TW201718834A - 液晶顯示元件 - Google Patents

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TW201718834A
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Fumiaki Kodera
Keum-Hee Jang
Toru Fujisawa
Hiroshi Hasebe
Haruyoshi Takatsu
Marina GOTO
Go Sudo
Shuhei Yamamoto
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Dainippon Ink & Chemicals
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Abstract

本發明提供一種藉由改善液晶之下降時間而高速應答性優異、不會使電壓保持率(VHR)變差、即便於相對長波長之UV照射波長下亦可高感度地形成聚合物網路(polymer network)、製造效率優異的液晶顯示元件。提供一種液晶顯示元件，其於夾持在兩片透明基板間之含有1種或2種以上之液晶化合物的液晶組成物中，含有聚合物或共聚物，該聚合物或共聚物為含有1種或2種以上之聚合性化合物與吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑的聚合性組成物之硬化物，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量為1質量%以上且未達40質量%。

Description

液晶顯示元件
本發明係關於一種液晶顯示元件。
無需濾色器之場序全彩顯示方式之特徵在於使用按「紅→綠→藍」之順序依序點亮之背光裝置。通常之CRT或液晶顯示器之框時間(frame time)為16.7ms，但場序全彩顯示方式則要求框時間為5.6ms之高速應答性。
作為表現高速應答性之指標，可列舉τ d與τ r之和。τ d為液晶之下降應答時間，τ r為液晶之上升應答時間。為了滿足場序全彩顯示方式中之高速應答性，期望τ d與τ r之和未達1.5ms。
目前，市場上稱為向列型液晶之液晶材料通常用於電視、監視器、行動電話、智慧型手機、平板終端等平板顯示器。但是，向列型液晶由於應答速度慢，約為十數毫秒至數毫秒，因此期望加以改善。應答速度受到液晶之旋轉黏性γ 1及彈性常數很大之影響，因此藉由新穎化合物之開發或組成之最佳化而研究改良，但改善之進展緩慢。相對於此，使用層列型液晶之鐵電性液晶(FLC)能夠實現數百微秒之高速應答。但是，由於僅為明與暗兩種狀態，故而不易實現全彩顯示所需之中間階度顯示，而 採用面積階度等方法。
於FLC內，由FLC與單體之混合物構成之聚合物穩定V型鐵電液晶(Polymer Stabilized V shaped-FLC，PSV-FLC)元件於鐵電性液晶內形成有微細之聚合物網路，除作為FLC之優點之高速應答性以外，亦可實現中間階度顯示，又，耐衝擊性亦較先前之FLC有所提高(例如參照專利文獻1)。
又，關於向列型液晶與高分子之複合材料，若對向列型液晶介質添加70質量%以上之聚合性化合物，則可獲得數十微秒之高速應答，但驅動電壓超過約80V而不適合實用，且實效之雙折射率較所使用之液晶雙折射率降低了1位數以上，因此導致元件透射率下降。另一方面，提出有如下PS(polymer-stabilised：高分子穩定化)或PSA(polymer-sustained alignment：高分子維持配向)顯示器，該等係對液晶介質添加0.3質量%以上且未達1質量%之1種以上之聚合性化合物，施加或不施加電壓，藉由UV光聚合，於玻璃基板界面上形成藉由聚合或交聯所獲得之微細突起構造物而主要誘發預傾斜(pretilt)(例如參照專利文獻2~6)。然而，該等元件就高速應答性之觀點而言亦存在改良餘地。尤其關於液晶顯示裝置之上升速度之高速應答化，液晶組成物之低黏性化、高介電常數化、低彈性常數化或預傾角(pretilt angle)之賦予、或超速驅動法等驅動方法之改善等各種方法已實用化，但關於下降速度，現狀為除液晶組成物之低黏性化以外未發現有效方法，期望得到改善。
又，PSA顯示器由於所使用之含有聚合性化合物之液晶組成物之光反應性低，故而難以效率良好地進行聚合性化合物之光聚合，從而 存在元件製作所需之時間變長之問題。進而，於製程中之聚合性化合物之硬化過程中，為了實現充分之硬化而進行過剩之UV照射或進行300nm以下之短波長之UV照射，因此存在液晶發生分解、面板之VHR降低之問題(專利文獻7)。另外，於製造液晶顯示元件時，可見光存在下之聚合性化合物之硬化會導致顯示不良，因此亦期望不會發生於波長大於紫外區域之光下形成網路之情況。
[專利文獻1]日本專利特開2002-31821號公報
[專利文獻2]日本專利特表2013-536271號公報
[專利文獻3]日本專利特表2013-538249號公報
[專利文獻4]日本專利特表2012-527495號公報
[專利文獻5]日本專利特表2012-513482號公報
[專利文獻6]日本專利特開2012-219270號公報
[專利文獻7]日本專利特開2015-099344號公報
本發明所欲解決之課題在於提供一種藉由改善液晶之下降時間而高速應答性優異、不會使電壓保持率(VHR)變差、即便於相對長波長之UV照射波長下亦可高感度地形成聚合物網路、製造效率優異的液晶顯示元件。
本發明人發現藉由在液晶組成物中含有聚合物或共聚物，該 聚合物或共聚物為含有聚合性化合物與於特定波長範圍具有吸收波長之極大峰之光聚合起始劑的聚合性組成物之硬化物，將該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量設為1質量%以上且未達40質量%，可解決上述課題，從而完成本發明。
[1]一種液晶顯示元件，其於夾持在至少一者具有電極之兩片透明基板間之含有1種或2種以上之液晶化合物的液晶組成物中，含有聚合物或共聚物，該聚合物或共聚物為含有1種或2種以上之聚合性化合物與吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑的聚合性組成物之硬化物，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量為1質量%以上且未達40質量%。
[2]如上述[1]記載之液晶顯示元件，其中，該液晶組成物中之該聚合物或共聚物形成聚合物網路，於透明基板上具有用以使液晶組成物配向之配向層。
[3]如上述[2]記載之液晶顯示元件，其中，該聚合物網路具有單軸性折射率各向異性，該聚合物網路之光軸方向或易配向軸方向與該液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
[4]如上述[1]至[3]中任一項記載之液晶顯示元件，其中，該液晶組成物相對於透明基板之法線方向形成0~90°之預傾角。
[5]如上述[2]至[4]中任一項記載之液晶顯示元件，其於單元剖面方向上至少形成有單元厚度之0.5%以上之厚度的聚合物網路層。
[6]如上述[2]至[5]中任一項記載之液晶顯示元件，其中，該聚合物網路之光軸方向或易配向軸方向相對於透明基板之法線方向形成0.1~30°之預 傾角。
[7]如上述[1]至[6]中任一項記載之液晶顯示元件，其含有選自下述通式(P)所表示之化合物中之1種或2種以上之化合物作為聚合性化合物，
(式中，Zp1表示氟原子、氰基、氫原子、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷氧基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯氧基或-Spp2-Rp2，Rp1及Rp12各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中之任一者，
上述式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基(methylene)，T為單鍵或-COO-，p、t及q各自獨立地表示0、1或2，Spp1及Spp2表示間隔基(spacer group)，Spp1及Spp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)， Lp1及Lp2各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4之整數)，Mp2表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，Mp2可未經取代或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Rp1取代，Mp1表示以下之式(i-11)~(ix-11)中之任一者，
(式中，以★與Spp1鍵結，以★★與Lp1或Lp2鍵結)
Mp3表示以下之式(i-13)~(ix-13)中之任一者，
(式中，以★與Zp1鍵結，以★★與Lp2鍵結)
mp2~mp4各自獨立地表示0、1、2或3，mp1及mp5各自獨立地表示1、2或3，於存在複數個Zp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Lp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Mp2之情形時，該等可相同亦可不同)。
[8]如上述[1]至[7]中任一項記載之液晶顯示元件，其中，作為液晶組成物，含有下述通式(LC)所表示之液晶化合物，
(通式(LC)中，RLC表示碳原子數1~15之烷基；該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被取代為鹵素原子；ALC1及ALC2各自獨立地表示選自由下述基(a)、基(b)及基(c)組成之群中之基；(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基可被氧原子或硫原子取代)，(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個CH基或未鄰接之2個以上之CH基可被氮原子取代)，(c)1,4-雙環(2.2.2)伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或唍-2,6-二基；上述基(a)、基(b)或基(c)所含之1個或2個以上之氫原子可分別被氟原子、氯原子、-CF3或-OCF3取代；ZLC表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-；YLC表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基及碳原子數1~15之烷基；該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、- OCF2-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素原子取代；a表示1~4之整數；於a表示2、3或4而通式(LC)中存在複數個ALC1之情形時，所存在之複數個ALC1可相同亦可不同，於存在複數個ZLC之情形時，所存在之複數個ZLC可相同亦可不同)。
[9]如上述[1]至[8]中任一項記載之液晶顯示元件，其中，液晶組成物中之光聚合起始劑之含量為0.001~1%。
[10]如上述[1]至[9]中任一項記載之液晶顯示元件，其單元構造為VA模式、IPS模式、FFS模式、VA-TN模式、TN模式、ECB模式。
[11]一種液晶顯示元件，含有夾持在至少一者具有電極之兩片透明基板間之含有1種或2種以上之液晶化合物的液晶組成物及聚合性組成物，該聚合性組成物含有1種或2種以上之聚合性化合物與吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量為1質量%以上且未達40質量%，該液晶顯示元件係藉由照射能量線使組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
[12]如上述[11]記載之液晶顯示元件，其係藉由在-50℃~30℃之溫度照射能量線，使該組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
[13]如上述[11]或[12]記載之液晶顯示元件，其係藉由一面施加如使能量線照射前之相對於透明基板之法線方向之預傾角成為0.1~30°之電壓一面照射能量線，使該組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
根據本發明，可提供一種液晶顯示元件，其由於即便於相對 長波長之UV照射波長下亦可高感度地形成聚合物網路，故而不會使VHR變差且可效率良好地製造，並且由於可改善液晶之下降時間，故而高速應答性優異。
1‧‧‧偏光板
2‧‧‧第一透明絕緣基板
3‧‧‧電極層
4‧‧‧配向膜
5‧‧‧液晶層
6‧‧‧濾色器
7‧‧‧第二透明絕緣基板
8‧‧‧偏光板
9‧‧‧連續或不連續之聚合物網路
10‧‧‧液晶顯示元件
11‧‧‧閘極電極
12‧‧‧閘極絕緣層
13‧‧‧半導體層
14‧‧‧保護層
15‧‧‧歐姆接觸層
16‧‧‧汲極電極
17‧‧‧源極電極
18‧‧‧絕緣保護層
21‧‧‧像素電極
22‧‧‧共用電極
23‧‧‧儲存電容器
24‧‧‧閘極配線
25‧‧‧資料配線
26‧‧‧汲極電極
27‧‧‧源極電極
28‧‧‧閘極電極
29‧‧‧共用線
100‧‧‧偏光板
130‧‧‧半導體層
200‧‧‧第一基板
210‧‧‧像素電極
220‧‧‧儲存電容器
230‧‧‧汲極電極
240‧‧‧資料配線
250‧‧‧閘極配線
260‧‧‧源極電極
270‧‧‧閘極電極
300‧‧‧薄膜電晶體層
400‧‧‧配向膜
500‧‧‧液晶層
600‧‧‧共用電極
700‧‧‧濾色器
800‧‧‧第二基板
900‧‧‧偏光板
1000‧‧‧液晶顯示元件
1400‧‧‧透明電極(層)
PX‧‧‧像素
PE‧‧‧像素電極
PA‧‧‧主像素電極
PB‧‧‧副像素電極
CE‧‧‧共用電極
CA‧‧‧主共用電極
CAL‧‧‧左側主共用電極
CAR‧‧‧右側主共用電極
CB‧‧‧副共用電極
CBU‧‧‧上側副共用電極
CBB‧‧‧下側副共用電極
圖1係本發明之液晶顯示元件之示意圖。
圖2係圖1之局部放大圖。
圖3係本發明之液晶顯示元件之剖面圖。
圖4係圖1之局部放大圖。
圖5係本發明之液晶顯示元件之剖面圖。
圖6係本發明之液晶顯示元件之示意圖。
圖7係圖6之局部放大圖。
圖8係本發明之液晶顯示元件之剖面圖。
圖9係利用偏光顯微鏡觀察實施例中之配向聚合相分離結構所獲得之照片及其說明圖。
圖10係表示本發明中之VA型液晶顯示裝置之液晶分子排列及聚合物網路結構之示意圖。
圖11係表示本發明中之斜向電場方式液晶顯示裝置之電極構造及液晶分子排列之示意圖。
圖12係表示本發明中之分割成8個部分之斜向電場方式液晶顯示裝置之電極構造之示意圖。
<液晶組成物>
[液晶化合物]
作為本發明所使用之液晶組成物，較佳含有通式(LC)所表示之液晶化合物。
通式(LC)中，RLC表示碳原子數1~15之烷基。該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被取代為鹵素原子。RLC之烷基分別可為支鏈狀基，亦可為直鏈狀基，較佳為直鏈狀基。
通式(LC)中，ALC1及ALC2各自獨立地表示選自由下述基(a)、基(b)及基(c)組成之群中之基。
(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基可被氧原子或硫原子取代)，(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個CH基或未鄰接之2個以上之CH基可被氮原子取代)，(c)1,4-雙環(2.2.2)伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或唍-2,6-二基。
上述基(a)、基(b)或基(c)所含之1個或2個以上之氫 原子可分別被氟原子、氯原子、-CF3或-OCF3取代。
通式(LC)中，ZLC表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-。
通式(LC)中，YLC表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基及碳原子數1~15之烷基。該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素原子取代。
通式(LC)中，a表示1~4之整數。於a表示2、3或4而通式(LC)中存在複數個ALC1之情形時，所存在之複數個ALC1可相同亦可不同，於存在複數個ZLC之情形時，所存在之複數個ZLC可相同亦可不同。
上述通式(LC)所表示之化合物較佳為選自下述通式(LC1)及通式(LC2)所表示之化合物群中之1種或2種以上之化合物。
通式(LC1)或(LC2)中，RLC11及RLC21各自獨立地表示碳 原子數1~15之烷基，該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素原子取代。作為通式(LC1)或(LC2)所表示之化合物，RLC11及RLC21較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基，進而較佳為直鏈狀，作為烯基，最佳表示下述結構。
(式中，右端鍵結於環結構上)
