WO2018216485A1 - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示素子およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018216485A1
WO2018216485A1 PCT/JP2018/018078 JP2018018078W WO2018216485A1 WO 2018216485 A1 WO2018216485 A1 WO 2018216485A1 JP 2018018078 W JP2018018078 W JP 2018018078W WO 2018216485 A1 WO2018216485 A1 WO 2018216485A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
voltage
alignment
group
general formula
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/018078
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
藤沢　宣
Original Assignee
Dic株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dic株式会社 filed Critical Dic株式会社
Priority to JP2019519560A priority Critical patent/JPWO2018216485A1/ja
Publication of WO2018216485A1 publication Critical patent/WO2018216485A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display element and a manufacturing method thereof.
  • LCD TVs are widely used, but with the increase in resolution due to the increase in size, the moving speed of display objects that move on the screen is faster than that of small LCD TVs. There is a need for improvement.
  • the field sequential full-color display method that does not require a color filter is characterized by using a backlight that is lit in order of “red ⁇ green ⁇ blue”.
  • the frame time In a normal CRT or liquid crystal display, the frame time is 16.7 ms, but in the field sequential full color display system, the frame time is 5.6 ms, and high-speed response is required.
  • ⁇ d is the fall response time of the liquid crystal
  • ⁇ r is the rise response time of the liquid crystal.
  • the sum of ⁇ d and ⁇ r is less than 1.5 ms.
  • nematic liquid crystal is generally used in flat panel displays such as televisions, monitors, mobile phones, smartphones, and tablet terminals.
  • nematic liquid crystals have a response speed as low as about several tens of milliseconds to several milliseconds, and hence improvement is desired. Since the response speed is greatly influenced by the rotational viscosity ⁇ 1 of the liquid crystal and the elastic constant, improvement has been studied by developing new compounds and optimizing the composition, but the progress of the improvement is slow.
  • a ferroelectric liquid crystal (FLC) using a smectic liquid crystal can respond at a high speed of several hundred microseconds.
  • FLC ferroelectric liquid crystal
  • PV-FLC Polymer Stabilized V shaped-FLC elements consisting of a mixture of FLC and monomers are formed by forming a fine polymer network in a ferroelectric liquid crystal, which is a high-speed response characteristic of FLC.
  • PSV-FLC Polymer Stabilized V shaped-FLC
  • the composite material of nematic liquid crystal and polymer when 70% by mass or more of a polymerizable compound is added to the nematic liquid crystal medium, a high-speed response with a response time of several tens of microseconds is obtained, but the driving voltage is low. Since it exceeds about 80 V and is not suitable for practical use, and the effective birefringence becomes one digit or more lower than the liquid crystal birefringence used, the transmittance of the element is lowered.
  • one or more polymerizable compounds of 0.3% by mass or more and less than 1% by mass are added to the liquid crystal medium and polymerized on the glass substrate interface by UV photopolymerization with or without application of voltage.
  • a PS (polymer-stable) or PSA (polymer-stained alignment) display has been proposed in which a fine protrusion structure obtained by crosslinking is formed to mainly induce pretilt.
  • Patent Documents 2 to 6 A display such as PS or PSA mainly uses a fishbone pattern electrode in which fine slits and thin electrodes are alternately arranged in a vertical alignment mode to form a multi-domain divided into four. It is formed to realize a high viewing angle. In this case, when a voltage is applied, the liquid crystal is tilted and aligned in the linear slit direction.
  • Non-patent Document 1 When the polymerizable compound is polymerized in this alignment state, a polymer thin film is formed at the substrate interface, and the liquid crystal alignment near the substrate interface is stabilized. At this time, the tilt alignment direction is induced as a pretilt, and the alignment process of the vertical alignment film is made unnecessary by the alignment division by the pattern electrode (Non-patent Document 1). It has also been reported that the response time is improved from 10 milliseconds to several milliseconds.
  • a technique of reacting a polymerizable compound in a liquid crystal is employed. By stabilizing the alignment state at the time of applying a voltage with a polymer so that necessary electro-optical characteristics can be obtained, characteristics that cannot be obtained with only a liquid crystal alone are exhibited (Patent Documents 7 to 14).
  • the liquid crystal composition has a low viscosity, a high dielectric constant, a low elastic constant, a pretilt angle, or an improved drive method such as an overdrive method.
  • an overdrive method such as an overdrive method.
