独立して０または１であり；ｐは０〜６の整数であ
り；ｑは０〜９の整数であり；ｌが０の時ｍは０であ
り、ｌが０でない時ｍは１である。本発明の好適実施態
様においては、上記式（Ｉ）においてｌは０でない重合
性化合物である。

【００２４】また、本発明は、少なくとも一方が透明で
ある一対の基板と、該一対の基板間に挟まれた、高分子
と該高分子で囲まれた液晶領域を有する液晶層とを有
し、該高分子が、少なくとも請求項１または２に記載の
重合性化合物を含む単量体から形成される液晶表示素子
である。そのことにより上記目的が達成される。

【００２５】本発明の好適実施態様においては、上記液
晶領域内の液晶分子の配向状態は、軸対称状、放射状、
または同心円状配向、ランダム配向、もしくは渦巻状配
向である。

【００２６】本発明の好適実施態様においては、上記高
分子は上記基板上に液晶分子の配向状態を規制する絶縁
膜としての機能を備える。

【００２７】本発明の好適実施態様においては、上記基
板上に、上記液晶領域に対応して、一軸性の一様な液晶
分子の配向状態を実現するための絶縁膜配向層をさらに
具備し、該液晶領域の配向状態および該素子の全体構成
が、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、またはＳＳＦＬＣモードに
適した配置とされる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本明細書において「高分子と該高
分子で囲まれた液晶領域とを有する液晶層」とは、完全
に液晶領域が高分子で囲まれたり、覆われたりした液晶
領域を有する液晶層、柱状または壁状の高分子により区
切られた液晶領域を有する液晶層、または、高分子が形
成する３次元網目構造によって区切られた液晶領域を有
する液晶層など、液晶領域の液晶分子が高分子に接して
区切られた構造を有する液晶層をいう。

【００２９】（重合性化合物）本発明の重合性化合物
は、分子中に液晶に類似した骨格と重合性の官能基とフ
ッ素化アルキル基を有する化合物群である。

【００３０】本発明の重合性化合物の構造は特に限定さ
れないが、好ましくは上記式（Ｉ）で表される構造を有
する。この重合性化合物は、液晶性を有するメソーゲン
骨格にエチレン性不飽和基とフッ素化アルキル基とが連
結基を介すかまたは介さないで結合している。

【００３１】本発明の重合性化合物は、分子中にメソー
ゲン骨格を有するため、本発明の重合性化合物を含む単
量体から形成された高分子には、メソーゲン骨格が導入
される。そのことにより、配向膜の配向規制力が液晶領
域内の液晶分子にまで及び得るため、液晶分子の配向状
態が安定化する。また、液晶分子のプレティルトが発生
するため、電圧印加時にディスクリネーションラインの
発生が抑制される。

【００３２】本発明の重合性化合物は、分子中にフッ素
化アルキル基を有する。このフッ素化アルキル基の効果
について以下に詳細に述べる。

【００３３】一般に、液晶材料と重合性化合物との混合
物から重合反応を伴う相分離により作製される液晶表示
素子には、表１に示すような問題点がある。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記問題点の原因は、高分子壁に対する液
晶分子のアンカリング強度が強いこと、および高分子材
料と液晶材料との相溶性がよいことにある。これらの問
題は、高分子材料にフッ素化部分を導入することによっ
て解決され得る。このようなフッ素化された高分子部分
は、フッ素化されていない高分子部分と界面自由エネル
ギーが異なるため、高分子表面に出てくる。その結果、
高分子表面の界面自由エネルギーは低下するため、液晶
分子のアンカリング強度が低下し液晶の配向状態を安定
化する。また、フッ素化された高分子部分と液晶材料と
は界面自由エネルギーが異なるため、高分子材料と液晶
材料との相溶性が低下する。

【００３６】高分子中のフッ素化部分は、大きい方がよ
り上記効果の大きいことが期待される。従って、本願発
明の上記（Ｉ）式で表される重合性化合物において、ｑ
は０〜９の整数、好ましくは２〜８が好ましい。

【００３７】本発明の重合性化合物のメソーゲン骨格と
エチレン性不飽和基とは連結基を介すかまたは介さない
で結合している。連結基として、−(ＣＨ₂)_l−(Ｏ)_m−
が好ましい。ｌは、０〜１４、好ましくは２〜１２の整
数である。ｌが０の場合、ｍは０であることが好まし
い。また、ｌが０でない場合、ｍは１であることが好ま
しい。ｌが１４より大きい場合、液晶層を構成する高分
子表面から本発明の重合性化合物のメソーゲン部分が突
出して、液晶分子と応答を共にすることなどの理由のた
めに応答速度を低下させてしまう。また、ディスクリネ
ーションライン発生を抑制する効果は、鎖長が長いほど
少量で効果を発揮する傾向が認められるが、同時にプレ
ティルトも大きくなり、セルの透過率を低下させる。

【００３８】本発明の重合性化合物のメソーゲン骨格と
フッ素化アルキル基とは連結基を介すかまたは介さない
で結合している。連結基として、−(Ｏ)_n−(ＣＨ₂)_p−
が好ましい。ｐは、０〜６、好ましくは０〜４の整数で
ある。ｐが６より大きい場合、液晶層を構成する高分子
表面から本発明の重合性化合物のフッ素化アルキル部分
が突出しやすくなり、上述した界面状態を形成しやすく
なるが、一方、アルキル鎖長が長くなることにより、液
晶分子の高プレティルト化や、温度環境の変化などに伴
う耐熱性の低下などの悪影響が顕著になり問題となる。
そのため、アルキル鎖長ｐの値は、上記範囲内が適して
いる本発明の重合性化合物を用いて液晶層を構成する高分子
を得る場合、本発明の重合性化合物は、単独または他の
重合性単量体と共重合され得る。他の重合性単量体とし
ては、アルキル基またはベンゼン環を有するアクリル
酸、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルを
含む単官能性単量体、および２官能性以上の多官能性単
量体、例えば、ビスフェノールＡジメタクリレート、ビ
スフェノールＡジアクリレート、１，４−ブタンジオー
ルジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオ−ルジメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラ
メチロールメタンテトラアクリレート、Ｒ−６８４（日
本化薬社製）などを挙げることができる。

【００３９】他の重合性単量体と共重合する場合、本発
明の重合性化合物は、全単量体重量の３重量％〜６０重
量％、好ましくは３重量％〜４０重量％使用し得る。

【００４０】（本発明の重合性化合物の合成方法）次
に、本発明の重合性化合物の合成方法について説明す
る。以下に示す合成経路は一例であり、これらにより本
発明は限定されない。

【００４１】（合成経路１）上記式（Ｉ）において、ｎ
＝１、ｐ＝ｑ＝０の場合を説明する。図１に、合成経路
１を模式的に示す。

【００４２】まず、化合物（２）を、下記化３に示すベ
ンジルブロマイドまたは下記化４に示すベンジルクロラ
イドを用いて常法によりエーテル化反応を行うことによ
り、化合物（３）を得る。この化合物（３）のグリニャ
ール試薬に、ほう酸トリメチル［Ｂ（ＯＣＨ₃）₃］を作
用させた後、希硫酸で加水分解することにより、化合物
（４）を得る。

【００４３】

【化３】

【００４４】

【化４】

【００４５】次に、化合物（４）と化合物（１）とを、
パラジウム触媒下、カップリング反応させることによ
り、化合物（５）を得る。この化合物（５）をパラジウ
ム触媒を用いて、水素ガスによる脱ベンジル化を行うこ
とにより、化合物（６）を得る。化合物（６）と化合物
（Ａ）とのエーテル化により、化合物（７）を得る。こ
の化合物（７）に、化合物（Ｂ）を反応させることによ
り、目的とする化合物（８）が得られ得る。

【００４６】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（６）に、直接化合物（Ｂ）を作用させることにより、
目的とする化合物（９）が得られ得る。

【００４７】（合成経路２）上記式（Ｉ）において、ｎ
＝１、ｐ＝０の場合を説明する。図２に、合成経路２を
模式的に示す。

【００４８】まず、化合物（１０）に、五塩化リンを作
用させることにより、化合物（１１）を得る。この化合
物（１１）と化合物（２）とのエステル化反応により化
合物（１２）を得る。この化合物（１２）を、William
A. Sheppardら、J.Org.Chem.,29(1)1(1964)に記載の方
法に従ってフッ素化することにより、化合物（１３）を
得る。

【００４９】次に、化合物（１３）と化合物（４）と
を、パラジウム触媒下、カップリング反応を行うことに
より、化合物（１４）を得、続いてパラジウム触媒下で
の水素ガスによる脱ベンジル化により、化合物（１５）
を得る。