通式(LC1)或(LC2)中，ALC11及ALC21各自獨立地表示下述任一結構。該結構中，伸環己基中之1個或2個以上之CH2基可被氧原子取代，1,4-伸苯基中之1個或2個以上之CH基可被氮原子取代，又，該結構中之1個或2個以上之氫原子可被氟原子、氯原子、-CF3或-OCF3取代。
作為通式(LC1)或(LC2)所表示之化合物，ALC11及ALC21較佳各自獨立地為下述任一結構。
通式(LC1)或(LC2)中，XLC11、XLC12、XLC21~XLC23各自獨立地表示氫原子、氯原子、氟原子、-CF3或-OCF3，YLC11及YLC21各自獨立地表示氫原子、氯原子、氟原子、氰基、-CF3、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3。作為通式(LC1)或(LC2)所表示之化合物，YLC11及YLC21較佳各自獨立地為氟原子、氰基、-CF3或-OCF3，更佳為氟原子或-OCF3，尤佳為氟原子。
通式(LC1)或(LC2)中，ZLC11及ZLC21各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-。作為通式(LC1)或(LC2)所表示之化合物，ZLC11及ZLC21較佳各自獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，更佳為單鍵、-CH2CH2-、-OCH2-、-OCF2-或-CF2O-，進而較佳為單鍵、-OCH2-或-CF2O-。
通式(LC1)或(LC2)中，mLC11及mLC21各自獨立地表示1~4之整數。作為通式(LC1)或(LC2)所表示之化合物，mLC11及mLC21較佳各自獨立地為1、2或3，於重視低溫下之保存穩定性、應答速度之情形時，更佳為1或2，於改善向列相上限溫度之上限值之情形時，更佳為2或3。於通式(LC1)或(LC2)中存在複數個ALC11、ALC21、ZLC11及ZLC21之情形 時，該等可相同亦可不同。
作為通式(LC1)所表示之化合物，較佳為選自由下述通式(LC1-a)~通式(LC1-c)所表示之化合物組成之群中之1種或2種以上之化合物。
通式(LC1-a)~(LC1-c)中，RLC11、YLC11、XLC11及XLC12各自獨立地表示與上述通式(LC1)中之RLC11、YLC11、XLC11及XLC12相同之含義。作為通式(LC1-a)~通式(LC1-c)所表示之化合物，RLC11較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基。又，XLC11及XLC12較佳各自獨立地為氫原子或氟原子，YLC11較佳各自獨立地為氟原子、-CF3或-OCF3。
通式(LC1-a)~(LC1-c)中，ALC1a1、ALC1a2及ALC1b1表示 反式-1,4-伸環己基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基。又，通式(LC1-a)~(LC1-c)中，XLC1b1、XLC1b2、XLC1c1~XLC1c4各自獨立地表示氫原子、氯原子、氟原子、-CF3或-OCF3。作為通式(LC1-a)~通式(LC1-c)所表示之化合物，XLC1b1、XLC1b2、XLC1c1~XLC1c4較佳各自獨立地為氫原子或氟原子。
又，通式(LC1)亦較佳為選自由下述通式(LC1-d)~通式(LC1-p)所表示之化合物組成之群中之1種或2種以上之化合物。
通式(LC1-d)~(LC1-p)中，RLC11、YLC11、XLC11及XLC12各自獨立地表示與上述通式(LC1)中之RLC11、YLC11、XLC11及XLC12相同之含義。作為通式(LC1-d)~(LC1-p)所表示之化合物，RLC11較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基。又，XLC11及XLC12較佳各自獨立地為氫原子或氟原子。YLC11較佳各自獨立地為氟原子、-CF3或-OCF3。
通式(LC1-d)~(LC1-p)中，ALC1d1、ALC1f1、ALC1g1、ALC1j1、ALC1k1、ALC1k2、ALC1m1~ALC1m3各自獨立地表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環 己基、四氫吡喃-2,5-二基或1,3-二烷-2,5-二基。
通式(LC1-d)~(LC1-p)中，XLC1d1、XLC1d2、XLC1f1、XLC1f2、XLC1g1、XLC1g2、XLC1h1、XLC1h2、XLC1i1、XLC1i2、XLC1j1~XLC1j4、XLC1k1、XLC1k2、XLC1m1及XLC1m2各自獨立地表示氫原子、氯原子、氟原子、-CF3或-OCF3。作為通式(LC1-d)~(LC1-m)所表示之化合物，XLC1d1~XLC1m2較佳各自獨立地為氫原子或氟原子。
通式(LC1-d)~(LC1-p)中，ZLC1d1、ZLC1e1、ZLC1j1、ZLC1k1、ZLC1m1各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-。作為通式(LC1-d)~(LC1-p)所表示之化合物，ZLC1d1~ZLC1m1較佳各自獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCH2-。
作為通式(LC1-d)~(LC1-p)所表示之化合物，較佳為選自由下述通式(LC1-1)~通式(LC1-45)所表示之化合物組成之群中之1種或2種以上之化合物。通式(LC1-1)~通式(LC1-45)中，RLC11各自獨立地表示碳原子數1~7之烷基。
通式(LC2)較佳為選自由下述通式(LC2-a)~通式(LC2-g)所表示之化合物組成之群中之1種或2種以上之化合物。
通式(LC2-a)~(LC2-g)中，RLC21、YLC21、XLC21~XLC23各自獨立地表示與上述通式(LC2)中之RLC21、YLC21、XLC21~XLC23相同之含義。作為通式(LC2-a)~(LC2-g)所表示之化合物，RLC21較佳各自獨 立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基。又，XLC21~XLC23較佳各自獨立地為氫原子或氟原子，YLC21較佳各自獨立地為氟原子、-CF3或-OCF3。
通式(LC2-a)~(LC2-g)中，XLC2d1~XLC2d4、XLC2e1~XLC2e4、XLC2f1~XLC2f4及XLC2g1~XLC2g4各自獨立地表示氫原子、氯原子、氟原子、-CF3或-OCF3。作為通式(LC2-a)~(LC2-g)所表示之化合物，XLC2d1~XLC2g4較佳各自獨立地為氫原子或氟原子。
通式(LC2-a)~(LC2-g)中，ZLC2a1、ZLC2b1、ZLC2c1、ZLC2d1、ZLC2e1、ZLC2f1及ZLC2g1各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-。作為通式(LC2-a)~(LC2-g)所表示之化合物，ZLC2a1~ZLC2g4較佳各自獨立地為-CF2O-或-OCH2-。
上述通式(LC)所表示之化合物亦較佳為選自下述通式(LC3)~通式(LC5)所表示之化合物群中之1種或2種以上之化合物。
(式中，RLC31、RLC32、RLC41、RLC42、RLC51及RLC52各自獨立地表示碳原子數1~15之烷基，該烷基中之1個或2個以上之-CH2-可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素原子取代，ALC31、ALC32、ALC41、ALC42、ALC51及ALC52各自獨立地表示下述結構中之任一者，
(該結構中伸環己基中之1個或2個以上之-CH2-可被氧原子取代，1,4-伸苯基中之1個或2個以上之-CH-可被氮原子取代，又，該結構中之1個或2個以上之氫原子可被氟原子、氯原子、-CF3或-OCF3取代)，ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及ZLC51各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O -、-OCF2-或-CF2O-，Z5表示-CH2-或氧原子，XLC41表示氫原子或氟原子，mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及mLC52各自獨立地表示0~3，mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及mLC51+mLC52為1、2或3，於存在複數個ALC31~ALC52、ZLC31~ZLC52之情形時，該等可相同亦可不同)
RLC31~RLC52較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，作為烯基，最佳表示下述結構，
(式中，右端鍵結於環結構上)
ALC31~ALC52較佳各自獨立地為下述結構，
ZLC31~ZLC51較佳各自獨立地為單鍵、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CF2O-、-OCF2-或-OCH2-。
較佳含有選自通式(LC3-1)、通式(LC4-1)及通式(LC5-1)所表示之化合物群中之至少1種化合物作為通式(LC3)、通式(LC4)及通式(LC5)所表示之化合物，
(式中，R31~R33表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，R41~R43表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，Z31~Z33表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，X41表示氫原子或氟原子，Z34表示-CH2-或氧原子)。
通式(LC3-1)~通式(LC5-1)中，R31~R33表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，較佳表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，更佳表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基，進而較佳表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2之烯基，尤佳表示碳原子數3之烷基。
R41~R43表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，較佳表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基或者碳原子數4~8之烯基或碳原子數3~8之烯氧基，更佳表示碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~3之烷氧基，進而較佳表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基，尤佳表示碳原子 數2之烷氧基。
Z31~Z33表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，較佳表示單鍵、-CH2CH2-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，更佳表示單鍵或-CH2O-。
液晶組成物中較佳含有選自通式(LC3-1)、通式(LC4-1)及通式(LC5-1)所表示之化合物群中之化合物5質量%~50質量%，較佳含有5質量%~40質量%，更佳含有5質量%~30質量%，更佳含有8質量%~27質量%，進而較佳含有10質量%~25質量%。
通式(LC3-1)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC3-11)~通式(LC3-15)所表示之化合物。
(式中，R31表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R41a表示碳原子數1~5之烷基)
通式(LC4-1)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC4-11)~通式(LC4-14)所表示之化合物。
(式中，R32表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R42a表示碳原子數1~5之烷基，X41表示氫原子或氟原子)
通式(LC5-1)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC5-11)~通式(LC5-14)所表示之化合物。
(式中，R33表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R43a表示碳原子數1~5之烷基，Z34表示-CH2-或氧原子)
通式(LC3-11)、通式(LC3-13)、通式(LC4-11)、通式(LC4-13)、通式(LC5-11)及通式(LC5-13)中，R31~R33較佳為與通式(LC3-1)~通式(LC5-1)中相同之實施態樣。R41a~R41c較佳為碳原子數1~3之烷基，更佳為碳原子數1或2之烷基，尤佳為碳原子數2之烷基。
通式(LC3-12)、通式(LC3-14)、通式(LC4-12)、通式(LC4-14)、通式(LC5-12)及通式(LC5-14)中，R31~R33較佳為與 通式(LC3-1)~通式(LC5-1)中相同之實施態樣。R41a~R41c較佳為碳原子數1~3之烷基，更佳為碳原子數1或3之烷基，尤佳為碳原子數3之烷基。
通式(LC3-11)~通式(LC5-14)之中，為了增大介電各向異性之絕對值，較佳為通式(LC3-11)、通式(LC4-11)、通式(LC5-11)、通式(LC3-13)、通式(LC4-13)及通式(LC5-13)，更佳為通式(LC3-11)、通式(LC4-11)、通式(LC5-11)。
本發明之液晶顯示元件中之液晶層較佳含有1種或2種以上之通式(LC3-11)~通式(LC5-14)所表示之化合物，更佳含有1種或2種，尤佳含有1種或2種通式(LC3-1)所表示之化合物。
又，作為通式(LC3)、通式(LC4)及通式(LC5)所表示之化合物，較佳含有選自通式(LC3-2)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)
(式中，R51~R53表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8 之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，R61~R63表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，B1~B3表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，Z41~Z43表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，X42表示氫原子或氟原子，Z44表示-CH2-或氧原子)
所表示之化合物群中之至少1種化合物。
通式(LC3-2)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)中，R51~R53表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，較佳表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，更佳表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基，進而較佳表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2之烯基，尤佳表示碳原子數3之烷基。
R61~R63表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，較佳表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基或者碳原子數4~8之烯基或碳原子數3~8之烯氧基，更佳表示碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~3之烷氧基，進而較佳表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基，尤佳表示碳原子數2之烷氧基。
B31~B33表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，較佳為未經取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，更佳為反式-1,4-伸環己基。
Z41~Z43表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，較佳表示單鍵、-CH2CH2-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，更佳表示單鍵或-CH2O-。