  • JP 2002-31821 A Special table 2013-536271 gazette Special table 2013-538249 gazette Special table 2012-527495 gazette Special table 2012-513482 gazette JP 2012-219270 A Japanese Patent No. 4175826 JP 2009-192600 A Japanese Patent No. 5020203 Japanese Patent Laid-Open No. 1999-0258758 Japanese Patent No. 5383994 US89040375 WO2011 / 055571 WO2015 / 122457
  • the problems to be solved by the present invention include PVA (Patterned vertical alignment), MVA (Multi-domain Vertical Alignment) vertical alignment (VA) liquid crystal display, IPS (In-plane switching) mode, FFS (Fringefield) mode.
  • PVA Powered vertical alignment
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • VA Vertical alignment
  • IPS In-plane switching
  • FFS Frringefield
  • parallel alignment liquid crystal displays such as TN (Twisted Nematic) mode, the rise of driving voltage is suppressed, the birefringence is reduced, the transmittance is improved, and the fall time of the liquid crystal is improved.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having high transmittance and excellent high-speed response, and to provide a method for producing the liquid crystal display element.
  • the present inventor has developed a liquid crystal composition and a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable compound to form a polymer network having a refractive anisotropy and an alignment function on the entire liquid crystal cell to achieve high-speed response, and Focusing on the content of the polymerizable compound and the conditions for forming the polymer network for the purpose of stabilizing the polymer so that the molecular orientation is aligned in the direction defined by the electrode pattern, the following invention is completed. It came.
  • the present invention includes a first electrode substrate; A second electrode substrate provided opposite to the first electrode substrate; A liquid crystal layer filled between the first electrode substrate and the second electrode substrate; A vertical alignment element for aligning a major axis direction of liquid crystal molecules provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate in a direction substantially perpendicular to the first electrode substrate and a major axis direction of the liquid crystal molecules A tilt inducing element that tilts a predetermined angle from a direction perpendicular to the first electrode substrate; A network structure that connects the first electrode substrate and the second electrode substrate, wherein the first electrode substrate and the second electrode substrate are formed by the vertical alignment element or the tilt inducing element; and A liquid crystal display element.
  • the rise in driving voltage is suppressed, the decrease in birefringence is suppressed and the transmittance is improved, and the fall time of the liquid crystal is improved, thereby achieving high transmittance and excellent high-speed response.
  • a liquid crystal display element can be provided.
  • FIG. 4 is a polarizing micrograph of Comparative Example 2. It is a schematic diagram which shows the electrode structure and liquid crystal molecular arrangement
  • a first electrode substrate, a second electrode substrate provided opposite to the first electrode substrate, and a space between the first electrode substrate and the second electrode substrate are filled.
  • the liquid crystal display element includes a network structure that connects the first electrode substrate and the second electrode substrate formed by the tilt inducing element.
  • the rise in driving voltage is suppressed, the decrease in birefringence is suppressed and the transmittance is improved, and the fall time of the liquid crystal is improved, thereby achieving high transmittance and excellent high-speed response.
  • a liquid crystal display element can be provided.
  • the liquid crystal layer according to the present invention is preferably formed from a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound.
  • the vertical alignment element in the liquid crystal display element according to the present invention is such that the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate is substantially the same as the first electrode substrate. It has the effect of aligning in the vertical direction.
  • the vertical alignment element is preferably provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate and coexists with the liquid crystal compound of the liquid crystal layer and the tilt inducing element described below.
  • the vertical alignment element is a polymer network in which liquid crystals (molecules) are formed in a substantially vertical alignment state with respect to the substrate, and the polymer network has a uniaxial refractive index anisotropy or an easy alignment axis, The directionality and easy axis are substantially perpendicular to the substrate surface.
  • the vertical alignment element is preferably a network structure that connects the first electrode substrate and the second electrode substrate.
  • the tilt inducing element in the liquid crystal display element according to the present invention is provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate It has an effect of orienting the major axis direction in a direction substantially parallel to the first electrode substrate.
  • the tilt inducing element preferably coexists with the liquid crystal compound of the liquid crystal layer and the vertical alignment element.
  • the tilt inducing element is a polymer network formed in a state where liquid crystals (molecules) are bend-oriented or tilt-oriented by applying a voltage, and the polymer network has a uniaxial refractive index anisotropy or an easy-to-align axis. And the anisotropy and easy axis are substantially parallel to the substrate surface.