【００５０】最後に、化合物（１５）と化合物（Ａ）と
のエーテル化により、化合物（１６）を得る。この化合
物（１６）に、化合物（Ｂ）を作用させることにより、
目的物である化合物（１７）が得られ得る。

【００５１】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（15）に、直接、化合物（Ｂ）を作用させることによ
り、目的とする化合物（１８）が得られ得る。

【００５２】（合成経路３）上記式（Ｉ）において、ｎ
＝１、ｐ≠０の場合を説明する。図３に、合成経路３を
模式的に示す。

【００５３】まず、化合物（１９）に、無水トリフルオ
ロメタンスルホン酸を作用させ、化合物（２０）を得た
後、これと化合物（２２）とのエーテル化反応を行うこ
とにより、化合物（２３）を得る。化合物（２３）を、
パラジウム触媒下、水素ガスによる脱ベンジル化を行う
ことにより、化合物（２４）を得る。なお、この化合物
（２４）は、化合物（２１）と化合物（２０）とのエー
テル化反応によっても得ることができる。

【００５４】次に、この化合物（２４）と化合物（Ａ）
とのエーテル化反応により、化合物（２５）を得る。さ
らに、化合物（２５）と化合物（Ｂ）とによるエステル
化反応を行うことにより、目的物である化合物（２６）
が得られ得る。

【００５５】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（24）に、直接、化合物（Ｂ）を作用させることによ
り、目的とする化合物（２７）が得られ得る。

【００５６】（合成経路４）上記式（I）において、ｎ
＝０、ｐ＝０、ｑ≠０の場合を説明する。図４に、合成
経路４を模式的に示す。

【００５７】まず、化合物（２８）と化合物（１１）と
のフリーデル・クラフト反応により、化合物（２９）を
得た後、これにエタンジチオールを作用させることによ
り、化合物（３０）を得る。

【００５８】次に、この化合物（３０）を、フッ化水素
−ピリジン溶液でフッ素化することにより、化合物（３
１）を得た後、パラジウム触媒下、化合物（４）とのカ
ップリング反応により、化合物（３５）を得る。なお、
この化合物（３５）で表される化合物は、化合物（３
２）をベンジル化して得られる化合物（３３）と化合物
（３４）との銅触媒を用いたカップリング反応によって
も得ることができる。

【００５９】最後に、化合物（３５）を、パラジウム触
媒下、水素ガスによる脱ベンジル化を行うことにより、
化合物（３６）を得た後、化合物（Ａ）とのエーテル化
反応により、化合物（３７）を得、続いて、化合物
（Ｂ）とのエステル化反応により目的とする化合物（３
８）が得られ得る。

【００６０】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（３６）に、直接、化合物（Ｂ）を作用させることによ
り、目的とする化合物（３９）が得られ得る。

【００６１】（合成経路５）上記式（Ｉ）において、ｎ
＝ｐ＝ｑ＝０の場合を説明する。図５に、合成経路５を
模式的に示す。

【００６２】まず、化合物（４０）と化合物（４）と
を、パラジウム触媒下、カップリング反応させることに
より、化合物（４１）を得、続いて、これをパラジウム
触媒下、水素ガスによる脱ベンジル化することにより、
化合物（４２）を得る。この化合物（４２）と化合物
（Ａ）とのエーテル化反応により、化合物（４３）を得
た後、これに化合物（Ｂ）を作用させることにより、目
的とする化合物（４４）が得られ得る。

【００６３】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（４２）に、直接、化合物（Ｂ）を作用させることによ
り、目的とする化合物（４５）が得られ得る。

【００６４】（合成経路６）上記式（I）において、ｎ
＝０、ｐ≠０の場合を説明する。図６に、合成経路６を
模式的に示す。

【００６５】まず、化合物（２８）と化合物（４６）と
のフリーデル・クラフト反応により、化合物（４７）を
得る。続いて、パラジウム触媒下、化合物（47）と化合
物（４）とのカップリング反応により、化合物（４８）
を得る。この化合物（４８）を還元することにより、化
合物（４９）を得た後、これを脱ベンジル化することに
より、化合物（５０）を得る。

【００６６】次いで、化合物（５０）と化合物（Ａ）と
のエーテル化反応により、化合物（５１）を得た後、こ
れに化合物（Ｂ）を作用させることにより、目的とする
化合物（５２）が得られ得る。

【００６７】なお、メソーゲン基とエチレン性不飽和基
との間に連結基を有さない場合（ｌ＝０）は、化合物
（５０）に、直接、化合物（Ｂ）を作用させることによ
り、目的とする化合物（５３）が得られ得る。

【００６８】本発明の化合物の合成に用い得るフルオロ
アルキル化合物は、市販されているか、または市販の化
合物より誘導し得る。例えば、Ｃ_kＦ_2k+1ＣＯＯＨ（ｋ
＝１〜１０）、Ｃ_kＦ_2k+1Ｉ（ｋ＝２、３、４、６、
７、８または１０）、Ｃ_kＦ_2k+1CH₂ＯＨ（ｋ＝１、２、
３、８、９または１０）、Ｃ_kＦ_2k+1ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ
（ｋ＝４、６、８または１０）、およびＣ_kＦ_2k+1（Ｃ
Ｈ₂）₆ＯＨ（ｋ＝２、４、６または８）は、（株）ダイ
キンファインケミカル研究所、ＰＣＲ社、アルドリッチ
社、フルオロケミ社などから市販されている。また、こ
れらの市販化合物を出発物質として、当該技術分野では
公知の炭素鎖長伸長法、酸化反応、還元反応、カップリ
ング反応などを用いることにより、目的とするフルオロ
アルキル化合物を誘導し得る。

【００６９】（液晶表示素子）本発明の液晶表示素子
は、少なくとも一方が透明である一対の基板とその基板
間に挟まれた、高分子または高分子壁とこの高分子また
は高分子壁で囲まれた液晶領域とを有する液晶層とを有
し、この高分子または高分子壁は、重合前駆体として本
発明の重合性化合物を少なくとも１種類を含む単量体か
ら形成される。

【００７０】本発明に用いられる液晶材料は、常温付近
で液晶状態を示す有機物混合体であれば特に制限されな
いが、好ましい液晶材料としてネマティック液晶（２周
波駆動用液晶、△ε＜０の液晶を含む）、コレステリッ
ク液晶（特に、可視光に選択反射特性を有する液晶）、
もしくはスメクティック液晶、強誘電性液晶、デスコテ
ィック液晶などを挙げることができる。これらのうち特
に、ネマティック液晶もしくは、コレステリック液晶、
またはカイラル剤の添加されたネマティック液晶が特性
上好ましい。カイラル剤の添加されたネマティック液晶
においては、ヒステリシス、均一性、ｄ・△ｎ（位相
差）による着色の問題などから１０μm以上の螺旋ピッ
チを持つようにカイラル剤を添加することが好ましい。
また、加工時に光重合反応を伴うため耐化学反応性に優
れた液晶が好ましい。具体的には、化合物中、フッ素原
子などの官能基を有する液晶であり、ZLI-4801-000、ZL
I-4801-001、ZLI-4792（メルク社製）などを挙げること
ができる。これらの液晶材料は、混合して用い得る。

【００７１】液晶材料と少なくとも本発明の重合性化合
物を含む単量体との混合比は、液晶材料と単量体との重
量比（液晶材料：重合性化合物）が、９７：３〜６０：
４０の範囲であるのが好ましい。６０：４０より単量体
が多くなると、液晶素子の電極電圧に対して変化する液
晶領域が減少しコントラストが取れなくなる。９７：３
より単量体が少なくなると、高分子壁が十分に形成でき
なくなり、パネルの耐強度が不十分となり実用上問題で
ある。

【００７２】本発明の液晶表示素子の好適な形成方法
は、まず、ＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸化スズ複
合物、膜厚５０ｎｍ）を透明電極とする液晶セルを作製
し、その上に所定のホトマスクを配置する。セル中に少
なくとも本発明の重合性化合物を含む単量体および液晶
材料の均一混合物を毛管注入する。その後、透明電極間
に電圧を印加しながらホトマスク側から平行光線を得ら
れる高圧水銀ランプで紫外線を照射して単量体を硬化さ
せて、液晶表示素子を形成する。