通式(LC3-2)、通式(LC3-3)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)所表示之化合物較佳為於液晶組成物中含有10~60質量%，更佳含有20~50質量%，更佳含有25~45質量%，更佳含有28~42質量%，進而較佳含有30~40質量%。
通式(LC3-2)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC3-21)~通式(LC3-29)所表示之化合物。
又，通式(LC3-3)所表示之化合物亦較佳為以下記載之通式(LC3-31)~通式(LC3-33)所表示之化合物。
(式中，R51表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之 烯基，R61a表示碳原子數1~5之烷基，較佳為與通式(LC3-2)中之R51及R61相同之實施態樣)
通式(LC4-2)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC4-21)~通式(LC4-26)所表示之化合物。
(式中，R52表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R62a表示碳原子數1~5之烷基，X42表示氫原子或氟原子，較佳為與通式(LC4-2)中之R52及R62相同之實施態樣)
通式(LC5-2)所表示之化合物具體而言較佳為以下記載之通式(LC5-21)~通式(LC5-26)所表示之化合物。
(式中，R53表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R63a表示碳原子數1~5之烷基，W2表示-CH2-或氧原子，較佳為與通式(LC5-2)中之R53及R63相同之實施態樣)
通式(LC3-21)、通式(LC3-22)、通式(LC3-25)、通式(LC4-21)、通式(LC4-22)、通式(LC4-25)、通式(LC5-21)、通式(LC5-22)及通式(LC5-25)中，R51~R53較佳為與通式(LC3-2)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)中相同之實施態樣。R61a~R63a較佳為碳原子數1~3之烷基，更佳為碳原子數1或2之烷基，尤佳為碳原子數2之烷基。
通式(LC3-23)、通式(LC3-24)及通式(LC3-26)、通 式(LC4-23)、通式(LC4-24)及通式(LC4-26)、通式(LC5-23)、通式(LC5-24)及通式(LC5-26)中，R51~R53較佳為與通式(LC3-2)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)中相同之實施態樣。R61a~R63a較佳為碳原子數1~3之烷基，更佳為碳原子數1或3之烷基，尤佳為碳原子數3之烷基。
通式(LC3-21)~通式(LC5-26)之中，為了增大介電各向異性之絕對值，較佳為通式(LC3-21)、通式(LC3-22)及通式(LC3-25)、通式(LC4-21)、通式(LC4-22)及通式(LC4-25)、通式(LC5-21)、通式(LC5-22)及通式(LC5-25)。
通式(LC3-2)、通式(LC4-2)及通式(LC5-2)所表示之化合物可含有1種或2種以上，較佳分別含有B1~B3表示1,4-伸苯基之化合物及B1~B3表示反式-1,4-伸環己基之化合物各至少1種以上。
又，作為通式(LC3)所表示之化合物，另外較佳為選自下述通式(LC3-a)及通式(LC3-b)所表示之化合物群中之1種或2種以上之化合物，
(式中，RLC31、RLC32、ALC31及ZLC31各自獨立地表示與上述通 式(LC3)中之RLC31、RLC32、ALC31及ZLC31相同之含義，XLC3b1~XLC3b6表示氫原子或氟原子，XLC3b1及XLC3b2或XLC3b3及XLC3b4中之至少一對組合均表示氟原子，mLC3a1為1、2或3，mLC3b1表示0或1，於存在複數個ALC31及ZLC31之情形時，該等可相同亦可不同)。
RLC31及RLC32較佳各自獨立地表示碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基或碳原子數2~7之烯氧基。
ALC31較佳表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基，更佳表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基。
ZLC31較佳表示單鍵、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-，更佳表示單鍵。
作為通式(LC3-a)，較佳表示下述通式(LC3-a1)。
(式中，RLC31及RLC32各自獨立地表示與上述通式(LC3)中之RLC31及RLC32相同之含義)
RLC31及RLC32較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為RLC31表示碳原子數1~7之烷基且RLC32表示碳原子數1~7之烷氧基。
作為通式(LC3-b)，較佳表示下述通式(LC3-b1)~通式(LC3-b12)，更佳表示通式(LC3-b1)、通式(LC3-b6)、通式(LC3 -b8)、通式(LC3-b11)，進而較佳表示通式(LC3-b1)及通式(LC3-b6)，最佳表示通式(LC3-b1)。
(式中，RLC31及RLC32各自獨立地表示與上述通式(LC3)中 之RLC31及RLC32相同之含義)
RLC31及RLC32較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，更佳為RLC31表示碳原子數2或3之烷基且RLC32表示碳原子數2之烷基。
又，通式(LC4)所表示之化合物較佳為下述通式(LC4-a)~通式(LC4-c)所表示之化合物，通式(LC5)所表示之化合物較佳為下述通式(LC5-a)~通式(LC5-c)所表示之化合物。
(式中，RLC41、RLC42及XLC41各自獨立地表示與上述通式(LC4)中之RLC41、RLC42及XLC41相同之含義，RLC51及RLC52各自獨立地表示與上述通式(LC5)中之RLC51及RLC52相同之含義，ZLC4a1、ZLC4b1、ZLC4c1、ZLC5a1、ZLC5b1及ZLC5c1各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、 -COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-)
RLC41、RLC42、RLC51及RLC52較佳各自獨立地表示碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基或碳原子數2~7之烯氧基。
ZLC4a1~ZLC5c1較佳各自獨立地表示單鍵、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-，更佳表示單鍵。
上述通式(LC)所表示之化合物亦較佳為選自下述通式(LC6)所表示之化合物(其中，通式(LC1)~通式(LC5)所表示之化合物除外)中之1種或2種以上之化合物。
通式(LC6)中，RLC61及RLC62各自獨立地表示碳原子數1~15之烷基。該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素取代。作為通式(LC6)所表示之化合物，RLC61及RLC62較佳各自獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基，作為烯基，最佳表示下述任一結構。
(式中，右端鍵結於環結構上)
通式(LC6)中，ALC61~ALC63各自獨立地表示下述任一結構。該結構中，伸環己基中之1個或2個以上之CH2CH2基可被-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-取代，1,4-伸苯基中1個或2個以上之CH基可被氮原子取代。
作為通式(LC6)所表示之化合物，ALC61~ALC63較佳各自獨立地為下述任一結構。
通式(LC6)中，ZLC61及ZLC62各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，mLC61表示0~3。作為通式(LC6)所表示之化合物，ZLC61及ZLC62較佳各自獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-。
作為通式(LC6)所表示之化合物，較佳為選自由下述通式(LC6-a)~通式(LC6-v)所表示之化合物組成之群中之1種或2種以上之化合物。通式(LC6-a1)~通式(LC6-p1)之式中，RLC61及RLC62各 自獨立地表示碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基或碳原子數2~7之烯氧基。
[聚合性化合物]
作為本發明之聚合性化合物，可列舉具有一個反應性基之單官能性聚合性化合物及二官能或三官能等具有兩個以上之反應性基之多官能性聚合性化合物。具有反應性基之聚合性化合物可含有或不含液晶原(mesogen)性部位。
於具有反應性基之聚合性化合物中，反應性基較佳為具有光聚合性之取代基。尤其於垂直配向膜係藉由熱聚合而形成時，反應性基尤佳為具有光聚合性之取代基，其原因在於可抑制具有反應性基之聚合性化合物於垂直配向膜材料之熱聚合時發生反應。
作為本發明之聚合性化合物，較佳為以下之通式(P)
(上述通式(P)中，Zp1表示氟原子、氰基、氫原子、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷氧基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯氧基或-Spp2-Rp2， Rp1及Rp2各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中之任一者，
上述式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基，T為單鍵或-COO-，p、t及q各自獨立地表示0、1或2，Spp1及Spp2表示間隔基，Spp1及Spp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，Lp1及Lp2各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4 之整數)，Mp2表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，Mp2可未經取代或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Rp1取代，Mp1表示以下之式(i-11)~(ix-11)中之任一者，
(式中，以★與Spp1鍵結，以★★與Lp1或Lp2鍵結)，Mp3表示以下之式(i-13)~(ix-13)中之任一者，
(式中，以★與Zp1鍵結，以★★與Lp2鍵結)，mp2~mp4各自獨立地表示0、1、2或3，mp1及mp5各自獨立地表示1、2或3，於存在複數個Zp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Lp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Mp2之情形時，該等可相同亦可不同)所表示之化合物。又，該聚合性化合物較佳含有1種或2種以上。
本發明之通式(P)中，Zp1較佳為-Spp2-Rp2，R11及R12較佳各自獨立地為式(R-1)~式(R-3)中之任一者。
又，上述通式(P)中，較佳為mp1+mp5為2以上。
又，上述通式(P)中，較佳為Lp1為單鍵、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、- (CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-OCF2-或-C≡C-，Lp2為-OCH2CH2O-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-C2H4OCO-或-C2H4COO-，上述式中之z為1~4之整數。
又，較佳為上述通式(P)之Lp1及Lp2之至少任一者為選自由-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-及-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-組成之群中之至少1種。
又，上述通式(P)中，Rp1及Rp2更佳為各自獨立地為以下之式(R-1)~式(R-15)中之任一者。
又，較佳為上述通式(P)之mp3表示0、1、2或3，於mp2為1之情形時Lp1為單鍵，於mp2為2或3之情形時所存在之複數個Lp1中之至少1個為單鍵。
又，較佳為上述通式(P)之mp3表示0、1、2或3，於mp3為1之情形時Mp2為1,4-伸苯基，於mp3為2或3之情形時所存在之複數個Mp2中之至少經由Lp1與Mp1鄰接之Mp2為1,4-伸苯基。
進而，較佳為上述通式(P)之mp3表示0、1、2或3，Mp2中之至少1個為經1個或2個以上之氟取代之1,4-伸苯基。
進而，較佳為上述通式(P)之mp4表示0、1、2或3，Mp3中之至少1個為經1個或2個以上之氟取代之1,4-伸苯基。
又，作為上述通式(P)中之間隔基(Spp1、Spp2、Spp4)，較佳為單鍵、-OCH2-、-(CH2)zO-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-(CH2)z-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-O-(CH2)z-O-、-OCF2-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-或-C≡C-，該z較佳為1以上且10以下之整數。
本發明之通式(P)之聚合性化合物較佳為選自由通式(P-a)、通式(P-b)、通式(P-c)及通式(P-d)所表示之化合物組成之群中之至少1種化合物。
上述通式(P-a)~通式(P-d)中，Rp1及Rp2各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中之任一者，
上述式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基，T為單鍵或-COO-，p、t及q各自獨立地表示0、1或2，環A及環B各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、 茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，較佳為未經取代或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Rp1取代，環C表示以下之式(c-i)~(c-ix)中之任一者，
(式中，以★與Spp1鍵結，以★★與Lp5或Lp6鍵結)
Spp1及Spp4較佳表示間隔基，Xp1~Xp4較佳各自獨立地表示氫原子或鹵素原子，Lp4、Lp5及Lp6較佳各自獨立地為單鍵、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-O-(CH2)z-O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-COOCH=CH-、 -OCOCH=CH-或-C≡C-，上述式中之z較佳為1~4之整數。
Lp3較佳為-CH=CHCOO-、-COOCH=CH-或-OCOCH=CH-。
上述通式(P-a)所表示之化合物中，mp6及mp7較佳各自獨立地表示0、1、2或3。又，更佳為mp6+mp7=2~5。
上述通式(P-d)所表示之化合物中，mp12及mp15各自獨立地表示1、2或3，mp13較佳表示0、1、2或3，mp14較佳表示0或1。又，更佳為mp12+mp15=2~5。於存在複數個Rp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp4之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Lp4及Lp5之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個環A~環C之情形時，該等可相同亦可不同。
以下例示本發明之通式(P-a)~通式(P-d)所表示之化合物之較佳結構。
作為本發明之通式(P-a)所表示之化合物之較佳例，可列舉下述式(P-a-I)~式(P-a-31)所表示之聚合性化合物。
作為本發明之通式(P-b)所表示之化合物之較佳例，可列 舉下述式(P-b-1)~式(P-b-34)所表示之聚合性化合物。
作為本發明之通式(P-c)所表示之化合物之較佳例，可列舉下述式(P-c-1)~式(P-c-52)所表示之聚合性化合物。
本發明之通式(P-d)所表示之化合物較佳為以下之通式(P-d')所表示之化合物。
(上述通式(P-d')所表示之化合物中，mp10更佳表示2或3。其他符號與上述通式(P-d)中相同，因此省略)
作為本發明之通式(P-d)所表示之化合物之較佳例，可列舉下述式(P-d-1)~式(P-d-31)所表示之聚合性化合物。