  • the tilt inducing element is preferably a thin film that covers a part or the entire surface of the first electrode substrate or the second electrode substrate.
  • the thin film as the tilt inducing element is preferably a polymer derived from the polymerizable compound according to the present invention.
  • the angle by which the major axis direction of the liquid crystal molecules is inclined by a predetermined angle from the vertical direction with respect to the first electrode substrate by the tilt inducing element is preferably 0.01 to 3 °.
  • Each of the vertical alignment element and the tilt inducing element formed between the first electrode substrate and the second electrode substrate according to the present invention includes a polymer network, and a sponge-like porous material is formed at the interface between the substrate and the liquid crystal.
  • a porous body (polymer network structure) is formed, and the density of the porous body (polymer network structure) decreases from the interface between the substrate and the liquid crystal toward the center of the liquid crystal layer.
  • the pores of the porous body may communicate with the outside or other pores, a domain of a liquid crystal compound is formed in the pores, and the matrix is a porous body of a polymer network. Form is preferred.
  • a plurality of columnar network structures (columnar polymer cured bodies) that connect the first electrode substrate and the second electrode substrate are formed, and the columnar network structures have the effect as a vertical alignment element. It is preferable to play.
  • the liquid crystal display element of the present invention preferably has an alignment film for aligning the liquid crystal composition on at least one transparent substrate.
  • the polymer network or polymer binder has a uniaxial refractive index anisotropy or an easy axis direction, and the optical axis direction or the easy axis direction of the polymer network or the polymer binder and the easy axis direction of the low molecular liquid crystal are the same direction.
  • it differs from a light scattering polymer network liquid crystal or polymer dispersed liquid crystal that does not have a uniaxial refractive index anisotropy or an orientation easy axis direction.
  • the easy orientation axis direction of the alignment film and the easy orientation direction of the polymer network or polymer binder are the same.
  • a polarizing plate, a retardation film, etc. display is performed using this orientation state.
  • the liquid crystal display element can be applied to operation modes such as TN, STN, ECB, VA, VA-TN, IPS, FFS, ⁇ cell, OCB, and cholesteric liquid crystal.
  • VA, IPS, FFS, VA-TN, TN, and ECB are particularly preferable.
  • the liquid crystal display element of the present invention is a PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display element having a polymer or copolymer on the alignment film in that it contains a polymer or copolymer in the liquid crystal composition. Is different.
  • PSA Polymer Sustained Alignment
  • the alignment treatment is omitted by providing a plurality of slits with a width of 3 to 5 ⁇ m in the electrode instead of the rubbing alignment treatment and tilting the liquid crystal in the slit direction.
  • the alignment of the liquid crystal is stable so that a pretilt angle (tilt angle with respect to the substrate normal) is obtained at the substrate interface due to bend alignment deformation.
  • a pretilt angle tilt angle with respect to the substrate normal
  • PSVA polymer-stabilized vertical alignment
  • a pattern electrode designed to form a multi-domain is used to divide the pretilt angle azimuth direction in one pixel into a plurality (fishbone structure electrode).
  • a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy was used, a voltage higher than the saturation voltage was applied to the cell so that the liquid crystal transitioned from the vertical alignment to the bend alignment, and a small amount was added to the liquid crystal when irradiated with ultraviolet rays.
  • the monomer is polymerized on the vertical alignment film, an alignment film that induces a pretilt angle by stabilizing the slightly tilted liquid crystal alignment that is a bend deformation end and polymer is formed.
  • electro-optical characteristics such as transmittance and response time are provided by applying a pretilt angle within 2 degrees to the cell normal direction in order to align the tilt orientation of the tilt alignment in a certain direction by applying a voltage.
  • a pretilt angle within 2 degrees to the cell normal direction in order to align the tilt orientation of the tilt alignment in a certain direction by applying a voltage.
  • a voltage slightly higher than the threshold voltage of the liquid crystal so that the liquid crystal is tilted within 2 degrees. It is done.
  • liquid crystal display devices such as PVA (Puttered Vertical Alignment) and other electrode shapes that require uniform alignment in the tilted alignment direction
  • a low voltage near the threshold voltage is applied to change the refractive anisotropy of the polymer network or the orientation easy axis.
  • the transmittance is lowered because the tilt orientation of the liquid crystal is not fixed. This is because when the voltage is applied in the vicinity of the threshold voltage, it is slightly deformed to bend alignment, and the end on the alignment film side in bend deformation is substantially vertical, and the influence of the vertical alignment film is strong. This is because the liquid crystal becomes vertical alignment, and the tilt alignment direction cannot be defined in a certain direction near the substrate interface and becomes unstable.