【００７３】上記のようにして本発明の重合性化合物を
用いて得られる液晶素子は、１）飽和電圧印加時に液晶
分子が基板に対してほぼ直立（Δε＞０の場合）してい
るために、偏光板が視角特性を持っていること、および
２）液晶層がリタデーションｄ・△ｎを持っているため
に偏光板の偏光軸から４５°方向に視角特性が悪い領域
が存在しやすい。２）の原因は、軸方向から入った光
は、液晶層の屈折率楕円体を横切る時、常光もしくは異
常光のみの成分しか有さないが、偏光板の偏光軸から４
５°方向から光が入った場合、液晶層の屈折率楕円体を
横切る時、常光と異常光との両成分を有するために（見
かけ上、互いに直交した偏光板の偏光軸が互いに開いた
状態に対応している。）、楕円偏光となり光の漏れが顕
著になるためである。従って、液晶層のリタデーション
は、なるべく小さくし、楕円偏光を生じにくくすること
が好ましい。しかし、電圧印加しない時の透過率Ｔ
₀が、液晶層のリタデーションに影響されるため、３０
０ｎｍ〜６５０ｎｍであることが、視角特性の全方位性
とセルの明るさを確保する観点から好ましい（３００ｎ
ｍ以下では、電圧ＯＦＦ時の明るさが確保できず暗い表
示となる）。ツイスト角は、４５〜１５０°が好まし
く、特に、ファーストミニマム条件を満たす９０°付近
が最も明るく好ましい。本発明の重合性化合物を用いて
液晶素子を形成すると、液晶分子の配向性が良好になる
が、さらに、種々の配向法を用いて液晶分子の配向を制
御することができる。本発明で使用し得る配向法として
は、液晶セルを形成する基板にポリイミドなどの高分子
材料や無機材料を塗布後、布で擦るラビング法、表面張
力の低い化合物を塗布する垂直配向法、ＳｉＯ₂などの
斜め蒸着による斜め配向法、また、ラビング処理を行わ
ない水平配向膜、または無処理基板（基板に透明電極を
設置した基板）などを使用し得る。

【００７４】本発明の液晶表示素子で使用し得る基板と
しては、透明固体であるガラス板、高分子フィルムなど
のプラスティック基板などが使用できる。一方、非透明
固体としては、金属薄膜つき基板、Ｓｉ基板などが利用
できる。反射型の液晶表示素子とする場合は、金属薄膜
つき基板が有効である。プラスティック基板としては、
可視光を吸収しない材料で形成することが好ましく、例
えば、ＰＥＴ、アクリル系ポリマー、スチレン、ポリカ
ーボネートが挙げられる。また、プラスティック基板を
使用する場合は、基板自身に偏光能を付与し得る。さら
に、これらの異種の基板を２種組み合わせた積層基板を
使用し得、また、同種異種を問わず厚みの異なった基板
を２枚組み合わせた積層基板を使用し得る。

【００７５】上記形成方法によって形成される液晶素子
に、さらに従来のラビング、ＳｉＯ₂斜方蒸着などの液
晶配向技術を適用した場合、本液晶素子を２枚の偏光板
で挟むことにより、ハイコントラストで駆動電圧の急峻
な従来の配向制御型表示素子（ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、
強誘電性液晶素子など）をポリマー中に疑似固体化した
液晶素子を作製し得る。上記形成方法によって形成され
る液晶素子、またはこれを２枚の偏光板で挟んだ液晶素
子は、特に限定されないが、単純マトリックス駆動、ａ
-ＳｉＴＦＴ、ｐ-ＳｉＴＦＴ、ＭＩＭなどのアクティ
ブ駆動などの駆動法で駆動し得る。

【００７６】

【作用】液晶材料と光硬化性樹脂などの重合性樹脂材料
との混合物から、基板上の配向規制力を制御した表示モ
ードの液晶表示素子を作製する場合、通常、配向膜と液
晶領域との間に高分子と液晶が混在した高分子層が形成
される。この高分子層は、一般に配向膜の液晶分子に対
する配向規制力を弱める傾向がある。これに対して、こ
の高分子層中に本発明の重合性化合物を含む単量体から
形成された高分子を含有させると、この高分子中の本発
明の重合性化合物に由来する部分が側鎖に液晶材料に類
似し骨格を有し、かつ、その末端にフッ素化アルキル基
を有するため、高分子層に液晶領域内の液晶分子に対し
て配向規制効果を及ぼす能力が出現する。その結果、液
晶の配向状態が安定化される。

【００７７】液晶領域内の液晶分子が軸（基板面に対し
て垂直方向の軸）対称状に配向した液晶表示素子におい
ては、多くの場合、電圧印加時の液晶領域外周部にリバ
ースティルト（図１５参照）によるディスクリネーショ
ンラインが発生する。しかし、本発明の重合性化合物を
用いることにより、黒表示レベルを悪化させていた電圧
印加時のディスクリネーションラインの発生が抑制され
得る。さらに、本発明の重合性化合物を用いることによ
りフルオロアルキル化された基が液晶層を構成する高分
子に導入されるため、液晶分子の高分子へのアンカリン
グ力が低減され得、そのことにより、従来問題となって
いた応答速度の劣化および電圧−透過率特性の閾地特性
および急峻性の劣化などに伴う問題が改善され得る。こ
れらのことにより、液晶表示素子の表示特性（視野角特
性、コントラスト、応答速度、閾値特性および急峻性な
ど）の飛躍的な向上が可能となる。

【００７８】本発明者らは、上述したような重合性化合
物の検討と併せて、この重合性化合物と液晶材料とを組
み合わせることにより、高分子に囲まれた液晶滴（液晶
領域）の大きさを画素とほぼ同じ大きさにし、１画素に
対してほぼ１つの液晶滴が規則的に配置される手法につ
いても検討した結果、以下の２方法が極めて有効である
ことを見いだした。

【００７９】加工時に規則的で、かつ、画素の大き
さとほぼ同等の液晶滴径に近いＵＶ照度むらをもつＵＶ
光を、画素の大部分に当たる領域を遮光してＵＶ光が当
たらないように照射することで、高分子（高分子）壁に
囲まれた液晶領域を有する液晶層を備えた液晶表示素子
を作製する方法、および液晶相と等方相とに対する界面自由エネルギーの異
なる材料を予め基板上にパターニングして形成してお
き、この表面パターンに基づいて液晶相を配置するなど
の、界面自由エネルギーをパターン化して制御すること
で高分子壁に囲まれた液晶領域を有する液晶表示素子を
作製する方法。

【００８０】

【実施例】（実施例）以下、本発明を実施例を用いて説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、以下の実施例中に記載の略記号の意味は下記の通り
である。

【００８１】ＧＣ：ガスクロマトグラフィーＨＰＬＣ：高速液体クロマトグラフィーＴＬＣ：薄層クロマトグラフィーＩＲ：赤外線吸収スペクトル Mass：質量スペクトルｂ.ｐ：沸点ｍ.ｐ：融点Ｙ：収率Ｃ：結晶Ｓ_A：スメクティックＡ相Ｓ_x：同定できなかったスメクティック相Ｎ_e：ネマティック相 Iso：等方性液体？：不明確で特定できなかった温度（実施例１）下記化５に示す本発明の重合性化合物を合
成した。

【００８２】

【化５】

【００８３】以下に合成手順を示す。

【００８４】（ａ）ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳＯ₂
ＣＦ₃の合成：内部をアルゴン置換したフラスコに、２−(パーフルオ
ロブチル)エタノール６６．０ｇ、および塩化メチレン
１８０ｍｌを仕込み、この溶液に、５℃以下で８８．３
ｇの無水トリフルオロメタンスルホン酸、次いで、トリ
エチルアミン３１．７ｇを滴下した。反応液を室温に戻
して、一昼夜攪拌した後、反応液を水７５ｍｌ、３％希
硫酸７５ｍｌ、水７５ｍｌの順で洗浄し、溶媒を留去し
た。残留分を減圧蒸留することにより、２−(パーフル
オロブチル)エチルトリフルオロメタンスルホネート
８８．３ｇ（Ｙ：９２％）を得た。得られた化合物の純
度は、ＧＣで９４％であり、ｂ.ｐは、８８〜９０℃／
２８ｍｍＨｇであった。

【００８５】（ｂ）下記化６に示す化合物の合成：

【００８６】

【化６】

【００８７】まず、内部をアルゴン置換したシュレンク
管に、６０％水素化ナトリウム９．０ｇ、および乾燥ジ
メトキシエタン４００ｍｌを仕込み、これに、氷水冷下
で４，４'−ジヒドロキシビフェニル２９．８ｇを加え
た後、室温にもどして２時間攪拌した。再び、反応液を
−６０℃まで冷却して、２−(パーフルオロブチル)エチ
ルトリフルオロメタンスルホネート８６ｇを滴下した
後、この反応液を室温にもどして一昼夜攪拌した。続い
て、反応液を希塩酸に注加して、有機層をベンゼンで抽
出した。ベンゼン層を水洗し、芒硝で乾燥させた後、溶
媒を留去した。残留分をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィー（溶離液：ベンゼン）にて精製し、さらにトルエ
ンより再結晶することにより、４−ヒドロキシ−４'−
[２−(パーフルオロブチル)エチルオキシ]ビフェニル１
８．８ｇ（Ｙ：２７．１％）を得た。得られた化合物の
純度は、ＧＣで９８．４％であった。