本發明之「碳原子數1~15個之烷基」較佳為直鏈狀或支鏈狀烷基，更佳為直鏈狀烷基。又，上述通式(1)中，R1及R2各自獨立地為 碳原子數1~15個之烷基，R1及R2較佳各自獨立地為碳原子數1~8個之烷基，更佳為碳原子數1~6個之烷基。
作為本發明之「碳原子數1~15個之烷基」之例，可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第三丁基、3-戊基、異戊基、新戊基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十五烷基等。再者，於本說明書中，烷基之例為公用，根據各烷基之碳原子數之數量而適當自上述例示中進行選擇。
本發明之「碳原子數1~15個之烷氧基」之例較佳為該取代基中之至少1個氧原子存在於與環結構直接鍵結之位置，更佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基(正丙氧基、異丙氧基)、丁氧基、戊氧基、辛氧基、癸氧基。再者，於本說明書中，烷氧基之例為公用，根據各烷氧基之碳原子數之數量而適當自上述例示中進行選擇。
作為本發明之「碳原子數2~15個之烯基」之例，可列舉：乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、2-己烯基等。又，本發明中之更佳之烯基係以下述記載之式(i)(乙烯基)、式(ii)(1-丙烯基)、式(iii)(3-丁烯基)及式(iv)(3-戊烯基)表示：
(上述式(i)~(iv)中，＊表示於環結構上之鍵結部位)
於本案發明之液晶組成物含有聚合性單體之情形時，較佳為式(ii)及式(iv)所表示之結構，更佳為式(ii)所表示之結構。再者，於 本說明書中，烯基之例為公用，根據各烯基之碳原子數之數量而適當自上述例示中進行選擇。
又，本發明中之聚合性化合物中，作為有益於提高與低分子液晶之溶解性而抑制結晶化的具有單官能性反應基之聚合性化合物，較佳為下述通式(VI)所表示之聚合性化合物，
(式中，X3表示氫原子或甲基，Sp3表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)t-(式中，t表示2~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，V表示碳原子數2~20之直鏈或支鏈多價伸烷基或者碳原子數5~30之多價環狀取代基，多價伸烷基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代，亦可被碳原子數5~20之烷基(基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代)或環狀取代基取代，W表示氫原子、鹵素原子或碳原子數1~15之烷基。式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被取代為-CH3、-OCH3、氟原子或氰基)。
上述通式(VI)中，X3表示氫原子或甲基，於重視反應速度之情形時，較佳為氫原子，於重視減少反應殘留量之情形時，較佳為甲基。
上述通式(VI)中，Sp3表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)t-(式中，t表示2~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，由於碳鏈之長度會對Tg產生影響，故而於聚合性化合物含量未達10重量%之情形時，較佳為不甚長，較佳為單鍵或碳原子數1~5之伸烷 基，於聚合性化合物含量未達6重量%之情形時，更佳為單鍵或碳原子數1~3之伸烷基。於聚合性化合物含量為10重量%以上之情形時，較佳為碳數5~10之伸烷基。又，於Sp3表示-O-(CH2)t-之情形時亦t較佳為1~5，更佳為1~3。進而，由於碳原子數會對預傾角產生影響，故而較佳為視需要以獲得所需預傾角之方式將Sp3之碳原子數不同之複數種聚合性化合物混合使用。
上述通式(VI)中，V表示碳原子數2~20之直鏈或支鏈多價伸烷基或者碳原子數5~30之多價環狀取代基，多價伸烷基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代，亦可被碳原子數5~20之烷基(基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代)或環狀取代基取代，較佳為被取代為2個以上之環狀取代基。
通式(VI)所表示之聚合性化合物更具體而言可舉表示通式(X1a)之化合物，
(式中，A1表示氫原子或甲基，A2表示單鍵或碳原子數1~8之伸烷基(該伸烷基中之1個或2個以上之亞甲基可以氧原子不相互直接鍵結之方式各自獨立地被氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，該伸烷基中之1個或2個以上之氫原子可各自獨立地被氟原子、甲基或乙基取代)， A3及A6各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或碳原子數1~10之烷基(該烷基中之1個或2個以上之亞甲基可以氧原子不相互直接鍵結之方式各自獨立地被氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可各自獨立地被鹵素原子或碳原子數1~17之烷基取代)，A4及A7各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或碳原子數1~10之烷基(該烷基中之1個或2個以上之亞甲基可以氧原子不相互直接鍵結之方式各自獨立地被氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可各自獨立地被鹵素原子或碳原子數1~9之烷基取代)，p表示0~10，B1、B2及B3各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~10之直鏈狀或支鏈狀烷基(該烷基中之1個或2個以上之亞甲基可以氧原子不相互直接鍵結之方式各自獨立地被氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可各自獨立地被鹵素原子或碳原子數3~6之三烷氧基矽基取代)。
上述通式(X1a)較佳為通式(II-b)所表示之化合物。
通式(II-b)所表示之化合物具體而言較佳為下述式(II-q)~(II-z)、(II-aa)~(II-al)所表示之化合物。
上述通式(VI)、通式(XaI)及通式(II-b)所表示之化合物可僅為1種，亦可為2種以上。
又，作為通式(VI)所表示之聚合性化合物，亦可舉通式(X1b)所表示之化合物，
(式中，A8表示氫原子或甲基，6員環T1、T2及T3各自獨立地表示中之任一者，
(其中，q表示1~4之整數)，q表示0或1，Y1及Y2各自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CHCH2CH2-或-CH2CH2CH=CH-，Y3及Y4各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基(該伸烷基中之1個或2個以上之亞甲基可以氧原子不相互直接鍵結之方式各自獨立地被氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，該伸烷基中之1個或2個以上之氫原子可各自獨立地被氟原子、甲基或乙基取代)，B8表示氫原子、氰基、鹵素原子或碳原子數1~8之烷基、或者末端具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之伸烷基)。
作為例示化合物，示於以下，但並不限定於該等。
進而，通式(VI)所表示之聚合性化合物具體而言亦可列舉通式(X1c)
(式中，R70表示氫原子或甲基，R71表示具有縮合環之烴基)所表示之化合物。
作為例示化合物，示於以下，但並不限定於該等。
又，本發明中之聚合性化合物中，作為有益於提高與低分子液晶之溶解性而抑制結晶化的具有多官能性反應基之聚合性化合物，較佳為下述通式(V)所表示之聚合性化合物，
(式中，X1及X2各自獨立地表示氫原子或甲基，Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，U表示碳原子數2~20之直鏈或支鏈多價伸烷基或者碳原子數5~30之多價環狀取代基，多價伸烷基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被取代為氧原子，亦可被取代為碳原子數5~20之烷基(基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被取代為氧原子)或環狀取代基，k表示1~5之整數。式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被取代為-CH3、-OCH3、氟原子或氰基)。
上述通式(V)中，X1及X2各自獨立地表示氫原子或甲基，於重視反應速度之情形時，較佳為氫原子，於重視減少反應殘留量之情形時，較佳為甲基。
上述通式(V)中，Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示2~11之整數，氧原子係 設為鍵結於芳香環上者)，本發明之液晶顯示元件中之預傾角會受到該碳原子數、與液晶之含量、所使用之配向膜之種類或配向處理條件的影響。因此，雖然未必受到限定，但例如於使預傾角成為5度左右之情形時，較佳為碳鏈不甚長，更佳為單鍵或碳原子數1~5之伸烷基，進而較佳為單鍵或碳原子數1~3之伸烷基。進而，於使預傾角成為約2度以內時，較佳為使用碳原子數為6~12之聚合性化合物，更佳為碳原子數為8~10。又，於Sp1及Sp2表示-O-(CH2)s-之情形時亦會對預傾角產生影響，故而較佳為視需要適當調整Sp1及Sp2之長度而使用，為了增大預傾角，s較佳為1~5，更佳為1~3。為了減小預傾角，s較佳為6~10。又，較佳為Sp1及Sp2之至少一者為單鍵，其原因在於藉此表現出分子之非對稱性，從而誘發預傾斜。
又，亦較佳為上述通式(V)中Sp1與Sp2相同之化合物，較佳使用2種以上之Sp1與Sp2相同之化合物。於該情形時，更佳使用Sp1及Sp2不相同之2種以上。
上述通式(V)中，U表示碳原子數2~20之直鏈或支鏈多價伸烷基或者碳原子數5~30之多價環狀取代基，多價伸烷基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代，亦可被碳原子數5~20之烷基(基中之伸烷基可於氧原子不鄰接之範圍內被氧原子取代)、環狀取代基取代，較佳被2個以上之環狀取代基取代。
上述通式(V)中，U具體而言較佳表示以下之式(Va-1)~式(Va-13)。為了提高錨定力，較佳為直線性高之聯苯等，較佳表示式(Va-1)~式(Va-6)。又，就與液晶之溶解性高之方面而言，較佳為式(Va-6)~式(Va-11)所表示之結構，較佳與式(Va-1)~式(Va-6) 組合使用。
(式中，兩端鍵結於Sp1或Sp2。Zp1及Zp2各自獨立地表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-、-C≡C-或單鍵。式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被取代為-CH3、-OCH3、氟原子或氰基。又，伸環己基中之1個或2個以上之CH2CH2基可被-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-取代)
於U具有環結構之情形時，較佳為上述Sp1及Sp2中之至少 一者表示-O-(CH2)s-(式中，s表示1~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，亦較佳為兩者均為-O-(CH2)s-。
上述通式(V)中，k表示1~5之整數，較佳為k為1之二官能化合物或k為2之三官能化合物，更佳為二官能化合物。
上述通式(V)所表示之化合物具體而言較佳為以下之通式(Vb)所表示之化合物。
(式中，X1及X2各自獨立地表示氫原子或甲基，Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，Z1及Z2表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-(Y1及Y2各自獨立地表示氫原子或氟原子)、-C≡C-或單鍵，C表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被氟原子取代)
上述通式(Vb)中，X1及X2各自獨立地表示氫原子或甲基，較佳為兩者均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物或兩者均具有甲基之二甲基丙烯酸脂衍生物，亦較佳為一者表示氫原子另一者表示甲基之化合物。關 於該等化合物之聚合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸脂衍生物較慢，非對稱化合物為該中間，可根據其用途而採用較佳態樣。
上述通式(Vb)中，Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-，較佳為至少一者為-O-(CH2)s-，更佳為兩者均表示-O-(CH2)s-之態樣。於該情形時，s較佳為1~6。
上述通式(Vb)中，Z1及Z2表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-(Y1及Y2各自獨立地表示氫原子或氟原子)、-C≡C-或單鍵，較佳為-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或單鍵，更佳為-COO-、-OCO-或單鍵，尤佳為單鍵。上述通式(Vb)中，C表示任意之氫原子可被氟原子取代之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，較佳為1,4-伸苯基或單鍵。於C表示單鍵以外之環結構之情形時，Z1及Z2亦較佳為單鍵以外之連結基，於C為單鍵之情形時，Z1及Z2較佳為單鍵。
綜上，較佳為上述通式(Vb)中C表示單鍵且環結構係由兩個環形成之情形，作為具有環結構之聚合性化合物，具體而言較佳為以下之通式(V-1)~(V-6)所表示之化合物，尤佳為通式(V-1)~(V-4)所表示之化合物，最佳為通式(V-2)所表示之化合物。
又，上述通式(Vb)中，就提高與液晶組成物之溶解性之方面而言，較佳為以下之通式(V1-1)~(V1-5)所表示之化合物，尤佳為通式(V1-1)所表示之化合物。
又，上述通式(Vb)係由三個環結構所形成之情形時亦可較佳地使用，就提高與液晶組成物之溶解性之方面而言，較佳為通式(V1-6)~(V1-13)所表示之化合物。進而，亦較佳將對液晶之錨定力強之通式(V-1)~(V-6)所表示之化合物與錨定力弱且與液晶組成物之相溶性良好之通式(V1-1)~(V1-5)所表示之化合物混合使用。
(式中，q1及q2各自獨立地表示1~12之整數，R3表示氫原子或甲基)
作為上述通式(V)所表示之化合物，具體而言下述通式(Vc)所表示之化合物就提高反應速度之方面而言較佳，又，使預傾角實現熱穩定化，故而較佳。進而，視需要亦可調整Sp1、Sp2及Sp3之碳原子數而獲得所需之預傾角。預傾斜與該碳原子數之關係呈現與官能基為2個之情形時 相同之傾向。
(式中，X1、X2及X3各自獨立地表示氫原子或甲基，Sp1、Sp2及Sp3各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示2~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，Z11表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-、-C≡C-或單鍵，J表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被取代為氟原子)
作為聚合性化合物，亦較佳為使用具有光配向功能之化合物。其中，較佳為使用顯示出光致異構化之化合物。
作為具有光配向功能之聚合性化合物，具體而言，較佳為如下化合物：通式(Vb)中， X1及X2各自獨立地表示氫原子或甲基，Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，Z1表示-N=N-，C表示1,4-伸苯基、反式 -1,4-伸環己基(任意之氫原子可被氟原子取代)或單鍵。
其中，較佳為以下之通式(Vn)所表示之化合物。
(式中，Rn1及Rn2各自獨立地表示氫原子或甲基，式中，pn及qn各自獨立地表示1~12之整數)
[聚合起始劑]
本發明所使用之光聚合起始劑於310nm~380nm存在吸收波長之極大峰，就效率良好地使液晶組成物所含之聚合性化合物進行聚合而形成聚合物網路之觀點而言，較佳為吸收波長之極大峰之下限值為320nm，較佳為吸收波長之極大峰之上限值為370nm。
具體而言，較佳為蒽醌、蒽醌-2-磺酸鹽單一水化物、二苯乙二酮、安息香異丁醚、安息香甲醚、安息香、安息香乙醚、二苯甲酮、4,4'-雙二甲胺基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲胺基-4'-N-啉基丁醯苯、二苯并環庚酮(Dibenzosuberenone)、4-二甲胺基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、3'-羥基苯乙酮、乙基蒽醌、二茂鐵(ferrocene)、3-羥基二苯甲酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基丙醯苯、2-甲基二苯甲酮、菲醌、二苯乙二酮二甲基縮酮。