  • the tilt orientation is largely dependent on the type of electrode pattern, for example, the fishbone type electrode shown in FIG.
  • the liquid crystal on the line electrode is aligned so that the tilt alignment direction of the liquid crystal is substantially parallel to the slit direction. Therefore, it is necessary to provide an orientation memory in which the tilt orientation direction is constant in the slit direction as the refractive anisotropy or the easy orientation axis of the polymer network.
  • the axial electrode of Axial Symmetrical Vertical Alignment it has a subpixel structure composed of a point electrode and a substantially square counter electrode.
  • the central axis is vertically aligned even when a voltage is applied, but the liquid crystal director is radially inclined and aligned with the point electrode of the central axis as a starting point.
  • the liquid crystal director is continuously oriented 360 degrees radially from the central axis.
  • a high voltage is applied to stabilize the alignment state in a part of the polymer network, a part of the polymer network is formed so that the radial inclined alignment direction is stabilized.
  • the liquid crystal returns to a substantially vertical alignment.
  • the formed radial orientation orientation can be left in the polymer network as a locus, and both orientation control when voltage is applied and vertical orientation when no voltage is applied can be achieved.
  • the refractive index anisotropy or the easy axis of alignment of the polymer network coincides with the liquid crystal alignment state in order to stabilize the alignment state obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage.
  • the polymer network is formed so that the refractive index anisotropy or the easy axis of alignment coincides with the liquid crystal alignment state.
  • the former is referred to as a tilt inducing element
  • the latter is referred to as a vertical alignment element.
  • the polymer network vertical alignment element
  • the alignment state of the liquid crystal is different from the alignment state of the liquid crystal originally required for the liquid crystal display element, the alignment after the alignment transition in the switching of the PVA cell is distorted and the desired alignment state cannot be obtained.
  • the optical effect is affected, and contrast, transmittance, etc. are reduced.
  • an alignment state obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage to the polymer network an alignment state caused by the tilt-inducing element
  • an alignment state obtained by applying a voltage less than the threshold voltage an alignment state caused by the vertical alignment element
  • the polymerizability Part of the polymerizable compound contained in the liquid crystal composition is used for the purpose of stabilizing the alignment state of the liquid crystal above the threshold voltage (formation of a tilt-inducing element), and the remaining polymerizable compound is a liquid crystal having a voltage lower than the threshold voltage. It is preferably used for a polymer network formed so as to stabilize the alignment state (formation of vertical alignment elements).
  • a voltage lower than the threshold voltage is applied during UV polymerization after a voltage higher than the threshold voltage is applied, a transition of liquid crystal alignment occurs, but an alignment defect may occur during this transition, and this alignment defect stabilizes the polymer. If this is done, the uniformity of the alignment state of the liquid crystal below the threshold voltage is lost, which causes a decrease in contrast and transmittance.
  • the voltage equal to or higher than the threshold voltage is equal to or higher than the saturation voltage, many alignment defects occur when the liquid crystal alignment transition is caused by changing to a voltage lower than the threshold voltage during ultraviolet irradiation.
  • an intermediate voltage is applied to lower the voltage above the threshold voltage during UV polymerization to a voltage below the threshold voltage, and at least the response time of the liquid crystal It is preferably a time that does not affect the formation of the polymer network, and may be a time that can suppress the occurrence of alignment defects, and may be a time that does not stabilize the alignment defects in the liquid crystal.
  • the intermediate voltage is preferably at least the threshold voltage and not more than the saturation voltage, and is preferably an intermediate gradation voltage.
  • the waveform is preferably a rectangular wave, and is preferably a stepped waveform in which the voltage decreases stepwise in the order of a voltage that is equal to or higher than the threshold voltage, a voltage between, and a voltage that is equal to or lower than the threshold voltage. Further, the voltage between them may be a ramp wave that continuously decreases the voltage from a voltage higher than the threshold voltage to a voltage lower than the threshold voltage.
  • the voltage above the threshold voltage is cut off during UV irradiation, but UV irradiation is synchronized with voltage application.
  • the voltage below the threshold voltage is applied again so that the alignment of the liquid crystal becomes substantially vertical alignment.