【００８８】（ｃ）下記化７に示す化合物の合成：

【００８９】

【化７】

【００９０】フラスコに、４−ヒドロキシ−４'−[２−
(パーフルオロブチル)エチルオキシ]ビフェニル１．７
ｇ、およびテトラヒドロフラン１０ｍｌを仕込み、これ
に、１Ｎ水酸化カリウム水溶液３．９ｍｌを加えてしば
らく攪拌した。溶媒を減圧下に留去した後、メタノール
１５ｍｌ、８−ブロモオクタノール０．８５ｇを加え
て、還流下に１２時間攪拌した。次に、反応液に水を加
えて、有機層をエーテルで抽出し、エーテル層を希塩
酸、水の順で洗浄した。溶媒を留去して、残留分をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：ベンゼン／
酢酸エチル＝９／１）にて精製した。最後に、トルエン
より再結晶することにより、４−(８−ヒドロキシオク
チルオキシ)−４'−[２−(パーフルオロブチル)エチル
オキシ]ビフェニル１．５ｇ（Ｙ：６７．２％）を得
た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９８．８％であっ
た。

【００９１】（ｄ）上記化５に示す化合物の合成：内部
をアルゴン置換したフラスコに、４−(８−ヒドロキシ
オクチルオキシ)−４'−[２−(パーフルオロブチル)エ
チルオキシ]ビフェニル１．５ｇ、トリエチルアミン
０．３ｇ、およびテトラヒドロフラン１６ｍｌを仕込
み、これに、氷水冷下、アクリル酸クロライド０．３ｇ
を滴下した。室温に戻して３時間攪拌した後、反応液を
水に注加して、有機層をベンゼンで抽出した。ベンゼン
層を水洗して、芒硝で乾燥させた後、溶媒を留去した。
最後に、残留分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
（溶離液：ベンゼン）にて精製し、さらにアセトンより
再結晶することにより、４−[８−(アクリロイルオキ
シ)オクチルオキシ]−４'−[(２−パーフルオロブチル)
エチルオキシ]ビフェニル０．７ｇ（Ｙ：４４．４％）
を得た。得られた物質の相転移温度は、下記表２に示す
通りであった。また、純度は、ＧＣで９８．４％、ＨＰ
ＬＣで９９．４％であり、ＴＬＣで１スポットであっ
た。

【００９２】

【表２】

【００９３】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で６１４
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化５に示す化合物で
あることを確認した。

【００９４】（実施例２）下記化８に示す本発明の重合
性化合物を合成した。

【００９５】

【化８】

【００９６】以下に合成手順を示す。

【００９７】（ａ）ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＳＯ₂ＣＦ₃の合
成：上記実施例１の（ａ）の合成工程において、２−
(パーフルオロブチル)エタノール６６．０ｇの代わり
に、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパノール
３７．５ｇを用いた他は、実施例１の（ａ）における操
作と同様に操作することにより、２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルトリフルオロメタンスルホネ
ート６４．０ｇ（Ｙ：９０．７％）を得た。得られた化
合物のｂ.ｐは、９７〜９８℃であった。

【００９８】（ｂ）下記化９に示す化合物の合成：

【００９９】

【化９】

【０１００】上記実施例１の（ｂ）の合成工程におい
て、２−(パーフルオロブチル)エチルトリフルオロメタ
ンスルフォネート８６ｇの代わりに、２，２，３，３，
３−ペンタフルオロプロピルトリフルオロメタンスル
ホネート６３．２ｇを用いた他は、実施例１の（ｂ）に
おける操作と同様に操作することにより、４−ヒドロキ
シ−４'−(２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピ
ルオキシ)ビフェニル２４．９ｇ（Ｙ：３５．０％）を
得た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９８．８％であ
った。

【０１０１】（ｃ）下記化１０に示す化合物の合成：

【０１０２】

【化１０】

【０１０３】上記実施例１の（ｃ）の合成工程におい
て、４−ヒドロキシ−４'−[２−(パーフルオロブチル)
エチルオキシ]ビフェニル１．７ｇに代えて、４−ヒド
ロキシ−４'−(２，２，３，３，３−ペンタフルオロプ
ロピルオキシ)ビフェニル１．２４ｇを用いた他は、実
施例１の（ｃ）における操作と同様に操作することによ
り、４−(８−ヒドロキシオクチルオキシ)−４'−(２，
２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルオキシ)ビフ
ェニル１．１ｇ（Ｙ：６４．２％）を得た。

【０１０４】（ｄ）上記化８に示す化合物の合成：上記
実施例１の（ｄ）の合成工程において、４−(８−ヒド
ロキシオクチルオキシ)−４'−[２−(パーフルオロブチ
ル)エチルオキシ]ビフェニル１．５ｇの代わりに、４−
(８−ヒドロキシオクチルオキシ)−４'−(２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピルオキシ)ビフェニル
１．１ｇを用いた他は、実施例１の（ｄ）における操作
と同様に操作することにより、４−[８−(アクリロイル
オキシ)オクチルオキシ]−４'−(２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルオキシ)ビフェニル０．５ｇ
（Ｙ：４０．６％）を得た。得られた物質のｍ.ｐは、
７３．７℃であった。また、純度は、ＧＣで９８．２
％、ＨＰＬＣで９８．０％であり、ＴＬＣで１スポット
であった。

【０１０５】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で５００
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化８に示す化合物で
あることを確認した。

【０１０６】（実施例３）下記化１１に示す本発明の重
合性化合物を合成した。

【０１０７】

【化１１】

【０１０８】以下に合成手順を示す。

【０１０９】（ａ）下記化１２に示す化合物の合成：

【０１１０】

【化１２】

【０１１１】フラスコに、ベンジルブロマイド２５ｇ、
４−ブロモ−４'−ヒドロキシビフェニル３６．４ｇ、
炭酸カリウム４０．４ｇ、および２−ブタノン３００ｍ
ｌを仕込み、還流下に、６時間攪拌した。反応液を水に
注加して、有機層をトルエンで抽出した後、トルエン層
を水洗し、芒硝で乾燥させた。溶媒を留去し、残留分を
アセトンより再結晶することにより、４−ブロモ−４'
−ベンジルオキシビフェニル４２．５ｇ（Ｙ：８５．８
％）を得た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９９．０
％であった。

【０１１２】（ｂ）下記化１３に示す化合物の合成：

【０１１３】

【化１３】

【０１１４】まず、内部をアルゴン置換したフラスコ
に、４−ブロモ−４'−ベンジルオキシビフェニル１
３．５ｇ、銅粉１２．６ｇ、および無水ジメチルスルホ
キシド４０ｍｌを仕込み、これに、６０℃でパーフルオ
ロブチルヨーダイド１５．２ｇを滴下した後、６０℃で
２時間、１１０℃で４時間攪拌した。放冷後、反応液に
クロロホルムを投入し、不溶物を濾過して除いた後、濾
液を水洗し、芒硝で乾燥させた。最後に、溶媒を留去
し、残留分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶
離液：へキサン／トルエン＝６／１）にて精製した後、
アセトンより再結晶することにより、４−パーフルオロ
ブチル−４'−ベンジルオキシビフェニル１７．１ｇ
（Ｙ＝８９．８％）を得た。得られた化合物の純度は、
ＧＣで９６．２％であり、そのｍ.ｐは、１２８〜１３
４℃であった。

【０１１５】（ｃ）下記化１４に示す化合物の合成：

【０１１６】

【化１４】

【０１１７】オートクレーブに、４−パーフルオロブチ
ル−４'−ベンジルオキシビフェニル１６．６ｇ、１０
％パラジウム−カーボン１ｇ、およびテトラヒドロフラ
ン１１０ｍｌを仕込み、水素加圧下、２４時間攪拌し
た。反応液を濾過して、触媒を除いた後、濾液を濃縮し
て、残留分をアセトンより再結晶することにより、４−
パーフルオロブチル−４'−ヒドロキシビフェニル９．
４ｇ（Ｙ：６９．８％）を得た。得られた化合物の純度
は、ＧＣで９８．３％であり、そのｍ.ｐは、１３１〜
１３４℃であった。