又，就考慮到自由基之反應性而效率良好地進行聚合之觀點而言，光聚合起始劑較佳為使用1種以上，亦較佳為使用2種以上。
又，於製造液晶顯示元件時之ODF步驟中，由於在真空中滴下液晶，故而亦較佳為使用於該步驟中不會揮散之聚合起始劑。較佳為分子量為120以上之聚合起始劑。更佳為分子量為180以上之聚合起始劑。
又，就不會導致所製造之液晶顯示元件之畫質降低之觀點而言，較佳為使用不會使電壓保持率(VHR)下降之聚合起始劑。較佳為使用不具有金屬原子之結構之聚合起始劑。更佳為使用不具有金屬原子或磷原子之結構之聚合起始劑。進而較佳為使用由碳原子、氫原子、氧原子構成之聚合起始劑。
又，就確保所製造之液晶顯示元件之外觀之觀點而言，較佳為使用不會使面板於UV照射後出現著色之聚合起始劑。較佳為不具有金屬原子之結構之聚合起始劑。更佳為不具有金屬原子及二苯甲酮骨架之結構之聚合起始劑。
本發明所使用之光聚合起始劑之含量較佳為0.001~1質量%，較佳為0.005~0.5質量%，較佳為0.008~0.3質量%。
[聚合性液晶組成物]
本發明所使用之聚合性液晶組成物較佳含有上述所例示之液晶組成物與上述所例示之1質量%以上且未達10質量%之聚合性化合物，聚合性化合物之含量之下限值較佳為2質量%以上，上限值較佳為未達9質量%，更佳為未達7質量%，更佳為未達5質量%，更佳為未達4質量%。又，本發明所使用之聚合性液晶組成物亦較佳含有上述所例示之液晶組成物與上述所例示之10質量%以上且未達40質量%之聚合性化合物，該情形時之聚合性化合物之含量之下限值較佳為9質量%以上，更佳為10質量%以上，上 限值較佳為未達30%質量，更佳為未達25%質量，更佳為未達20%質量，更佳為未達15%質量。進而，本發明所使用之聚合性液晶組成物較佳含有上述所例示之液晶組成物與上述所例示之5質量%以上且未達15質量%之聚合性化合物，更佳含有7質量%以上且未達12%之聚合性化合物。本發明所使用之聚合性液晶組成物較佳為藉由含有1質量%以上且未達40質量%之聚合性化合物而形成具有單軸性光學各向異性或單軸性折射率各向異性或易配向軸方向之聚合物網路，更佳為以該聚合物網路之光學軸或易配向軸與低分子液晶之易配向軸大體一致之方式形成。
再者，該聚合物網路中亦含有藉由複數個聚合物網路集合而形成有高分子薄膜之聚合物黏合劑。聚合物黏合劑具有如下特徵：具有表現出單軸配向性之折射率各向異性，該薄膜中分散有低分子液晶，該薄膜之單軸性光學軸與低分子液晶之光學軸向大致同一方向對齊。因此，藉此具有如下特徵：不同於作為光散射型液晶之高分子分散型液晶或聚合物網路型液晶而不會發生光散射，於使用偏光之液晶元件中獲得高對比度之顯示，且縮短下降時間而提高液晶元件之應答性。進而，本發明所使用之聚合性液晶組成物係於液晶元件整體形成聚合物網路層，不同於在液晶元件基板上形成聚合物之薄膜層而誘發預傾斜之PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶組成物。
無論於何種濃度之情形時，均較佳含有Tg不同之至少兩種以上之聚合性化合物而視需要調整Tg。Tg高之聚合物前驅物即聚合性化合物較佳為具有交聯密度變高之分子結構之聚合性化合物且官能基數為2以上。又，Tg低之聚合物前驅物較佳為官能基數為1，或者官能基數2以上 且官能基間具有作為間隔基之伸烷基等而延長分子長度之結構。於調整聚合物網路之Tg以應對聚合物網路之熱穩定性或耐衝擊性提高之情形時，較佳為適當調整多官能單體與單官能單體之比率。又，Tg亦關係到聚合物網路之主鏈及側鏈中之分子級別之熱運動性，亦會影響電光學特性。例如若提高交聯密度，則主鏈之分子運動性降低，與低分子液晶之錨定力提高，驅動電壓變高，並且下降時間變短。另一方面，若減小交聯密度以使Tg下降，則因聚合物主鏈之熱運動性提昇而表現出與低分子液晶之錨定力減小、驅動電壓下降、下降時間變長之傾向。聚合物網路界面處之錨定力除上述Tg以外亦會受到聚合物側鏈之分子運動性之影響，藉由使用具有多價支鏈伸烷基及多價烷基之聚合性化合物而會使聚合物界面之錨定力減小。又，具有多價支鏈伸烷基及多價烷基之聚合性化合物對於誘發預傾角有效，且作用於降低極角方向之錨定力之方向。
於聚合性液晶組成物顯示出液晶相之狀態下，使聚合性液晶組成物中之聚合性化合物進行聚合，藉此聚合性化合物之分子量增加而使液晶組成物與聚合性化合物發生相分離。分離為二相之形態於較大程度上根據所含有之液晶化合物之種類或聚合性化合物之種類而有所不同。可藉由雙節分解(binodal decomposition)而形成相分離結構，亦可藉由旋節分解(spinodal decomposition)而形成相分離結構，該雙節分解係於液晶相中產生無數個島狀核形式之聚合性化合物相並使之成長，該旋節分解係由液晶相與聚合性化合物相之濃度波動而引起相分離。為了形成由雙節分解引起之聚合物網路，較佳為將低分子液晶之含量設為至少85質量%以上，藉由使用聚合性化合物之反應速度較快之化合物而產生無數個尺寸小於可見光 波長之聚合性化合物之核，從而形成奈米級之相分離結構，故而較佳。其結果為，於聚合性化合物相中之聚合進行時，依賴相分離結構而形成空隙間隔小於可見光波長之聚合物網路，另一方面，聚合物網路之空隙係由低分子液晶相之相分離所引起者，若該空隙之尺寸小於可見光波長，則無光散射性而為高對比度，且源自聚合物網路之錨定力之影響增強，下降時間縮短，而獲得高速應答之液晶顯示元件，故而尤佳。雙節分解時之聚合性化合物相之核生成會受到基於化合物之種類或組合的相溶性之變化、或者反應速度、溫度等參數之影響，較佳為視需要適當進行調整。關於反應速度，於紫外線聚合之情形時取決於聚合性化合物之官能基或光起始劑之種類及含量、紫外線曝光強度，只要以促進反應性之方式適當調整紫外線曝光條件即可，較佳為至少20mW/cm2以上之紫外線曝光強度。於低分子液晶為85質量%以上時較佳為利用由旋節分解所引起之相分離結構而形成聚合物網路，於旋節分解時可獲得由具有週期性之兩相之濃度波動所引起之相分離微細結構，因此易於形成小於可見光波長且均勻之空隙間隔，故而較佳。較佳為以聚合物網路之形態形成。於聚合性化合物之比例未達15質量%時較佳為形成由雙節分解所引起之相分離結構，於15質量%以上時較佳為形成由旋節分解所引起之相分離結構。若聚合性化合物含量增加，則存在低分子液晶相與聚合性化合物相於溫度之影響下發生兩相分離之相轉移溫度。若為高於兩相分離轉移溫度之溫度則呈現各向同性相，若低於該溫度則雖發生分離但無法獲得均勻之相分離結構，從而欠佳。當因溫度而導致兩相分離之情形時，較佳在高於兩相分離溫度之溫度形成相分離結構。無論於上述何種情形時均一面保持與低分子液晶之配向狀態相同之配向狀 態一面形成聚合物網路。所形成之聚合物網路以仿照低分子液晶之配向之方式顯示出光學各向異性。作為聚合物網路中之液晶層之形態，可列舉：於聚合物之三維網狀結構中液晶組成物形成連續層之結構、液晶組成物之微滴分散於聚合物中之結構、或兩者混合存在之結構、進而以兩基板面為起點而存在聚合物網路層且於與對面基板之中心附近僅存在液晶層的結構。無論為何種結構均較佳為藉由聚合物網路之作用而誘發相對於液晶元件基板界面為0~90°之預傾角。所形成之聚合物網路較佳為具有使所共存之低分子液晶沿液晶單元之配向膜所呈現之配向方向進行配向的功能，進而亦較佳為具有使低分子液晶相對於聚合物界面方向發生預傾斜之功能。若導入會使低分子液晶相對於聚合物界面發生預傾斜之聚合性化合物，則對降低液晶元件之驅動電壓有用，從而較佳。又，關於可具有折射率各向異性、使液晶沿配向方向配向之功能，較佳為使用具有液晶原基之聚合性化合物。
對於VA模式等之垂直配向單元，可使用不具有液晶原基而具有多價烷基或多價支鏈伸烷基之誘發垂直配向之聚合性化合物，亦較佳為與具有液晶原基之聚合性化合物併用。於使用上述聚合性液晶組成物藉由相分離聚合而於垂直配向單元內形成聚合物網路之情形時，較佳為沿與低分子液晶垂直於液晶單元基板之方向大致相同之方向形成纖維狀或柱狀之聚合物網路。又，於使用對位於單元基板表面之垂直配向膜以誘發液晶傾斜配向之方式實施摩擦處理等以誘發預傾角的垂直配向膜之情形時，較佳為沿與預傾斜而配向之低分子液晶相同之方向傾斜地形成纖維狀或柱狀之聚合物網路。
進而，關於一面施加電壓一面誘發預傾角之方法，若一面於較聚合性液晶組成物之閥值電壓低0.9V左右之電壓~高2V左右之電壓的範圍內施加電壓一面進行聚合，則纖維狀或柱狀之聚合物網路之光軸方向或易配向軸方向形成所需預傾角，較佳為於垂直配向之情形時相對於透明基板之法線方向形成0.1~30°之預傾角、於水平配向之情形時相對於透明基板之水平方向形成0.1~30°之預傾角，因此更佳。無論利用何種方法所形成之纖維狀或柱狀之聚合物網路，均具有將兩片單元基板間連結之特徵。藉此，預傾角之熱穩定性提高而提昇液晶顯示元件之可靠性。
另外，作為藉由使纖維狀或柱狀聚合物網路傾斜配向形成而誘發低分子液晶之預傾角的方法，可列舉將位於官能基與液晶原基間之伸烷基之碳原子數為6以上且預傾角之誘發角度小的二官能丙烯酸酯和位於官能基與液晶原基間之伸烷基之碳原子數為5以上且預傾角之誘發角度大的二官能丙烯酸酯組合使用之方法。可藉由調整該等化合物之調配比而誘發所需之預傾角。
進而，可列舉於至少0.01%以上且1%以下之範圍內添加具有可逆性光配向功能之聚合性化合物而形成纖維狀或柱狀之聚合物網路的方法。於該情形時，反式體時成為與低分子液晶相同之棒狀形態而影響低分子液晶之配向狀態。關於本發明之聚合性液晶組成物所含有之該反式體，於自單元上表面曝光作為平行光之紫外線時，該棒狀之分子長軸方向統一變得平行於紫外線行進方向，低分子液晶亦同時以向該反式體之分子長軸方向對齊之方式配向。於對單元傾斜地曝光紫外線時，該反式體之分子長軸朝向傾斜方向而使液晶沿紫外線之傾斜方向配向。即，誘發預傾角 而顯示出光配向功能。若於該階段使聚合性化合物交聯，則所誘發之預傾角因由聚合相分離所形成之纖維狀或柱狀之聚合物網路而得到固定。因此，關於VA模式中重要之預傾角之誘發，視需要採用一面施加電壓一面進行聚合相分離之方法、添加複數種所誘發之預傾角不同之聚合性化合物而進行聚合相分離之方法、利用具有可逆性光配向功能之聚合性化合物所顯示出之光配向功能而使低分子液晶及聚合性液晶化合物沿紫外線行進方向配向並進行聚合相分離之方法，從而可製作本發明之液晶元件。
具有光配向功能之聚合性化合物較佳為吸收紫外線而成為反式體之光致異構性化合物，進而，較佳為具有光配向功能之聚合性化合物之反應速度慢於具有光配向功能之聚合性化合物以外之聚合性化合物之反應速度。於進行UV曝光時，若具有光配向功能之聚合性化合物立即變為反式體而沿光行進方向配向，則周圍之含有聚合性化合物之液晶化合物亦沿相同方向配向。此時，聚合相分離進行，低分子液晶長軸方向與聚合物網路之易配向軸方向統一朝向與具有光配向功能之聚合性化合物之易配向軸相同的方向，而沿UV光行進方向誘發預傾角。
進而，關於IPS或FFS模式等平行配向單元，使用聚合性液晶組成物藉由相分離聚合而形成纖維狀或柱狀之聚合物網路，且低分子液晶沿與位於液晶單元基板面之配向膜的配向方向平行地配向，較佳形成於所形成之纖維狀或柱狀聚合物網路之折射率異向性或易配向軸方向與低分子液晶之配向方向大致相同之方向。進而，更佳為單元整體中除分散有低分子液晶之空隙以外大體上均存在纖維狀或柱狀之聚合物網路。為了相對於聚合物界面方向誘發該預傾角，較佳為使用不具有液晶原基而具有多價 烷基或多價伸烷基之聚合性化合物與具有液晶原基之聚合性化合物。
進而，電光學特性會受到聚合物網路界面之表面積及聚合物網路之空隙間隔的影響，重要的是不會發生光散射，較佳為使平均空隙間隔小於可見光波長。例如存在增加單體組成物含量以擴大該界面之表面積並縮小該空隙間隔之方法。藉此，聚合相分離結構發生變化，該空隙間隔變得微細，因而以該界面之表面積增大之方式形成聚合物網路，驅動電壓降低，下降時間縮短。聚合相分離結構亦受到聚合溫度之影響。
於本發明中，較佳藉由在加快相分離速度進行聚合而獲得具有微細空隙之相分離結構。相分離速度受到低分子液晶與聚合性化合物之相溶性或聚合速度很大的影響。由於主要取決於化合物之分子結構或含量，故而較佳適當調整組成而使用。於該相溶性高之情形時，較佳為使用該聚合速度較快之聚合性化合物，於紫外線聚合之情形時，較佳為提高紫外線強度。又，亦較佳為增加聚合性液晶組成物中之聚合性化合物之含量。於相溶性低之情形時，相分離速度充分變快，因此有益於製作本發明之液晶元件。作為降低相溶性之方法，可列舉低溫聚合之方法。若處於低溫下，則液晶之配向秩序度提昇，液晶與單體之相溶性下降，因此可加快聚合相分離速度。進而，作為其他方法，亦可列舉使聚合性液晶組成物成為呈現過冷卻狀態之溫度而聚合之方法。於該情形時，只要稍低於聚合性液晶組成物之熔點即可，因此僅將溫度降低數度即可加快相分離，從而較佳。藉此，形成相當於向液晶中添加含量數十%之單體組成物之情形時之聚合相分離結構，即，作為發揮縮短下降時間之作用之結構的聚合物網路界面之表面積增大且該空隙間隔較微細之聚合物網路結構。因此，本發明之聚合性 液晶組成物較佳為考慮到配向功能、交聯密度、錨定力、空隙間隔而適當調整聚合性液晶組成以縮短下降時間。
關於使用本發明之聚合性液晶組成物之液晶元件，為了獲得高對比度之顯示而必須不會發生光散射，重要的是考慮到上述方法，以獲得目標電壓-透射率特性及切換特性之方式控制相分離結構而形成適宜之聚合物網路層結構。若具體地說明聚合物網路層結構則如下所述。
<聚合物網路層連續結構>
較佳於液晶相中於液晶顯示元件整個面形成有聚合物網路層而液晶相連續之結構、且聚合物網路之易配向軸或單軸之光學軸與低分子液晶之易配向軸為大致同一方向，較佳為以誘發低分子液晶之預傾角之方式形成聚合物網路。又，為了避免發生光散射，較佳為使聚合物網路之平均空隙間隔小於可見光波長，較佳為設為800nm以下，較佳為設為650nm以下，較佳為設為450nm以下。進而，為了利用聚合物網路與低分子液晶之相互作用效果(錨定力)而使應答之下降時間短於低分子液晶單體之應答時間，較佳為設為50nm~450nm之範圍。為了使液晶單元厚度對下降時間之影響較小而即便單元厚度較厚亦表現出一般薄厚時之下降時間，較佳為至少使平均空隙間隔處於下限為200nm左右且上限為450nm左右之範圍。再者，此處所謂單元厚度係指兩片基板表面間之距離。若減小平均空隙間隔則存在驅動電壓增大之課題，為了將驅動電壓之增加抑制為25V以下並縮短下降應答時間，只要使平均空隙間隔處於250nm左右~450nm之範圍即可，下降應答時間能夠改善至約5msec~約1msec之範圍，因而較佳。又，為了將驅動電壓之增加抑制為5V左右以內，較佳為使平均空隙間隔處於300 nm左右~450nm之範圍。進而，亦可控制聚合物網路之平均空隙間隔而實現下降應答時間為1msec以下之高速應答。存在驅動電壓增加至30V以上之情況，但只要使平均空隙間隔處於50nm左右~250nm左右之間即可，較佳為處於50nm左右~200nm左右以使下降應答時間成為0.5msec以下。聚合物網路之平均直徑與平均空隙間隔相反，較佳為處於20nm~700nm之範圍。若聚合性化合物之含量增加，則平均直徑存在增大傾向。若提高反應性而加快聚合相分離速度則聚合物網路之密度增大而聚合物網路之平均直徑減小，因此只要視需要調整相分離條件即可。於聚合性化合物含量為10%以下之情形時，較佳為平均直徑處於20nm~160nm，於平均空隙間隔處於200nm~450nm範圍時，較佳為平均直徑為40nm~160nm之範圍。若聚合性化合物含量大於10%，則較佳為50nm~700nm之範圍，更佳為50nm~400nm之範圍。
<聚合物網路層不連續結構>
以單元厚度(d)與液晶之有效雙折射率(△n)之乘積(延遲)成為0.275~0.33左右的方式決定兩片對向基板間之距離d，聚合性化合物含量充足而於液晶顯示元件整個面上形成有聚合物網路層而液晶相連續之結構，相對於此，若聚合性化合物含量變低而不足以使聚合物網路層被覆單元整體，則聚合物網路層不連續地形成。若聚醯亞胺配向膜等基板表面之極性較高，則聚合性化合物易聚集於液晶單元基板界面附近，聚合物網路自基板表面成長而以附著於基板界面之方式形成聚合物網路層，以自單元基板表面起依序積層有聚合物網路層、液晶層、聚合物網路層、對向基板之方式形成。若形成有呈現聚合物網路層/液晶層/聚合物網路層之積層結構且於 單元剖面方向上至少為單元厚度之0.5%以上、較佳為1%以上、更佳為5%以上之厚度的聚合物網路層，則利用聚合物網路與低分子液晶之錨定力作用而表現出下降時間縮短之效果，顯示出較佳傾向。再者，此處所謂單元厚度係指兩片基板表面間之距離。其中，於因單元厚度之影響變大故而若增加單元厚度則下降時間變長之情形時，只要視需要增加聚合物網路層厚度即可。關於聚合物網路層中之聚合物網路之結構，只要易配向軸或單軸之光學軸與低分子液晶向大致同一方向對齊即可，只要以誘發低分子液晶形成預傾角之方式形成即可。平均空隙間隔較佳為90nm~450nm之範圍。
例如於將聚合性化合物含量設為1質量%~6質量%之情形時，較佳為使用錨定力較高之具有液晶原基之二官能單體，較佳為使用官能基間距離較短之結構且聚合速度較快之二官能單體，較佳為於0℃以下之低溫下形成聚合相分離結構。於將聚合性化合物含量設為6質量%~未達10質量%之情形時，較佳為該二官能單體與錨定力弱之單官能單體之組合，較佳為視需要於25℃~-20℃之範圍內形成聚合相分離結構。進而，只要該熔點為室溫以上，則若設為較該熔點低5℃左右而獲得與低溫聚合相同之效果，故而較佳。於將聚合性化合物含量設為10質量%~40質量%之情形時，由於聚合物黏合劑或聚合物網路會對低分子液晶之配向或驅動電壓產生較大影響而增大驅動電壓，故而較佳使用具有低分子液晶配向功能且錨定力相對較弱之具有液晶原基之聚合性化合物。例如關於錨定力較弱之具有液晶原基之聚合性化合物，有效的是增加位於官能基與液晶原基間之伸烷基之碳數，碳數較佳為5~10。又，若聚合性化合物超過30質量%，則有時亦成為於聚合物黏合劑中分散有液晶滴之狀態，於該情形時亦較佳為具 有折射率各向異性之聚合物黏合劑，且基板面之配向膜所顯示之配向方向與聚合物黏合劑之光軸方向一致。