【０１１８】（ｄ）下記化１５に示す化合物の合成：

【０１１９】

【化１５】

【０１２０】フラスコに、４−パーフルオロブチル−
４'−ヒドロキシビフェニル８ｇ、テトラヒドロフラン
５０ｍｌ、および１Ｎ水酸化カリウム水溶液２５ｍｌを
仕込み、しばらく攪拌した後、溶媒を留去した。これ
に、８−ブロモオクタノール５．３ｇ、およびメタノー
ル６０ｍｌを添加し、還流下に、１５時間攪拌した。反
応液を水に注加して、有機層をトルエンで抽出した後、
トルエン層を水洗し、芒硝で乾燥させた。溶媒を留去
し、残留分をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶
離液：トルエン／酢酸エチル＝１２／１）にて精製し、
最後に、アセトンより再結晶することにより、４−パー
フルオロブチル−４'−(８−ヒドロキシオクチル）オキ
シビフェニル４．５ｇ（Ｙ：４２．３％）を得た。得ら
れた化合物の純度は、ＧＣで９２．２％であり、そのm.
pは、１０２〜１０４℃であった。

【０１２１】（ｅ）上記化１１に示す化合物の合成：フ
ラスコに、４−パーフルオロブチル−４'−(８−ヒドロ
キシオクチル)オキシビフェニル４．１ｇ、トリエチル
アミン０．９ｇ、およびテトラヒドロフラン４０ｍｌを
仕込み、これに、氷水冷下、アクリル酸クロライド０．
８ｇを滴下した。室温に戻して２時間攪拌した後、反応
液を水に注加して、有機層をベンゼンで抽出した。ベン
ゼン層を水洗して、芒硝で乾燥させた後、溶媒を留去し
た。最後に、残留分をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー（溶離液：ベンゼン）にて精製し、さらにヘキサン
より再結晶することにより、４−[８−(アクリロイルオ
キシ)オクチルオキシ]−４'−パーフルオロブチルビフ
ェニル２．６ｇ（Ｙ：５７．７％）を得た。得られた物
質のｍ．ｐは、４５．０℃であった。また、純度は、Ｇ
Ｃで９９．８％、ＨＰＬＣで９９．９％であり、ＴＬＣ
で１スポットであった。

【０１２２】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で５７０
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化１１に示す化合物
であることを確認した。

【０１２３】（実施例４）下記化１６に示す本発明の重
合性化合物を合成した。

【０１２４】

【化１６】

【０１２５】以下に合成手順を示す。

【０１２６】（ａ）下記化１７に示す化合物の合成：

【０１２７】

【化１７】

【０１２８】上記実施例３の（ｂ）の合成工程におい
て、パーフルオロブチルヨーダイド１５．２ｇに代え
て、パーフルオロヘキシルヨーダイド１９．６ｇを用た
他は、実施例３の（ｂ）における操作と同様に操作する
ことにより、４−パーフルオロヘキシル−４'−ベンジ
ルオキシビフェニル１２．８ｇ（Ｙ：５０．４％）を得
た。得られた化合物のｍ.ｐは、１３７〜１４３℃であ
った。

【０１２９】（ｂ）下記化１８に示す化合物の合成：

【０１３０】

【化１８】

【０１３１】上記実施例３の（ｃ）の合成工程におい
て、４−パーフルオロブチル−４'−ベンジルオキシビ
フェニル１６．６ｇに代えて、４−パーフルオロヘキシ
ル−４'−ベンジルオキシビフェニル１２．５ｇを用い
た他は、実施例３の（ｃ）における操作と同様に操作す
ることにより、４−パーフルオロヘキシル−４'−ヒド
ロキシビフェニル１０．０ｇ（Ｙ：９４．９％）を得
た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９８．５％であ
り、そのｍ.ｐは、１４２〜１４７℃であった。

【０１３２】（ｃ）下記化１９に示す化合物の合成：

【０１３３】

【化１９】

【０１３４】上記実施例３の（ｄ）の合成工程におい
て、４−パーフルオロブチル−４'−ヒドロキシビフェ
ニル８ｇに代えて、４−パーフルオロヘキシル−４'−
ヒドロキシビフェニル１０ｇを用いた他は、実施例３の
（ｄ）における操作と同様に操作することにより、４−
パーフルオロヘキシル−４'−(８−ヒドロキシオクチ
ル)オキシビフェニル６．３ｇ（Ｙ：４９．９％）を得
た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９５．４％であっ
た。

【０１３５】（ｄ）上記化１６に示す化合物の合成：上
記実施例３の（ｅ）の合成工程において、４−パーフル
オロブチル−４'−(８−ヒドロキシオクチル)オキシビ
フェニル４．１ｇに代えて、４−パーフルオロヘキシル
−４'−(８−ヒドロキシオクチル)オキシビフェニル
４．９ｇを用いた他は、実施例３の（ｅ）における操作
と同様に操作することにより、４−[８−(アクリロイル
オキシ)オクチルオキシ]−４'−パーフルオロヘキシル
ビフェニル３．３ｇ（Ｙ：６２％）を得た。得られた物
質のｍ.ｐは、５４．３℃であった。また、純度は、Ｇ
Ｃで９９．３％、ＨＰＬＣで９９．５％であり、ＴＬＣ
で１スポットであった。

【０１３６】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で６７０
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化１６に示す化合物
であることを確認した。

【０１３７】（実施例５）下記化２０に示す本発明の重
合性化合物を合成した。

【０１３８】

【化２０】

【０１３９】以下に合成手順を示す。

【０１４０】（ａ）下記化２１に示す化合物の合成：

【０１４１】

【化２１】

【０１４２】上記実施例３の（ｂ）の合成工程におい
て、パーフルオロブチルヨーダイド１５．２ｇに代え
て、パーフルオロオクチルヨーダイド２４．０ｇを用い
た他は、実施例３の（ｂ）における操作と同様に操作す
ることにより、４−パーフルオロオクチル−４'−ベン
ジルオキシビフェニル１６．１ｇ（Ｙ＝５４．０％）を
得た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９７．６％であ
った。

【０１４３】（ｂ）下記化２２に示す化合物の合成：

【０１４４】

【化２２】

【０１４５】上記実施例３の（ｃ）の合成工程におい
て、４−パーフルオロブチル−４'−ベンジルオキシビ
フェニル１６．６ｇに代えて、４−パーフルオロオクチ
ル−４'−ベンジルオキシビフェニル１６．０ｇを用い
た他は、実施例３の（ｃ）における操作と同様に操作す
ることにより、４−パーフルオロオクチル−４'−ヒド
ロキシビフェニル１２．７ｇ（Ｙ：９２％）を得た。得
られた化合物の純度は、ＧＣで９７．６％であり、その
ｍ.ｐは、１６２．５〜１６４．５℃であった。

【０１４６】（ｃ）下記化２３に示す化合物の合成：

【０１４７】

【化２３】

【０１４８】上記実施例３の（ｄ）の合成工程におい
て、４−パーフルオロブチル−４'−ヒドロキシビフェ
ニル８ｇに代えて、４−パーフルオロオクチル−４'−
ヒドロキシビフェニル１２．１ｇを用い、その他は、実
施例３の（ｄ）における操作と同様に操作することによ
り、４−パーフルオロオクチル−４'−(８−ヒドロキシ
オクチル)オキシビフェニル５．９ｇ（Ｙ：４０．１
％）を得た。得られた化合物の純度は、ＧＣで９８％で
あった。

【０１４９】（ｄ）上記化２０に示す化合物の合成：上
記実施例３の（ｅ）の合成工程において、４−パーフル
オロブチル−４'−(８−ヒドロキシオクチル)オキシビ
フェニル４．１ｇに代えて、４−パーフルオロオクチル
−４'−(８−ヒドロキシオクチル)オキシビフェニル
５．７ｇを用いた他は、実施例３の（ｅ）における操作
と同様に操作することにより、４−[８−(アクリロイル
オキシ)オクチルオキシ]−４'−パーフルオロオクチル
ビフェニル１．６ｇ（Ｙ：２６％）を得た。得られた物
質のｍ.ｐは、７５．５℃であった。また、純度は、Ｇ
Ｃで９８．２％、ＨＰＬＣで９９．０％であり、ＴＬＣ
で１スポットであった。

【０１５０】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で７７０
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化２０に示す化合物
であることを確認した。

【０１５１】（実施例６）下記化２４に示す本発明の重
合性化合物を合成した。

【０１５２】

【化２４】

【０１５３】以下に合成手順を示す。

【０１５４】（ａ）ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳＯ₂
ＣＦ₃の合成：上記実施例１の（ａ）の合成工程におい
て、２−(パーフルオロブチル)エタノール６６．０ｇに
代えて、２−(パーフルオロヘキシル)エタノール９１ｇ
を用いた他は、実施例１の（ａ）における操作と同様に
操作することにより、２−(パーフルオロヘキシル)エチ
ルトリフルオロメタンスルフォネート９８．９ｇ
（Ｙ：８０％）を得た。得られた化合物のｂ.ｐは、６
４℃／０．７ｍｍＨｇであった。