聚合性液晶組成物中之聚合性化合物之濃度越高，則液晶組成物與聚合物界面之錨定力越大，τ d越高速化。另一方面，若液晶組成物與聚合物界面之錨定力變大，則τ r低速化。為了使τ d與τ r之和成為未達1.5ms，聚合性液晶組成物中之聚合性化合物之濃度為1質量%以上且未達40質量%，較佳為2質量%以上且15質量%以下，更佳為3質量%以上且8質量%以下。
於用於TFT驅動液晶顯示元件之情形時，必須提高有關閃爍(flicker)抑制、燒附殘像等方面之可靠性，電壓保持率成為重要特性。認為導致電壓保持率降低之原因在於聚合性液晶組成物內所含有之離子性雜質。尤其可動離子會對電壓保持率產生較強影響。因此，較佳為以可獲得至少1014Ω‧cm以上之電阻率之方式實施精製處理等而去除可動離子。又，若藉由自由基聚合而形成聚合物網路，則存在因自光聚合起始劑等產生之離子性雜質導致電壓保持率降低之情況，較佳選定有機酸或低分子之副產物生成量少之聚合起始劑。
[液晶顯示元件]
本發明之液晶顯示元件於液晶組成物中含有聚合物或共聚物，聚合物或共聚物之含量為液晶組成物與聚合物或共聚物之合計質量之1質量%以上且未達40質量%，除此以外，具有與基於先前技術之液晶顯示元件相同之構造。即，本發明之液晶顯示元件具有於至少一者具有電極之兩片透明基板間夾持有液晶層之構造。並且，本發明之液晶顯示元件較佳為於至少 一片透明基板上具有用以使液晶組成物配向之配向層。對該設置於基板上之配向層與設置於基板上之電極施加電壓而控制液晶分子之配向。較佳為聚合物網路或聚合物黏合劑具有單軸性折射率各向異性或易配向軸方向，且聚合物網路或聚合物黏合劑之光軸方向或易配向軸方向與低分子液晶之易配向軸方向為同一方向。就該方面而言不同於不具有單軸性折射率各向異性或易配向軸方向之光散射型聚合物網路液晶或高分子分散型液晶。進而，較佳為配向層之易配向軸方向與聚合物網路或聚合物黏合劑之易配向軸方向相同。藉由具備偏光板、相位差膜等而利用該配向狀態進行顯示。作為液晶顯示元件，可應用TN、STN、ECB、VA、VA-TN、IPS、FFS、π單元、OCB、膽固醇狀液晶等運作模式。其中，尤佳為VA、IPS、FFS、VA-TN、TN、ECB。再者，本發明之液晶顯示元件就液晶組成物中含有聚合物或共聚物之方面而言不同於配向膜上具有聚合物或共聚物之PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶顯示元件。
本發明之液晶顯示元件之基板間距離(d)較佳為2~5μm之範圍，更佳為3.5μm以下。一般而言，以液晶組成物之雙折射率與單元厚度之乘積成為0.275左右之方式調整雙折射率，但由於本發明之聚合性液晶組成物會於聚合相分離後形成聚合物網路，故而電場施加時之液晶顯示元件之雙折射率因聚合物網路之錨定力作用與聚合物網路之光學性質而變低，因此關於液晶組成物及聚合組成物或聚合性液晶組成物所含之液晶組成物之雙折射率(△n)與基板間距離(d)的乘積，若驅動電壓因聚合物網路形成而有5V左右以內之增加則尤佳為0.3~0.4μm之範圍，若有3V左右以內之增加則較佳為0.30~0.35μm之範圍，若驅動電壓有1V以內之 增加則尤佳為0.29~0.33μm之範圍。藉由使液晶顯示元件之基板間距離(d)及液晶組成物之雙折射(△n)與基板間距離(d)之乘積分別成為上述範圍內，透射率較高而可匹敵僅有低分子液晶之情形，可獲得高速應答且色再現性較佳之顯示。較佳為以使單元厚度(d)與雙折射率(△n)之乘積成為0.275之1~1.9倍之方式設定聚合性液晶組成物所使用之液晶組成物之雙折射率。
本發明之液晶顯示元件之驅動電壓並非僅取決於液晶組成物之介電各向異性或彈性常數，其於較大程度上受到於液晶組成物與聚合物界面之間發揮作用之錨定力的影響。
例如作為關於高分子分散型液晶顯示元件之驅動電壓之記述，日本專利特開平6-222320號公報中揭示下式之關係。
(Vth表示閾值電壓，1Kii及2Kii表示彈性常數，i表示1、2或3，△ε表示介電各向異性，<r>表示透明性高分子物質界面之平均空隙間隔，A表示透明性高分子物質對液晶組成物之錨定力，d表示具有透明性電極之基板間之距離)
據此，光散射型液晶顯示元件之驅動電壓取決於透明性高分子物質界面之平均空隙間隔、基板間之距離、液晶組成物之彈性常數‧介電各向異性、以及液晶組成物與透明性高分子物質間之錨定能。
其中，可藉由本發明之液晶顯示元件進行控制之參數為液晶物性與聚合物間之錨定力。由於錨定力於較大程度上取決於該聚合物之分子結構及低分子液晶之分子結構，故而只要選定錨定力較強之聚合性化合物則可將應答時間縮短至1.5ms以下，但同時驅動電壓會增加至30V以上，故而較佳為以驅動電壓成為30V以下且應答速度成為1.5ms以下之方式適當選定液晶化合物及聚合性化合物並調整組成。較佳為適當調配錨定力較強之聚合物前驅物與錨定力較弱之聚合物前驅物並以驅動電壓與應答速度達到平衡之方式調整組成。另一方面，作為降低驅動電壓所要求之液晶組成物之物性，尤佳為若為P型液晶則使介電各向異性成為6以上，若為N型液晶則使介電各向異性成為-3以下。又，較佳為使雙折射率成為0.09以上。進而，若使液晶組成物之雙折射率與纖維狀或柱狀之聚合物網路之折射率儘可能地接近而消除光散射則更佳。其中，聚合物前驅物之濃度會影響液晶元件之延遲，故而較佳為以可獲得所需延遲之方式適當增減液晶組成物之雙折射率而使用。
本發明之液晶顯示元件較佳為一面使上述液晶組成物成為-50℃~30℃一面照射能量線而使聚合性化合物聚合而於液晶組成物中形成具有折射率各向異性或易配向軸方向之聚合物網路所獲得者。聚合溫度之上限為30℃，較佳為20℃~-10℃。如以下實施例所述，本發明人發現根據聚合性化合物組成，藉由低溫聚合及常溫聚合而進一步實現τ d之高速化。認為其理由在於：1)於液晶分子之配向度因低溫而上升之狀態下進行聚合；2)藉由進行低溫聚合而聚合之聚合物與液晶組成物之相溶性下降，藉此相分離變得容易，聚合相分離速度加快，聚合物網路之空隙間隔 變得微細；3)即便使用錨定力相對較弱之聚合性化合物，亦因空隙間隔較微細而形成如錨定力之影響力變強之折射率各向異性聚合物網路等。
進而，本發明之液晶顯示元件較佳為以具有單軸性折射率各向異性或易配向軸方向之聚合物網路或聚合物黏合劑之光軸方向或易配向軸方向相對於透明基板形成預傾角的方式形成，較佳為藉由調整電場強度，控制低分子液晶配向，使之相對於基板面傾斜，而一面對上述液晶層施加電壓一面照射能量線，從而使聚合性化合物高分子化而於液晶組成物中獲得具有折射率各向異性或易配向軸方向之聚合物而成的構成。於垂直配向之VA模式中，藉由在以相對於基板法線方向之預傾角成為20度以內之方式施加電壓之狀態下進行聚合，不僅具有相當於目前VA模式單元所採用之突起(protrusion)等或PSA液晶之微細聚合物突起的效果，並且顯示出PSA所無法實現之高速應答，因此尤佳。又，藉由在自複數個方向施加電場之狀態下進行高分子化而可形成多疇，能夠提高視野角，因而更佳。進而，於基板界面垂直配向膜界面，為了誘發低分子液晶形成預傾角而對該配向膜實施光配向處理或摩擦配向處理等，藉此規定低分子液晶配向之傾斜方向，抑制於切換時產生配向缺陷，從而較佳，亦較佳為以向複數個方向傾斜之方式實施該配向處理。關於上述液晶層，藉由對含有聚合性化合物之液晶組成物適當於-50℃~30℃之溫度範圍內施加交流電場並且照射紫外線或電子束，而於液晶中以光軸方向相對於基板面形成預傾角之方式形成具有折射率各向異性之聚合物網路。若於該利用低分子液晶之介電各向異性藉由施加電場而誘發出預傾角之配向狀態下進行聚合相分離，則可獲得聚合後之聚合物網路之光軸相對於基板面傾斜之液晶元件，更佳為 上述聚合性化合物得以高分子化之構成。
本發明之液晶顯示元件所使用之兩片基板可採用玻璃或塑膠之類的具有柔軟性之透明材料。具有透明電極層之透明基板例如可藉由在玻璃板等透明基板上濺鍍銦錫氧化物(ITO)而獲得。
濾色器例如可藉由顏料分散法、印刷法、電鍍法或染色法等製作。若以藉由顏料分散法之濾色器製作方法為一例進行說明，則將濾色器用硬化性著色組成物塗佈於該透明基板上，實施圖案化處理，繼而藉由加熱或光照射而使之硬化。針對紅、綠、藍三種顏色分別進行該步驟，藉此可製成濾色器用像素部。另外亦可於該基板上設置設有TFT、薄膜二極體等主動元件之像素電極。
使上述基板以透明電極層成為內側之方式相對向。此時可經由間隔件而調整基板之間隔。此時較佳為以所獲得之調光層之厚度成為1~100μm之方式進行調整。更佳為1.5~10μm，於使用偏光板之情形時，較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率各向異性△n與單元厚度d之乘積並根據顯示模式而設為550nm之1/2或1/4。又，於存在兩片偏光板之情形時，亦可調整各偏光板之偏光軸而將視野角或對比度調整為良好。進而，亦可使用用以擴寬視野角之相位差膜。作為間隔件，例如可列舉玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、由光阻材料等構成之柱狀間隔件等。其後，將環氧系熱硬化性組成物等密封劑以設置有液晶注入口之形狀網版印刷至該基板，使該基板彼此貼合，加熱而使密封劑熱硬化。
使聚合性液晶組成物夾持於兩片基板間之方法可採用通常之真空注入法或ODF法等。關於ODF法之液晶顯示元件製造步驟，使用點 膠機將環氧系光熱並用硬化性等之密封劑呈閉環堤壩狀繪於底板或前板任一基板上，於脫氣下向其中滴下規定量之聚合性液晶組成物後，將前板與底板接合，藉此可製造液晶顯示元件。本發明所使用之聚合性液晶組成物由於ODF步驟中之液晶-單體複合材料之滴下能夠穩定地進行，故而可較佳地使用。
作為使聚合性化合物聚合之方法，由於期望適度之聚合速度以使液晶獲得良好配向性能，故而較佳為藉由單一或併用或依序照射作為活性能量線之紫外線或電子束而進行聚合之方法。於使用紫外線之情形時，可使用偏光光源，亦可使用非偏光光源。又，於聚合性液晶組成物被夾持於兩片基板間之狀態下進行聚合之情形時，必須至少照射面側之基板對活性能量線具有適度透明性。又，對於含有聚合性化合物之液晶組成物，較佳為於聚合性液晶組成物為-50℃~20℃之溫度範圍內施加交流電場並且照射紫外線或電子束。所施加之交流電場較佳為頻率10Hz~10kHz之交流，更佳為頻率100Hz~5kHz，電壓係取決於液晶顯示元件所需之預傾角而選擇。即，可藉由所施加之電壓而控制液晶顯示元件之預傾角。於橫向電場型MVA模式之液晶顯示元件中，就配向穩定性及對比度之觀點而言，較佳為將預傾角控制於80度~89.9度。
照射時之溫度較佳為聚合性液晶組成物為-50℃~30℃之溫度範圍。作為產生紫外線之燈，可採用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，作為所照射之紫外線之波長，較佳為照射並非液晶組成物之吸收波長域之波長區域之紫外線，較佳為視需要將未達365nm之紫外線截止後使用。所照射之紫外線之強度較佳為0.1mW/cm2~100W/cm2， 更佳為2mW/cm2~50W/cm2。所照射之紫外線之能量可適當調整，較佳為10mJ/cm2~500J/cm2，更佳為100mJ/cm2~200J/cm2。照射紫外線時可改變強度。照射紫外線之時間根據所照射之紫外線強度而適當選擇，較佳為10秒~3600秒，更佳為10秒~600秒。
(橫向電場型)
首先，一面參照圖式一面說明本發明之一實施形態之液晶顯示元件。圖1係表示本發明之液晶顯示元件之一例之概略剖面圖。本發明之一實施形態之液晶顯示元件10具備：第一基板2，其於表面形成有配向層4；第二基板7，其與上述第一基板分開設置且於表面形成有光配向層；及液晶層5，其填充於上述第一基板2與第二基板7之間且與上述一對配向層抵接；並且於上述配向層4(4a、4b)與上述第一基板2之間具有含有作為主動元件之薄膜電晶體、共用電極22及像素電極之電極層3。
圖1係示意性地表示液晶顯示元件之構成之圖。圖1中為方便說明將各構成要素隔開記載。本發明之一實施形態之液晶顯示元件10之構成如圖1所記載般係具有夾持於對向配置之第一透明絕緣基板2與第二透明絕緣基板7之間之聚合性液晶組成物(或液晶層5)的橫向電場方式(圖中一例為作為IPS之一形態的FFS模式)之液晶顯示元件。第一透明絕緣基板2於液晶層5側之面形成有電極層3。又，於液晶層5與第一透1明絕緣基板2之間及液晶層5與第二透明絕緣基板7之間分別具有與構成液晶層5之聚合性液晶組成物直接接觸而誘發水平配向之一對配向膜4(4a、4b)，該聚合性液晶組成物中之液晶分子於無電壓施加時以與上述基板2、7大致平行之方式配向。如圖1及圖3所示，上述第二基板7與上述第一基 板2亦可經一對偏光板1、8夾持。進而，圖1中於上述第二基板7與配向膜4之間設置有濾色器6。再者，作為本發明之液晶顯示元件之形態，亦可為所謂陣列上之彩色濾光片(color filter on array)(COA)，可於含有薄膜電晶體之電極層與液晶層之間設置濾色器、或於該含有薄膜電晶體之電極層與第二基板之間設置濾色器。
即，本發明之一實施形態之液晶顯示元件10係依序積層第一偏光板1、第一基板2、含有薄膜電晶體之電極層3、配向膜4、含有聚合性液晶組成物之液晶層5、配向膜4、濾色器6、第二基板7及第二偏光板8而成之構成。
第一基板2與第二基板7可使用玻璃或塑膠之類的具有柔軟性之透明材料，其中一者亦可為矽等不透明材料。兩片基板2、7係由配置於周邊區域之環氧系熱硬化性組成物等密封(seal)材及密封材進行貼合，其間亦可配置例如玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子等粒狀間隔物或藉由光微影法所形成之含有樹脂之間隔柱以保持基板間距離。
圖2係將圖1中形成於基板2上之電極層3之由II線所圍成之區域放大所獲得之俯視圖。圖3係沿圖2中III-III線方向切割圖1所示之液晶顯示元件所獲得之剖面圖。如圖2所示，形成於第一基板2表面之含有薄膜電晶體之電極層3中，用以供給掃描信號之複數根閘極配線24與用以供給顯示信號之複數根資料配線25相互交叉地呈矩陣狀配置。再者，圖2中僅顯示一對閘極配線24及一對資料配線25。
以由複數根閘極配線24與複數根資料配線25所圍成之區域形成液晶顯示裝置之單元像素，該單元像素內形成有像素電極21及共用電 極22。於閘極配線24與資料配線25相互交叉之交叉部附近設置有含有源極電極27、汲極電極26及閘極電極28之薄膜電晶體。該薄膜電晶體作為對像素電極21供給顯示信號之開關元件而與像素電極21連結。又，與閘極配線24平行地設置共用線(未作圖示)。該共用線與共用電極22連結以向共用電極22供給共用信號。
薄膜電晶體結構之一較佳態樣例如於圖3中所示具有：閘極電極11，其形成於基板2表面；閘極絕緣層12，其係以被覆該閘極電極11且被覆上述基板2大致整個面之方式設置；半導體層13，其形成於上述閘極絕緣層12之表面而與上述閘極電極11相對向；保護層14，其係以被覆上述半導體層13之一部分表面之方式設置；汲極電極16，其係以被覆上述保護層14及上述半導體層13之一側端部且與形成於上述基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸之方式設置；源極電極17，其係以被覆上述保護層14及上述半導體層13之另一側端部且與形成於上述基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸之方式設置；及絕緣保護層18，其係以被覆上述汲極電極16及上述源極電極17之方式設置。亦可於閘極電極11之表面形成陽極氧化被膜(未作圖示)以消除與閘極電極之段差等。
上述半導體層13中儘管可使用非晶矽、多晶矽等，但若使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等之透明半導體膜，則可抑制由光吸收產生之光載子之危害，就增大元件開口率之觀點而言亦較佳。
進而，為了減小肖特基能障之寬度或高度而亦可於半導體層13與汲極電極16或源極電極17之間設置歐姆接觸層15。歐姆接觸層中可使用n型非晶矽或n型多晶矽等高濃度地添加有磷等雜質之材料。
閘極配線26或資料配線25、共用線29較佳為金屬膜，更佳為Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其合金，尤佳為使用Al或其合金之配線之情形。又，絕緣保護層18係具有絕緣功能之層，由氮化矽、二氧化矽、氮氧化矽膜等所形成。
於圖2及圖3所示之實施形態中，共用電極22係形成於閘極絕緣層12大致整個面上之平板狀電極，另一方面，像素電極21係形成於被覆共用電極22之絕緣保護層18上之梳形電極。即，共用電極22被配置於較像素電極21更靠第一基板2之位置，該等電極介隔絕緣保護層18相互重合地配置。像素電極21與共用電極22係由例如ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等透明導電性材料所形成。由於像素電極21與共用電極22係由透明導電性材料形成，故而單元像素面積中之開口之面積變大，開口率及透射率增大。
又，關於像素電極21與共用電極22，為了於該等電極間形成橫向邊緣電場，而將像素電極21與共用電極22之間之電極間距離(亦稱為最小間隔距離)：R形成為小於第一基板2與第二基板7之距離：G。此處，電極間距離：R表示各電極間之基板上之水平方向之距離。圖3中，平板狀之共用電極22與梳形之像素電極21重合，因此表示電極間距離：R=0之例，由於最小間隔距離：R小於第一基板2與第二基板7之距離(即單元間隙)：G，故而形成橫向邊緣電場E。因此，FFS型液晶顯示元件可利用沿與像素電極21之形成梳形之線垂直之方向所形成之水平方向電場及拋物線狀電場。像素電極21梳狀部分之電極寬度：1及像素電極21梳狀部分之間隙之寬度：m較佳為形成為所產生之電場能夠使液晶層5內之液晶分子 整體被驅動之程度之寬度。又，像素電極與共用電極之最小間隔距離R可作為閘極絕緣層12之(平均)膜厚進行調整。又，本發明之液晶顯示元件亦可不同於圖3而以像素電極21與共用電極22之間之電極間距離(亦稱為最小間隔距離)：R大於第一基板2與第二基板7之距離：G的方式形成(IPS方式)。於該情形時，可列舉例如梳狀之像素電極與梳狀之共用電極於大致同一面內交替設置之構成等。
本發明之液晶顯示元件之一較佳形態為利用橫向邊緣電場之FFS方式液晶顯示元件，若共用電極22與像素電極21之鄰接之最短間隔距離d短於配向膜4彼此(基板間距離)之最短間隔距離D，則可於共用電極與像素電極之間形成橫向邊緣電場，高效利用液晶分子之水平方向及垂直方向之配向。於本發明之FFS方式液晶顯示元件之情形時，若對呈長軸方向與配向層之配向方向平行之狀態配置之液晶分子施加電壓，則於像素電極21與共用電極22之間，拋物線形電場之等電位線一直形成至像素電極21與共用電極22之上部，液晶層5內之液晶分子之長軸沿所形成之電場進行排列。因此，即便介電各向異性低，液晶分子亦可驅動。
本發明之濾色器6就防止漏光之觀點而言，較佳為於與薄膜電晶體及儲存電容器23對應之部分形成黑矩陣(未作圖示)。又，濾色器6通常由R(紅)G(綠)B(藍)3種濾光像素構成影像或圖像之1個點，例如該等3種濾光片沿閘極配線之延伸方向排列。該濾色器6可藉由例如顏料分散法、印刷法、電鍍法或染色法等製作。以藉由顏料分散法之濾色器製作方法為一例進行說明，將濾色器用硬化性著色組成物塗佈於該透明基板上，實施圖案化處理，繼而藉由加熱或光照射而進行硬化。針對紅、綠、 藍三種顏色分別進行該步驟，藉此可製作濾色器用像素部。另外亦可為於該基板上設置設有TFT、薄膜二極體等主動元件之像素電極之所謂陣列上之彩色濾光片。
電極層3及濾色器6上設置有與構成液晶層5之聚合性液晶組成物直接接觸而誘發水平配向之一對配向膜4。
又，關於偏光板1及偏光板8，可調整各偏光板之偏光軸而將視野角或對比度調整為良好，該等之透射軸較佳為具有相互垂直之透射軸以於常黑模式下作動。較佳為尤其偏光板1與偏光板8中之任一者以具有與液晶分子之配向方向平行之透射軸之方式配置。又，較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率各向異性△n與單元厚度d之乘積。進而，亦可使用用以擴大視野角之相位差膜。
又，作為其他液晶顯示元件之實施形態，於IPS方式之情形時為鄰近之共用電極與像素電極之最短間隔距離d大於液晶配向膜間之最短間隔距離G的條件，例如可列舉於共用電極與像素電極形成於同一基板上且該共用電極與該像素電極交替配置之情況下鄰近之共用電極與像素電極之最短間隔距離d大於液晶配向膜間之最短間隔距離G的構造等。
本發明之液晶顯示元件之製造方法中，較佳為於具有電極層之基板及/或基板表面形成被膜後，以該被膜成為內側之方式使一對基板對向相隔後，於基板間填充液晶組成物。此時，較佳為經由間隔件調整基板間隔。
上述基板間之距離(所獲得之液晶層之平均厚度，亦稱為被膜間之間隔距離)較佳為調整為1~100μm。上述被膜間之平均間隔距離 更佳為1.5~10μm。
本發明中，關於為了調整基板間距離所使用之間隔件，例如可列舉玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、由光阻材料等構成之柱狀間隔件等。
使用圖1~圖3所說明之FFS型液晶顯示元件為一例，只要未脫離本發明之技術思想則亦可為其他之各種形態實施。
使用圖4及圖5，於以下說明本發明之液晶顯示元件之另一實施形態。
例如圖4係將圖1中形成於基板2上之電極層3之由II線所圍成之區域放大所獲得之俯視圖之另一實施形態。如圖4所示，像素電極21亦可設為具有狹縫之構成。又，亦可以相對於閘極配線24或資料配線25具有傾斜角之方式形成狹縫之圖案。
該圖4所示之像素電極21係對近似長方形平板體之電極切出近似矩形框狀之切口部而成之形狀。又，該像素電極21之背面介隔絕緣保護層18(未作圖示)而於一面形成有梳齒狀之共用電極22。並且，於鄰接之共用電極與像素電極之最短間隔距離R小於配向層彼此之最短間隔距離G之情形時成為FFS方式，於R大於G之情形時成為IPS方式。又，上述像素電極之表面較佳為經保護絕緣膜及配向膜層所被覆。再者，亦可與上述同樣地於由上述複數根閘極配線24與複數根資料配線25所圍成之區域中設置將經由資料配線25所供給之顯示信號加以保存之儲存電容器23。再者，切口部之形狀並無特別限制，不僅為圖4所示之近似矩形，亦可使用橢圓、圓形、長方形、菱形、三角形或平行四邊形等公知形狀之切口部。 又，於鄰接之共用電極與像素電極之最短間隔距離R大於配向層彼此之最短間隔距離G之情形時成為IPS方式之顯示元件。
圖5有別於圖3之實施形態，為沿圖2中III-III線方向切割圖1所示之液晶顯示元件所獲得之剖面圖之另一例。表面形成有配向層4及含有薄膜電晶體20之電極層3的第一基板2、與表面形成有配向層4之第二基板8以配向層彼此相對之方式隔開規定間隔D，對該空間內填充含有液晶組成物之液晶層5。於第一基板2表面之一部分依序積層有閘極絕緣層12、共用電極22、絕緣保護層18、像素電極21及配向層4。又，亦如圖4所示，像素電極21係於平板體之中央部及兩端部切出三角形之切口部、進而於其餘區域切出長方形之切口部而成的形狀，且共用電極22係與上述像素電極21之近似橢圓形之切口部大致平行地且較上述像素電極更靠第一基板側地配置梳齒狀之共用電極而成的構造。
於圖5所示之例中，使用梳形或具有狹縫之共用電極22，像素電極21與共用電極22之電極間距離R=α(再者，圖5中為方便起見將電極間距離之水平成分記為R)。進而，圖3表示於閘極絕緣層12上形成有共用電極22之例，亦可如圖5所示般於第一基板2上形成共用電極22，介隔閘極絕緣層12設置像素電極21。像素電極21之電極寬度：1、共用電極22之電極寬度：n及電極間距離：R較佳為適當調整為所產生之電場能夠使液晶層5內之液晶分子整體被驅動之程度之寬度。於鄰接之共用電極與像素電極之最短間隔距離R小於配向層彼此之最短間隔距離G之情形時成為FFS方式，於R大於G之情形時成為IPS方式。進而，圖5中像素電極21與共用電極22於厚度方向上之位置不同，亦可將兩電極於厚度方向上 之位置設為相同或將共用電極設置於液晶層5側。
(垂直電場型)
本發明之另一較佳實施形態係使用液晶組成物之垂直電場型液晶顯示元件。圖6係示意性地表示垂直電場型液晶顯示元件之構成之圖。又，圖7中為方便說明將各構成要素隔開記載。圖7係將該圖6中形成於基板上之含有薄膜電晶體之電極層300(或亦稱為薄膜電晶體層300)之由VII線所圍成之區域放大所獲得之俯視圖。圖8係沿圖7中VIII-VIII線方向切割圖6所示之液晶顯示元件所獲得之剖面圖。以下參照圖6~8說明本發明之垂直電場型液晶顯示元件。
本發明之液晶顯示元件1000之構成如圖6所記載般係具有第二基板800、第一基板200及夾持於上述第一基板200與第二基板800間之聚合性液晶組成物(或液晶層500)且該聚合性液晶組成物中之液晶分子於無電壓施加時之配向與上述基板200、800大致垂直的液晶顯示元件，上述第二基板800具備由透明導電性材料構成之透明電極(層)600(或亦稱為共用電極600)，上述第一基板200含有薄膜電晶體層300，該薄膜電晶體層300形成有由透明導電性材料構成之像素電極及對各像素所具備之上述像素電極進行控制之薄膜電晶體。又，如圖6及圖8所示，上述第二基板800與上述第一基板200亦可經一對偏光板100、900夾持。進而，圖6中於上述第一基板200與共用電極600間設置有濾色器700。又，進而於透明電極(層)600、1400表面以與本發明之液晶層500鄰接且與構成該液晶層500之聚合性液晶組成物直接接觸之方式形成有一對配向膜400。
即，本發明之液晶顯示元件1000係依序積層第一偏光板 100、第一基板200、含有薄膜電晶體之電極層(或亦稱為薄膜電晶體層)300、光配向膜400、含有液晶組成物之層500、配向膜400、共用電極600、濾色器700、第二基板800及第二偏光板900而成的構成。再者，配向膜400較佳為光配向膜。
圖10係表示本發明中之VA模式液晶顯示裝置之一態樣之剖面示意圖，顯示對配向膜實施配向處理(遮罩摩擦(mask rubbing)或光配向)所製造之液晶單元之液晶層內所形成之聚合物網路結構及液晶分子排列結構。於液晶單元之透明電極之內側(液晶層側)形成有自玻璃基板法線方向稍傾斜(0.1~5.0°)之垂直配向膜，垂直配向膜及液晶分子於上下基板間具有大致90°之扭轉結構。
聚合性單體受到垂直配向膜之配向限制力而沿垂直方向排列，聚合性單體於UV光照射下進行聚合並固定化而形成聚合物網路。推測如此所形成之聚合物網路大體具有如下4種結構：(V1)橫跨上下基板而形成聚合物網路、(V2)自上(下)基板朝向液晶方向形成聚合物網路直至中央部、(V3)僅於配向膜之表面附近形成聚合物網路(主要為單官能單體之情形)、(V4)液晶層內聚合物網路彼此鍵結(不浮動(Floating))。
認為如此所形成之具有各向異性之聚合物網路與液晶層大致完全分離，液晶分子於該等高分子網路間配向排列。明顯不同於液晶分子與高分子網路混合存在而於無電壓施加時發生光散射之所謂聚合物網路型液晶之分子排列結構，又，亦與PSA等所採用之偏靠於配向膜附近之配向維持層之結構全然不同。
作為例示，揭示了藉由使用配向膜之方法所獲得之聚合物網 路與液晶分子排列結構，但推測即便於具有阻隔壁或狹縫等構造物之所謂MVA方式中，亦僅基板界面附近之聚合物網路或液晶分子之預傾斜根據經由構造物或狹縫所施加之斜向電場強度等而稍有不同，本質上具有如上圖之結構。
於具有上述聚合物網路與液晶分子所進行之液晶分子排列之VA型液晶顯示裝置中，無電壓施加時之對液晶分子之錨定力藉由液晶配向膜與聚合物網路所具有之錨定力之協同作用而發揮更強效用，結果能夠加快電壓OFF時之應答速度。
(橫向/斜向電場型)
作為能夠藉由不對配向膜進行遮罩摩擦或光罩曝光等繁雜步驟而僅利用電極構造之簡便方法來實現液晶顯示區域之配向分割之新顯示技術，提出有使斜向電場與橫向電場作用於液晶層之方法。
圖11係概略表示使用上述技術之TFT液晶顯示元件之一像素PX中之最小單元構成體的俯視圖。以下簡單說明橫向/斜向電場模式液晶顯示裝置之構造及運作。
像素電極PE具有主像素電極PA及副像素電極PB。該等主像素電極PA及副像素電極PB相互電性連接，該等主像素電極PA及副像素電極PB均被設置於陣列基板AR中。主像素電極PA沿第2方向Y延伸，副像素電極PB沿與第2方向Y不同之第1方向X延伸。於所圖示之例中，像素電極PE形成為近似十字狀。副像素電極PB結合於主像素電極PA之大致中央部，自主像素電極PA向其兩側、即像素PX之左側及右側延伸。該等主像素電極PA及副像素電極PB相互大致正交。像素電極PE與像素 電極PB中省略圖式之開關元件電性連接。
共用電極CE具有主共用電極CA及副共用電極CB，該等主共用電極CA及副共用電極CB相互電性連接。共用電極CE與像素電極PE電性絕緣。共用電極CE中，主共用電極CA及副共用電極CB之至少一部分被設置於對向基板CT中。主共用電極CA沿第2方向Y延伸。該主共用電極CA被配置於隔著主像素電極PA之兩側。此時，於X-Y平面內，主共用電極CA均不與主像素電極PA重合，主共用電極CA各自與主像素電極PA間形成大致等長之間隔。即，主像素電極PA位於鄰接之主共用電極CA之大致中間位置。副共用電極CB沿第1方向X延伸。副共用電極CB被配置於隔著副像素電極PB之兩側。此時，於X-Y平面內，副共用電極CB均不與副像素電極PB重合，副共用電極CB各自與副像素電極PB間形成大致等長之間隔。即，副像素電極PB位於鄰接之副共用電極CB之大致中間位置。
於所圖示之例中，主共用電極CA沿第2方向Y線性延伸而形成為帶狀。副共用電極CB沿第1方向X線性延伸而形成為帶狀。再者，主共用電極CA沿第1方向X隔開間隔地兩兩平行排列，以下為了區別該等而將圖中左側之主共用電極稱為CAL，將圖中右側之主共用電極稱為CAR。又，副共用電極CB沿第2方向Y隔開間隔地兩兩平行排列，以下為了區別該等而將圖中上側之主共用電極稱為CBU，將圖中下側之主共用電極稱為CBB。主共用電極CAL及主共用電極CAR與副共用電極CBU及副共用電極CBB為同電位。於所圖示之例中，主共用電極CAL及主共用電極CAR與副共用電極CBU及副共用電極CBB分別連結。
主共用電極CAL及主共用電極CAR分別被配置於該像素PX與左右鄰接之像素之間。即，主共用電極CAL跨過所圖示之該像素PX與其左側之像素(未作圖示)的邊界而配置，主共用電極CAR跨過所圖示之該像素PX與其右側之像素(未作圖示)的邊界而配置。副共用電極CBU及主共用電極CBB分別配置於該像素PX與上下鄰接之像素之間。即，副共用電極CBU跨過所圖示之該像素PX與其上側之像素(未作圖示)的邊界而配置，副共用電極CBB跨過所圖示之該像素PX與其下側之像素(未作圖示)的邊界而配置。
於所圖示之例中，一像素PX中，由像素電極PE與共用電極CE劃分成之4個區域主要作為有助於顯示之開口部或透射部而形成。於該例中，液晶分子LM之初期配向方向為與第2方向Y大致平行之方向。第1配向膜AL1係配置於陣列基板AR之與對向基板CT相對向之面，遍及大致整個主動區域ACT而延伸。該第1配向膜AL1被覆像素電極PE，亦配置於第2層間絕緣膜13之上。此種第1配向膜AL1係由顯示出水平配向性之材料所形成。再者，陣列基板AR有時亦進而具備作為共用電極之一部分的第1主共用電極及第1副共用電極。
圖12係分割成8個部分之斜向電場模式液晶單元之電極構造之示意圖。如此，藉由將1個像素分割成8個部分而能夠進一步實現廣視野角化。
其次，對上述構成之液晶顯示面板之運作進行說明。於未對液晶層施加電壓之狀態、即像素電極PE與共用電極CE之間未形成電場之無電場時(OFF時)，如圖11中虛線所示，液晶層LQ之液晶分子LM以其 長軸朝向第1配向膜AL1之第1配向處理方向PD1及第2配向膜AL2之第2配向處理方向PD2的方式配向。此種OFF時相當於初期配向狀態，OFF時之液晶分子LM之配向方向相當於初期配向方向。嚴格而言，液晶分子LM並非僅平行於X-Y平面配向，多數情況下發生預傾斜。因此，嚴格意義上之液晶分子LM之初期配向方向係將OFF時之液晶分子LM之配向方向正投影至X-Y平面上所獲得之方向。
第1配向處理方向PD1及第2配向處理方向PD2均為與第2方向Y大致平行之方向。於OFF時，液晶分子LM如圖11中虛線所示般以其長軸朝向與第2方向Y大致平行之方向之方式進行初期配向。即，液晶分子LM之初期配向方向與第2方向Y平行(或相對於第2方向Y呈0°)。
如所圖示之例般於第1配向處理方向PD1與第2配向處理方向PD2平行且朝向相同之情形時，液晶層LQ之剖面中，液晶分子LM於液晶層LQ之中間部附近大致水平(預傾角約為零)配向，以此處為邊界，於第1配向膜AL1之附近及第2配向膜AL2之附近以具有如對稱之預傾角之方式配向(擴散配向(splay alignment))。如此於液晶分子LM擴散配向之狀態下，即便於自基板法線方向傾斜之方向上亦利用第1配向膜AL1之附近之液晶分子LM與第2配向膜AL2之附近之液晶分子LM進行光學補償。因此，於第1配向處理方向PD1與第2配向處理方向PD2相互平行且朝向相同之情形時，黑顯示時漏光少，能夠實現高對比率，顯示品質得到提高。再者，於第1配向處理方向PD1與第2配向處理方向PD2相互平行且朝向相反之情形時，液晶層LQ之剖面中，液晶分子LM於第1配向膜AL1之附近、第2配向膜AL2之附近及液晶層LQ之中間部以具有大致均 勻之預傾角之方式配向(水平配向)。來自背光裝置4之背光之一部分透過第1偏光板PL1入射至液晶顯示面板LPN。入射至液晶顯示面板LPN之光為與第1偏光板PL1之第1偏光軸AX1正交之直線偏光。此種直線偏光之偏光狀態於通過OFF時之液晶顯示面板LPN時幾乎無變化。因此，透過液晶顯示面板LPN之直線偏光被與第1偏光板PL1呈正交偏光位置關係之第2偏光板PL2吸收(黑顯示)。
另一方面，於對液晶層LQ施加電壓之狀態、即像素電極PE與共用電極CE之間形成有電位差之狀態下(ON時)，像素電極PE與共用電極CE之間形成與基板大致平行之橫向電場(或斜向電場)。液晶分子LM受到電場之影響而其長軸如圖中實線所示般於與X-Y平面大致平行之平面內旋轉。
圖11所示之例中，於像素電極PE與主共用電極CAL間之區域中，下半側區域內之液晶分子LM相對於第2方向Y沿順時針方向旋轉而朝向圖中之左下方配向，又，上半側區域內之液晶分子LM相對於第2方向Y沿逆時針方向旋轉而朝向圖中之左上方配向。於像素電極PE與主共用電極CAR間之區域中，下半側區域內之液晶分子LM相對於第2方向Y沿逆時針方向旋轉而朝向圖中之右下方配向，上半側區域內之液晶分子LM相對於第2方向Y沿順時針方向旋轉而朝向圖中之右上方配向。如此，各像素PX中，於像素電極PE與共用電極CE間形成有電場之狀態下，液晶分子LM之配向方向以與像素電極PE重合之位置為邊界而分成複數個方向，於各配向方向上形成疇。即，一像素PX中形成複數個疇。
於上述ON時，與第1偏光板PL1之第1偏光軸AX1正交 之直線偏光入射至液晶顯示面板LPN，其偏光狀態於通過液晶層LQ時對應於液晶分子LM之配向狀態而發生變化。於此種ON時，通過液晶層LQ之光之至少一部分透過第2偏光板PL2(白顯示)。根據上述構造，能夠於一像素內形成4個疇，因此可於4方向上對視野角進行光學補償而實現廣視野角化。因此，可實現無色調顛倒且高透射率之顯示，能夠提供顯示品質良好之液晶顯示裝置。又，藉由將一像素內由像素電極PE與共用電極CE所劃分成之4個區域各開口部之面積設定為大致相同，能夠使各區域之透射率大致等同，透過各開口部之光相互進行光學補償而於整個廣視野角範圍內實現均勻之顯示。