【０１５５】（ｂ）下記化２５に示す化合物の合成：

【０１５６】

【化２５】

【０１５７】上記実施例１の（ｂ）の合成工程におい
て、２−(パーフルオロブチル)エチルトリフルオロメタ
ンスルフォネート８６ｇに代えて、２−(パーフルオロ
ヘキシル)エチルトリフルオロメタンスルフォネート
１０７．６ｇを用いた他は、実施例１の（ｂ）における
操作と同様に操作することにより、４−ヒドロキシ−
４’−〔２−（パーフルオロヘキシル）エチルオキシ〕
ビフェニル３５．７ｇ（Ｙ：３１％）を得た。得られた
化合物の純度は、ＧＣで９９．７％であり、その相転移
温度は、下記表３に示す通りであった。

【０１５８】

【表３】

【０１５９】（ｃ）下記化２６に示す化合物の合成：

【０１６０】

【化２６】

【０１６１】上記実施例１の（ｃ）の合成工程におい
て、４−ヒドロキシ−４'−[２−(パーフルオロブチル)
エチルオキシ]ビフェニル１．７ｇに代えて、４−ヒド
ロキシ−４'−[２−(パーフルオロヘキシル)エチルオキ
シ]ビフェニル２．１ｇを用いた他は、実施例１の
（ｃ）における操作と同様に操作することにより、４−
(８−ヒドロキシオクチルオキシ)−４'−[２−(パーフ
ルオロヘキシル)エチルオキシ]ビフェニル２．０ｇ
（Ｙ：７８％）を得た。得られた化合物の純度は、ＧＣ
で７４．８％であり、その相転移温度は、下記表４に示
す通りであった。

【０１６２】

【表４】

【０１６３】（ｄ）上記化２４に示す化合物の合成：上
記実施例１の（ｄ）の合成工程において、４−(８−ヒ
ドロキシオクチルオキシ)−４'−[２−(パーフルオロブ
チル)エチルオキシ]ビフェニル１．５ｇに代えて、４−
(８−ヒドロキシオクチルオキシ)−４'−[２−(パーフ
ルオロヘキシル)エチルオキシ]ビフェニル１．７６ｇを
用いた他は、実施例１の（ｄ）における操作と同様に操
作することにより、４−[８−(アクリロイルオキシ)オ
クチルオキシ]−４'−[２−(パーフルオロヘキシル)エ
チルオキシ]ビフェニル１．１ｇ（Ｙ：５８％）を得
た。得られた物質の相転移温度は、下記表５に示す通り
であった。また、純度は、ＨＰＬＣで９９．９％であ
り、ＴＬＣで１スポットであった。

【０１６４】

【表５】

【０１６５】また、ＩＲ測定の結果、Mass分析で７１４
に分子イオンピークが認められたこと、および用いた原
料の関係から、得られた物質が上記化２４に示す化合物
であることを確認した。

【０１６６】（実施例７〜１０）実施例７〜１０とし
て、上記重合性化合物を用いた液晶表示素子を、マスク
パターン露光によって作製した。以下に、その作製方法
を詳述する。

【０１６７】まず、ＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸
化スズの混合物、膜厚５０ｎｍ）を透明電極として有す
る、厚さ１．１ｍｍのガラス基板２枚を対向させ、この
２枚の基板間に、平均粒径５μｍのスペーサーを狭持さ
せることにより、セル厚が保たれたセルを作製した。作
製したセルの片面上に、図７に示すように、遮光部３１
および透光部３２を有するホトマスク３を配置した。こ
の遮光部３１は、画素に対応するように設けた。

【０１６８】次に、このセル中に、高分子（壁）を構成
するための樹脂組成物として、イソボルニルアクリレー
ト０．６５ｇ、１，４−ブタンジオールアクリレート
０．１５ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．１０ｇ、および
下記表６に示す重合性化合物Ｘ０．１０ｇと、液晶組成
物として、ZLI-4792（メルク社製：△ｎ＝０．０９４）
１３．３ｇと、光重合開始剤Irgacure651 ０．０４ｇと
の混合物を均一に混合した後、毛管注入して液晶セルと
した。

【０１６９】

【表６】

【０１７０】その後、透明電極間に±４Ｖの電圧を印加
しながら、ホトマスクを介して平行光線を得られる高圧
水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ²のところで１００℃、８
分照射した。なお、この状態で、紫外線は、液晶セルに
対して空間的に規則性を有したパターンとして照射され
ている。

【０１７１】次いで、電圧は、そのまま印加した状態
で、液晶セルを、１０℃／ｈｒの冷却速度で、２５℃
（この温度では、液晶はネマティック状態となる。）ま
で徐々に冷却し、さらに３分間連続して紫外線を照射す
ることにより、樹脂組成物を硬化させた。

【０１７２】作製した液晶セルを偏光顕微鏡で観察した
ところ、図８に示すように、ほぼ３０を反映した液晶領
域２０が形成され、かつ、液晶分子が液晶領域２０の中
央を中心軸とした軸対称伏の配向状態になっていること
が観察された。

【０１７３】最後に、この液晶セルの各基板に偏光板を
互いに直交するように貼り合わせて、液晶表示素子とし
た。

【０１７４】液晶表示素子の電気光学特性の評価は、液
晶特性評価システムLCD-5000（大塚電子社製）を用い
て、上記ガラス基板を２枚貼り合わせただけの空セルの
両側に偏光板を平行ニコルに配置して作製したセルをリ
ファレンスとして、電圧−透過率特性および液晶セルの
応答速度を測定した。ここで、応答速度は、電圧１０Ｖ
を印加による光線透過率変化が、初期透過率から９０％
変化するのに要した時間を立ち上がりの応答速度τr
（ｍｓ）と、また、印加電圧遮断による光線透過率変化
が、黒状態透過率から９０％変化するのに要した時間を
立ち下がりの応答速度τd（ｍｓ）としたとき、それら
の応答速度の和τr＋τd（ｍｓ）として評価した。ま
た、駆動特性の急峻性については、全透過率変化幅の１
０％および９０％の透過率変化をおこす電圧をそれぞれ
Ｖ10およびＶ90としたとき、この電圧の比（Ｖ90／Ｖ1
0）の絶対値αとして評価した。

【０１７５】実施例７および実施例８の液晶表示素子の
電気光学特性についての測定結果を下記表７に示す。ま
た、実施例８で得られた液晶表示素子の電圧−透過率特
性を図９に示す。なお、他の実施例についてもほぼ同じ
傾向であった。

【０１７６】

【表７】

【０１７７】ディスクリネーションラインは、実施例８
〜１０の液晶表示素子では完全に発生が抑制されてお
り、実施例７の液晶表示素子では、わずかのディスクリ
ネーションラインが発生したのみであった。

【０１７８】（実施例１１〜１４）実施例１１〜１４と
して、上記重合性化合物を用いた液晶表示素子を、絶縁
体パターン露光によって作製した。以下に、その作製方
法を詳述する。

【０１７９】まず、ガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）上
に、ＩＴＯ（５０ｎｍ）を透明電極として有する第１の
基板および第２の基板を使用した。第一の基板は、所定
のレジスト塗布、焼成、図７のホトマスク３を用いた露
光工程、現像、リンス、および焼成の各工程を経てレジ
スト材料（OMR83：東京応化社製）を用いて、図１０の
（ａ）平面図、および（ｂ）断面図に示すような絶縁性
物質のパターニング壁４０を形成した。なお、このパタ
ーニング壁４０は、そのパターニング壁４０が形成され
ない部分が画素に対応するように設けた。一方、第２の
基板には、ポリイミド絶縁膜AL4552（日本合成ゴム社
製）を塗布、形成した（ラビングは未処理）。作製した
第１および第２の基板を対向させ、この２枚の基板間
に、平均粒径５μｍのスペーサーを狭持させることによ
り、セル厚が保たれたセルを作製した。

【０１８０】なお、ＩＴＯおよびレジストの界面自由エ
ネルギーは、それぞれ９３ｍＮ／ｍおよび３５ｍＮ／
ｍであり、この自由エネルギーの差を利用して、液晶領
域を画素に対応した所望の領域に形成する。

【０１８１】次に、このセル中に、高分子（壁）を構成
するための光重合性樹脂組成物として、イソボルニルア
クリレート０．６５ｇ、ネオペンチルジアクリレート
０．１５ｇ、ｐ−メチルスチレン０．１０ｇ、および下
記表８に示す重合性化合物Ｚ０．１０ｇと、液晶組成物
として、ZLI-4792（メルク社製：△ｎ＝０．０９４）１
３．３ｇと、光重合開始剤Irgacure651 ０．０４ｇとを
混合した均一混合物を、減圧下から真空注入した。

【０１８２】

【表８】

【０１８３】その後、液晶セルの温度を１１０℃に保っ
て、かつ、透明電極間に実効電圧２．５Ｖ：６０Ｈｚの
電圧を印加しながら、第１の基板側から高圧水銀ランプ
下１０ｍＷ／ｃｍ²のところで、５分間紫外線を照射す
ることにより、樹脂組成物を硬化させた。

【０１８４】次いで、電圧は、そのまま印加した状態
で、液晶セルを、５時間かけて４０℃まで冷却した後、
室温（２５℃）に戻してからさらに同じ紫外線照射装置
で紫外線照射をして硬化を促進させた。

【０１８５】最後に、この液晶セルの前後に互いに直交
する２枚の偏光板（検光子および偏光子）を貼り合わせ
て、高分子壁に囲まれた液晶領域を有する液晶層を備え
た液晶表示素子を作製した。

【０１８６】図１１に、作製した液晶表示素子を、偏光
顕微鏡で観察したところを示す。図１１から分かるよう
に、画素外のレジストをパターニングした部分（パター
ニング壁４０形成部分以外の部分）に高分子壁が形成さ
れていた。また、ＩＴＯの領域に一区画ごとに、液晶領
域２０が、モノドメイン状態で、かつ液晶分子が軸対称
状に配向して形成されていた。これは、２枚の偏光板を
固定して液晶表示素子とした状態で液晶セルを回転させ
たところ、液晶領域２０のシュリーレン模様（消光模
様）の位置が一定で、周りの高分子壁だけが回転してい
るように観察されたことからわかる。

【０１８７】作製した液晶表示素子の電気光学特性評価
結果を、上記表７に示す。本発明の液晶表示素子では、
後述する比較例１に示す従来のＴＮモード液晶表示素子
で見られるような反転現象は見られず、飽和電圧印加時
の高視角方向での透過率の増加も見られなかった。ま
た、さらに、中間調表示状態においても、ざらつきは観
察されなかった。

【０１８８】（実施例１５）実施例１５として、上記重
合性化合物を用いた、ＴＮモード液晶表示素子を作製し
た。以下に、その作製方法を詳述する。

【０１８９】ＩＴ０（５０ｎｍ）透明電極付きガラス基
板（厚さ１．１ｍｍ）上に、ポリイミド配向膜（AL455
2：日本合成ゴム社製）をスピンコート法により塗布し
た後、ナイロン布により所定のラビング処理を行った。
作製した２枚の基板を互いにラビング方向が直交するよ
うに、平均粒径５μｍのＬＣＤスペーサーを介して貼り
合わせた。

【０１９０】このように構成したセル上に、図７に示す
ホトマスク３を配置し、さらに、セル中に、上記実施例
８と同じ重合性樹脂組成物、液晶材料ZLI-4792（メルク
社製：△ｎ＝０．０９４）、および光重合開始剤Irgacu
re 651を同様の比率で調合した混合物を、毛管注入によ
り注入した。その後、本発明の他の実施例と同様の方法
に従って、高分子に囲まれた液晶領域を有する液晶セル
を作製した。

【０１９１】作製した液晶セルに、偏光軸がラビング方
向と一致するように２枚の偏光板を貼り合わせて、ＴＭ
モードの液晶表示素子を得た。

【０１９２】本実施例で作製した液晶表示素子では、液
晶材料は均一な配向状態を有するＴＮ配向となってい
た。また、本実施例の液晶表示素子は、液晶領域が高分
子によって囲まれているために、後述する比較例１に示
した従来のＴＮモード液晶表示素子に比べて、表示面上
をペンなどで押しても、表示特性に変化が認められず、
液晶表示素子の耐圧力性が飛躍的に向上することが確か
められた。

【０１９３】（実施例１６）実施例１６として、上記重
合性化合物を用いた、ＳＴＮモード液晶表示素子を作製
した。以下に、その作製方法を詳述する。

【０１９４】ＩＴ０（５０ｎｍ）透明電極付きガラス基
板（厚さ１．１ｍｍ）上に、ポリイミド配向膜（サンエ
バー：日産化学社製）をスピンコート法により塗布した
後、ナイロン布により所定のラビング処理を行った。作
製した２枚の基板を互いにラビング方向が２４０゜にな
るように、平均粒径９μｍのＬＣＤスペーサーを介して
貼り合わせた。

【０１９５】このように構成したセル上に、図７に示す
ホトマスク３を配置し、さらに、セル中に、上記実施例
７と同じ重合性樹脂組成物、液晶材料ZLI-4427（メルク
社製）、および光重合開始剤Irgacure651を同様の比率
で調合した混合物を、毛管注入により注入した。その
後、本発明の他の実施例と同様の方法に従って、高分子
に囲まれた液晶領域を有する液晶セルを作製した。

【０１９６】作製した液晶セルに、偏光軸がラビング方
向から４５゜、かつ、互いに１０５゜となるように２枚
の偏光板を貼り合わせて、ＳＴＮモードの液晶表示素子
を得た。

【０１９７】本実施例で作製した液晶表示素子では、液
晶材料は均一な配向状態を有するＳＴＮ配向となってい
た。また、本実施例の液晶表示素子は、液晶領域が高分
子によって囲まれているために、従来のＳＴＮモードの
液晶表示素子に比べて、表示面上をペンなどで押しても
表示特性に変化が認められず、液晶表示素子の耐圧力性
が飛躍的に向上することが確かめられた。

【０１９８】（実施例１７）実施例１７として、上記重
合性化合物を用いた、ＳＳＦＬＣモード液晶表示素子を
作製した。以下に、その作製方法を詳述する。

【０１９９】ＩＴＯ（５０ｎｍ）透明電極付きガラス基
板（厚さ１．１ｍｍ）上に、ポリイミド配向膜（サンエ
バー：日産化学社製）をスピンコート法により塗布した
後、ナイロン布により所定のラビング処理を行った。作
製した２枚の基板を互いにラビング方向が直交するよう
に、平均粒径２μｍのＬＣＤスペーサーを介して貼り合
わせた。

【０２００】このように構成したセル上に、図７に示す
ホトマスク３を配置し、さらに、セル中に、重合性樹脂
組成物として、ポリエチレングリコールジアクリレート
（ＮＫエステルＡ−２００：新中村化学工業社製）０．
０２ｇ、ラウリルアクリレート０．０９ｇ、スチレン
０．０１ｇ、および実施例１０で使用した化合物Ｘ
０．０８ｇと、液晶材料として、ZLI-4003（メルク社
製）０．８０ｇと、光重合開始剤としてIrgacure651
０．００５ｇとの混合物を、均一に混合した後、加熱状
態で減圧下から真空注入した。その後、本発明の他の実
施例と同様の方法に従って、高分子に囲まれた液晶領域
を有する液晶セルを作製した。

【０２０１】作製した液晶セルに、偏光軸が互いに９０
゜になるように２枚の偏光板を貼り合わせて、ＦＬＣモ
ード（ＳＳＦ型の配向）の液晶表示素子を得た。

【０２０２】作製した液晶表示素子は、偏光顕微鏡下で
観察したところ、均一なＳＳＦＬＣ配向状態を実現して
いた。さらに、本実施例で得られた液晶表示素子の表示
面をペンなどで押しても、表示特性に変化が認められな
かった。また、通常のＦＬＣモードの液晶表示素子で認
められて問題となる外力による配向乱れについても、本
実施例の液晶表示素子では確認されず、液晶表示素子の
耐圧力性が飛躍的に向上した高速応答液晶デバイスを創
出できることが認められた。

【０２０３】（比較例・参考例）以下、本発明の実施例
の効果を検証するために有効な比較例および参考例を説
明する。

【０２０４】（比較例１）比較例１として、従来のＴＮ
モード液晶表示素子を作製した。

【０２０５】上記実施例７と同様のＩＴＯ付き基板に、
ポリイミド絶縁膜AL4552を成膜後、ナイロン布によりラ
ビングすることにより配向処理を行った。この配向処理
を行った２枚の基板を、配向方向が互いに直交状態にな
るように配置し、実施例７と同様に、平均粒径５μｍの
スペーサーを用いて貼り合わせた。

【０２０６】次に、作製したセルに、実施例７と同様の
液晶材料ZLI-4792（カイラル剤としてS-811（メルク社
製）を０．３重量％含有）を注入して液晶セルとした。
この液晶セルの前後に、偏光軸がラビング方向と一致す
るようにし、偏光板を互いに直交配置して貼り合わせ
て、従来のＴＮモード液晶表示素子を作製した。

【０２０７】この液晶セルの電気光学特性を表７に示
し、視角特性を図１２に示す。従来のＴＮモード液晶表
示素子では、中間調表示状態で反転現象が生じているこ
とがわかる。