[實施例]
以下列舉實施例而更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。又，以下之實施例及比較例之組成物中之「%」意指『質量%』。
(實施例1)
將N型液晶組成物(LCN-1)97%、聚合性化合物(V1)2.94%及下述表10記載之光聚合起始劑No.1 0.06%(作為該等聚合性化合物與光聚合起始劑之混合物的聚合性組成物3%)加以混合而製備組成物1。
以可獲得液晶之垂直配向(homeotropic alignment)的方式，將單元間隙3μm之聚醯亞胺配向膜形成於玻璃基板後，相對於基板法線方向以使預傾角成為1°~2°之方式實施摩擦配向處理，而製作附ITO之摩擦配向之單元。
將組成物1加熱至60℃而使固態之聚合性化合物(V1)溶解。關於組成物1，利用偏光顯微鏡確認於室溫下聚合性化合物(V1)均勻 溶解而呈現向列型液晶相。將聚合性液晶組成物1加熱至60℃，藉由真空注入法注入至玻璃單元內。注入後取出玻璃單元，將注入口利用封口劑3026E(Three Bond公司製造)進行密封。隔著紫外線截止濾光鏡L-37(HOYA CANDEO OPTRONICS公司製造)於25℃以照射強度15mW/cm2照射365nm之紫外線300秒，而使聚合性液晶組成物之聚合性化合物進行聚合。藉此獲得於整個單元內形成相分離結構之VA模式之液晶顯示元件。
於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時變黑，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野亦無變化，從而確認聚合物網路之光軸方向與液晶易配向軸方向為同一方向。又，根據延遲測定而確認液晶以相對於基板法線方向之預傾角為2°之狀態配向。
對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間，結果τ off為3.4msec。將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
<LCN-1>
(實施例2~23、比較例1~3)
如下述表1所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方 向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於表1。比較例1中，由於不含聚合性組成物與起始劑，故而τ off較慢。比較例2中，由於聚合性組成物之含量較低、且未使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而無法效率良好地形成聚合物網路結構，τ off較慢。比較例3中，於單元之製作過程中液晶組成物硬化而無法測定τ off。
實施例1~23中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此τ off得以改善。
(實施例24~25、比較例4~5)
如下述表2所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合 性化合物引起之結晶化。對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於2。
比較例4中，由於不含聚合性組成物與起始劑，故而τ off較慢。比較例5中，由於聚合性組成物之含量較低、且未使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而無法效率良好地形成聚合物網路結構，τ off較慢。實施例24~25中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此τ off得以改善。
<LCN-2>
(實施例26~27、比較例6~7)
如下述表3所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於3。
比較例6中，由於不含聚合性組成物與起始劑，故而τ off較慢。比較例7中，由於聚合性組成物之含量較低、且未使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而無法效率良好地形成聚合物網路結構，τ off較慢。實施例26~27中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此τ off得以改善。
<LCN-3>
(實施例28~29、比較例8~9)
如下述表4所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於4。
比較例8中，由於不含聚合性組成物與起始劑，故而τ off較慢。比較例9中，由於聚合性組成物之含量較低、且未使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而無法效率良好地形成網路結構，τ off較慢。比較例3中，於單元製作過程中液晶組成物硬化而 無法測定τ off。
實施例28~29中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此τ off得以改善。
<LCN-4>
(實施例30~36、比較例10~11)
如下述表5所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑， 除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作ECB模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於5。
比較例10中，由於不含聚合性組成物與起始劑，故而τ off較慢。比較例11中，由於聚合性組成物之含量較低、且未使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而無法效率良好地形成網路結構，τ off較慢。
實施例30~36中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此τ off得以改善。
<LCP-1>
(實施例37~39)
如下述表6所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於6。實施例37~39中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此各實施例中τ off均得以改善。
(實施例40~41)
如下述表7所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
使用偏光顯微鏡，於正交之兩片偏光板之間放置所製作之單元時成為暗視野，即便將單元向方位角方向旋轉，暗視野之黑度亦無變化，從而確認為垂直配向且聚合物網路之光軸方向與液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
對所獲得之VA模式之液晶顯示元件施加60Hz之矩形波而測定應答時間。將結果示於7。實施例40及41中聚合性組成物之含量設為1%~40%，且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，因此於各實施例中τ off均得以改善。
(實施例42~45、比較例12~13)
如下述表8所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，於UV照射時如下述表8所示般施加100Hz之矩形波，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶顯示元件。
將用於製作單元之組成物於20℃放置1週，確認無由聚合性化合物引起之結晶化。
使用RET-100(大塚電子)測定所製作之單元之相對於法線方向之預傾角。將結果示於7。
比較例12中賦予由配向膜所誘發之預傾斜。實施例41~45中藉由使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，並藉由在UV照射時施加電壓，而賦予大於比較例12之預傾角。
(實施例46、比較例14)
如下述表9所示般調整液晶組成物、聚合性化合物、光聚合起始劑，將UV照射波長設為365nm及254nm且不使用濾光鏡，除此以外，藉由與實施例1相同之方式製作VA模式之液晶單元。於60℃、0.6Hz、1V之條件下測定所獲得之單元之電壓保持率。將結果示於9。
於未使用本案發明之光聚合起始劑之情形時，於作為相對長波長之365nm之UV照射下，由比較例2可知無法使組成物充分硬化，τ off較慢。又，比較例14中，由於使用並非本案發明之光聚合起始劑的光聚合起始劑，故而為了使組成物充分硬化而必須進行254nm之短波長之UV照射，電壓保持率(VHR)下降。另一方面，實施例46中，由於將聚合性組成物之含量設為1%~40%、且使用吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，故而τ off改善，電壓保持率(VHR)亦得以維持高的值。

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示元件，於夾持在至少一者具有電極之兩片透明基板間之含有1種或2種以上之液晶化合物的液晶組成物中，含有聚合物或共聚物，該聚合物或共聚物為含有1種或2種以上之聚合性化合物與吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑的聚合性組成物之硬化物，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量為1質量%以上且未達40質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中，該液晶組成物中之該聚合物或共聚物形成聚合物網路(polymer network)，於透明基板上具有用以使液晶組成物配向之配向層。
  3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示元件，其中，該聚合物網路具有單軸性折射率各向異性，該聚合物網路之光軸方向或易配向軸方向與該液晶組成物之易配向軸方向為同一方向。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示元件，其中，該液晶組成物相對於透明基板之法線方向形成0~90°之預傾角(pretilt angle)。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之液晶顯示元件，其於單元剖面方向至少形成有單元厚度之0.5%以上之厚度的聚合物網路層。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之液晶顯示元件，其中，該聚合物網路之光軸方向或易配向軸方向相對於透明基板之法線方向或水平方向形成0.1°~30°之預傾角。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之液晶顯示元件，其含有選自下述通式(P)所表示之化合物中之1種或2種以上之化合物作為聚合性 化合物， (式中，Zp1表示氟原子、氰基、氫原子、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烷氧基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯基、氫原子可被取代為鹵素原子之碳原子數1~15之烯氧基或-Spp2-Rp2，Rp1及Rp2各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中之任一者， 該式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基(methylene)，T為單鍵或-COO-，p、t及q各自獨立地表示0、1或2，Spp1及Spp2表示間隔基(spacer group)，Spp1及Spp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~12之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1~11之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)， Lp1及Lp2各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，該式中，z表示1~4之整數)，Mp2表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，Mp2可未經取代或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Rp1取代，Mp1表示以下之式(i-11)~(ix-11)中之任一者， (式中，以★與Spp1鍵結，以★★與Lp1或Lp2鍵結)Mp3表示以下之式(i-13)~(ix-13)中之任一者， (式中，以★與Zp1鍵結，以★★與Lp2鍵結)中之任一者，mp2~mp4各自獨立地表示0、1、2或3，mp1及mp5各自獨立地表示1、2或3，於存在複數個Zp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Rp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Spp2之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Lp1之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個Mp2之情形時，該等可相同亦可不同)。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之液晶顯示元件，其中，作為液 晶組成物，含有下述通式(LC)所表示之液晶化合物， (通式(LC)中，RLC表示碳原子數1~15之烷基；該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被取代為鹵素原子；ALC1及ALC2各自獨立地表示選自由下述基(a)、基(b)及基(c)組成之群中之基；(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基可被氧原子或硫原子取代)，(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個CH基或未鄰接之2個以上之CH基可被氮原子取代)，(c)1,4-雙環(2.2.2)伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或唍-2,6-二基；該基(a)、基(b)或基(c)所含之1個或2個以上之氫原子可分別被氟原子、氯原子、-CF3或-OCF3取代；ZLC表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-或-OCO-；YLC表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基及碳原子數1~15之烷基；該烷基中之1個或2個以上之CH2基可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O -、-OCF2-取代，該烷基中之1個或2個以上之氫原子可任意地被鹵素原子取代；a表示1~4之整數；於a表示2、3或4而通式(LC)中存在複數個ALC1之情形時，所存在之複數個ALC1可相同亦可不同，於存在複數個ZLC之情形時，所存在之複數個ZLC可相同亦可不同)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之液晶顯示元件，其中，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該光聚合起始劑之含量為0.001~1質量%。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之液晶顯示元件，其單元構造為VA模式、IPS模式、FFS模式、VA-TN模式、TN模式、ECB模式。
  11. 一種液晶顯示元件，含有夾持在至少一者具有電極之兩片透明基板間之含有1種或2種以上之液晶化合物的液晶組成物及聚合性組成物，該聚合性組成物含有1種或2種以上之聚合性化合物與吸收波長之極大峰存在於310nm~380nm之光聚合起始劑，該聚合性組成物與該液晶組成物之總重量中之該聚合性組成物之含量為1質量%以上且未達40質量%，該液晶顯示元件係藉由照射能量線使組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
  12. 如申請專利範圍第11項之液晶顯示元件，其係藉由在-50℃~30℃之溫度照射能量線，使該組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之液晶顯示元件，其係藉由一面施加如使能量線照射前之相對於透明基板之法線方向之預傾角成為0.1~30°之電壓，一面照射能量線，使該組成物中之聚合性化合物進行聚合而成。
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