【０２０８】（比較例２）比較例２として、本発明の重
合性化合物を含まない重合性樹脂組成物を用いて液晶表
示素子を作製した。

【０２０９】上記実施例７と同様に作製した空セルの上
に、図７に示すホトマスク３を配置した。このセル中
に、重合性樹脂組成物として、ステアリルアクリレート
０．７５ｇ、１，４−ブタンジオール０．１５ｇ、およ
びｐ−フェニルスチレン０．１０ｇと、液晶材料とし
て、ZLI-4792（メルク社製：△ｎ＝０．０９４）１３．
３ｇと、光重合開始剤としてIrgacure651 ０．０４ｇと
の均一混合物を毛管注入した。その後、上記実施例７〜
実施例１０と同様に電圧を印加しながら、ホトマスクを
介してＵＶ露光して光重合相分離を進行させて液晶セル
を作製した。次いで、作製した液晶セルに偏光板を直交
ニコルに配置して貼り合わせて液晶表示素子とした。

【０２１０】作製した液晶表示素子の電気光学特性の評
価は、実施例７と同様に行った。その結果を、表７に示
す。

【０２１１】本比較例で作製した液晶セルでは、液晶と
高分子との相分離が不十分であり、液晶領域中に樹脂材
料の混在が認められ、しかも、電圧印加時にディスクリ
ネーションラインの発生が観察されて表示特性の点で満
足できるものではない。１０Ｖ電圧印加時の透過率は
１．５％であった。この値は、実施例７〜実施例１４の
液晶セルの値よりも大きい。これは、ディスクリネーシ
ョンラインの発生が大きな原因であると思われる。

【０２１２】（参考例１〜２）参考例１〜２として、液
晶類似骨格を分子中に有する重合性化合物を含む重合性
樹脂組成物を用いて液晶表示素子を作製した。

【０２１３】実施例１１と同様に、第１のガラス基板上
に絶縁性物質のパターニングを形成した後、第１および
第２の両基板を平均粒径５μｍのスペーサーによりセル
厚を保持させて液晶セルを構成した。次いで、このセル
中に、光重合性樹脂材料として、イソボルニルアクリレ
ート０．６５ｇ、ネオペンチルジアクリレート０．１５
ｇ、ｐ−メチルスチレン０．１０ｇ、および下記表９に
示す重合性化合物Ａ０．１０ｇと、液晶組成物として、
ZLI-4792（メルク社製：△ｎ＝０．０９４）１３．３ｇ
と、光重合開始剤としてIrgacure651 ０．０４ｇとを混
合した均一混合物を、減圧下から真空注入した。

【０２１４】

【表９】

【０２１５】その後、上記実施例１１〜実施例１４と同
様に電圧を印加しながら、ＵＶ露光して光重合相分離を
進行させて液晶セルを作製した。次いで、作製した液晶
セルに偏光板を直交ニコルに配置して貼り合わせて液晶
表示素子とした。

【０２１６】作製した液晶表示素子の電気光学特性の評
価は、実施例１１などと同様に行った。その結果を表７
に示す。

【０２１７】本参考例で作製した液晶セルでは、液晶類
似骨格を分子中に有する重合性化合物の添加により、偏
光顕微鏡観察において電圧印加時でのディスクリネーシ
ョンラインの発生が抑制されていることが観察された。
そのため、１０Ｖ電圧印加時の透過率は０．７％と比較
的良好な黒状態表示となっていた。しかしながら、本参
考例と上記実施例とを比較した場合、応答速度τr＋τd
および駆動特性の急峻性α値において、参考例では不十
分であることが確かめられた。すなわち、本発明の重合
性化合物を用いることによって、問題となっていた課題
が解決できることが推定される。

【０２１８】以上、比較例および参考例から、本発明の
重合性化合物を用いた液晶表示素子では、黒レベルの表
示特性と共に、応答速度および電圧−透過率特性の閾値
特性および急峻性の改善効果が確認できる。

【０２１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、分子末
端中にフッ化アルキル基を導入した液晶類似骨格を有す
る本発明の重合性化合物によれば、液晶−高分子複合体
から構成され、液晶領域が軸対称状の配向状態をした液
晶デバイスを作製する際に、液晶と重合性化合物との分
離性を向上させて液晶材料中への重合性化合物の混入を
抑制し、かつ、高分子と液晶分子との表面でのアンカリ
ングを低下させることが可能となる。また、本発明の重
合性化合物を添加して作製した液晶表示素子では、黒レ
ベルを悪化させていた電圧印加時のディスクリネーショ
ンラインの発生を抑えることができ、液晶表示素子のコ
ントラストを飛躍的に向上させることができ、さらに、
液晶分子の配向を安定化し、均一な配向状態が得られ
る。あわせて、これらの重合性化合物の添加で従来問題
となっていた応答速度の劣化、ならびに電圧−透過率特
性における閾値特性および急峻性の劣化などに伴う問題
に対しても大きく改善でき、特性の向上に効果があるこ
とが認められた。

【０２２０】また、本発明の液晶表示素子は、軸対称状
の配向状態をしているために、視角特性が良好で、か
つ、高分子壁をセル中に有するために、酎衝撃性に優れ
ており、特に、大画面表示体やペン入力型の液晶表示素
子などに広く応用することができる。また、基板上の配
向規制力を液晶領域内に生かせる液晶表示素子において
は、配向状態が均一化し、かつ、ペン入力などの外圧に
対して耐圧性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重合性化合物の合成経路１を示す図で
ある。

【図２】本発明の重合性化合物の合成経路２を示す図で
ある。

【図３】本発明の重合性化合物の合成経路３を示す図で
ある。

【図４】本発明の重合性化合物の合成経路４を示す図で
ある。

【図５】本発明の重合性化合物の合成経路５を示す図で
ある。

【図６】本発明の重合性化合物の合成経路６を示す図で
ある。

【図７】実施例７などで使用したホトマスク３の概念図
である。

【図８】実施例７などで作製された液晶表示素子の偏光
顕微鏡による観察図である。

【図９】実施例８で作製された液晶表示素子の電気光学
特性（視角特性）を示す図である。

【図１０】実施例１１などでパターニング形成した液晶
セルを構成する基板の概略図であって、（ａ）は平面図
を示し、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’線による断面図を
示す。

【図１１】実施例１１などで作製された液晶表示素子の
液晶領域の配向状態を示す観察図である。

【図１２】比較例１のＴＮモード液晶表示素子の電気光
学特性（視角特性）を示す図である。

【図１３】ＴＮモードの液晶表示素子の視角によるコン
トラスト変化を説明するための図である。

【図１４】広視角モードの液晶表示素子の視角によるコ
ントラスト変化を説明するための図である。

【図１５】電圧印加時のディスクリネーションラインの
発生状況を示す説明図である。

【符号の説明】１基板２液晶層３ホトマスク２０液晶領域（斜線部は消光部を示す。）２１高分子壁２２ディスクリネーションライン３０ホトマスクのパターン（画素エリアに対応）３１ホトマスクの遮光部３２ホトマスクの透光部４０レジストのパターニング壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木賢治埼玉県草加市稲荷１丁目７番１号関東化学株式会社中央研究所内 (72)発明者溝部帆洋埼玉県草加市稲荷１丁目７番１号関東化学株式会社中央研究所内 (72)発明者吉田昌彦埼玉県草加市稲荷１丁目７番１号関東化学株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下式（Ｉ）で表される重合性化合物：【化１】ここで、Ｘは水素原子またはメチル基であり；ｌは０〜
１４の整数であり；ｍおよびｎは、それぞれ独立して０
または１であり；ｐは０〜６の整数であり；ｑは０〜９
の整数であり；ｌが０の時ｍは０であり、ｌが０でない
時ｍは１である。
【請求項２】前記式（Ｉ）においてｌが０でない、請
求項１に記載の重合性化合物。
【請求項３】少なくとも一方が透明である一対の基板
と、該一対の基板間に挟まれた、高分子と該高分子で囲
まれた液晶領域を有する液晶層とを有し、該高分子が、
少なくとも請求項１または２に記載の重合性化合物を含
む単量体から形成される、液晶表示素子。
【請求項４】前記液晶領域内の液晶分子の配向状態
が、軸対称状、放射状、または同心円状配向、ランダム
配向、もしくは渦巻状配向である、請求項３に記載の液
晶表示素子。
【請求項５】前記高分子が前記基板上に液晶分子の配
向状態を規制する絶縁膜としての機能を備える、請求項
３または４に記載の液晶表示素子。
【請求項６】前記基板上に、前記液晶領域に対応し
て、一軸性の一様な液晶分子の配向状態を実現するため
の絶縁膜配向層をさらに具備し、該液晶領域の配向状態および該素子の全体構成が、Ｔ
Ｎ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、またはＳＳＦＬＣモードに適した
配置とされる、請求項３に記載の液晶表示素子。