  • ultraviolet rays When irradiating ultraviolet rays intermittently, after irradiating an applied voltage that is higher than the threshold voltage and ultraviolet rays, when the voltage is applied to the threshold voltage or lower to change the orientation of the liquid crystal, the ultraviolet irradiation is momentarily interrupted to complete the transition. At that time, ultraviolet rays may be irradiated.
  • the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate by the vertical alignment element is (substantially) relative to the first electrode substrate.
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate are provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate by the orientation state aligned in the vertical direction and the tilt inducing element.
  • the liquid crystal alignment state when no voltage is applied is determined by the balance of sound force. For example, in a vertical alignment mode liquid crystal display element, if the influence of a polymer network (vertical alignment element) that stabilizes the liquid crystal alignment state below the threshold voltage is increased, the vertical alignment originally required by the liquid crystal display element is improved. This is preferable because the contrast of the liquid crystal display is increased. On the other hand, if the influence of the polymer network (tilt inducing element) that stabilizes the alignment of the liquid crystal above the threshold voltage is too strong, the pretilt angle of the liquid crystal increases and the contrast decreases.
  • a polymer network vertical alignment element
  • the polymer network is formed by applying a voltage higher than the threshold voltage, and the tilt orientation is formed. Is preferably a voltage application time so that the polymer is not completely stabilized, and it is sufficient to continue the ultraviolet irradiation so that a substantially vertical alignment is obtained when a voltage equal to or lower than the threshold voltage is applied during the ultraviolet irradiation.
  • Two alignment states an alignment state obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage (alignment state by a tilt-inducing element) and an alignment state obtained by applying a voltage lower than the threshold voltage (alignment state by a vertical alignment element) coexist.
  • the orientation state of bend deformation obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage forms a polymer network in order to stabilize the polymer, but the refractive index anisotropy or orientation of the polymer network.
  • the easy axis is formed so that the liquid crystal alignment state matches the average direction of the axis.
  • the tilt angle of the liquid crystal gradually increases toward the cell cross-sectional center, but the liquid crystal near the alignment film is slightly tilted with respect to the normal direction of the substrate, but it is selected that the monomer is unevenly distributed on the alignment film surface.
  • the polymer network thin film layer (tilt-inducing element) formed on a part or the entire surface of the alignment film is in the initial stage of the polymer network formation process when ultraviolet rays are irradiated when the monomer is unevenly distributed on the alignment film surface.
  • the polymer network is unevenly distributed in the vicinity of the alignment film, and if the pretilt angle expressed with respect to the normal direction of the substrate is within 8 degrees, the polymer network thin film layer (tilt-inducing element) is interrupted when the voltage application exceeding the threshold voltage is interrupted. ) Causes the orientation to transition to the coarse vertical orientation state.
  • the monomer remaining in the liquid crystal is connected to the polymer network thin film layer (tilt inducing element) formed on the surface of a pair of (upper and lower) alignment films.
  • a polymer network body vertical alignment element
  • the thin film layer (tilt inducing element) is connected to the liquid crystal alignment state depending on the pretilt angle induced by the thin film layer (tilt inducing element) of the polymer network so that the refractive index anisotropy or the easy axis of alignment of the polymer network is aligned.
  • a polymer network structure (vertical alignment element) is formed.
  • the liquid crystal element of the present invention comprises a polymer network body layer connecting a thin film layer (tilt inducing element) made of a polymer network and a pair of thin film layers (tilt inducing element).
  • the thickness of the polymer network thin film layer may be about 50 nm to 1 ⁇ m or less, and the pretilt angle is preferably induced to be 0.1 to 3 degrees.
  • the polymer network body (vertical alignment element) connecting the pair of alignment films may be formed so as to stabilize the alignment state of the liquid crystal induced in the polymer network thin film layer formed in the initial stage of the polymer network formation process. It is preferable that the liquid crystal is formed so as to stabilize the coarse vertical alignment inclined from 0.1 degree to 3 degree.
  • the thin film layer (tilt-inducing element) and the connecting layer (vertical alignment element) formed of a polymer network consist of a low-molecular liquid crystal and a fine polymer network.
  • the cross-sectional center of the low-molecular liquid crystal domain and the cross-sectional center of the polymer network As long as it does not scatter visible light, it is preferably not longer than the wavelength of visible light, and the distance is preferably not more than 50 nm and not more than 450 nm.
  • the bend deformation orientation state (orientation state due to the thin film layer (tilt inducing element)) obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage depends on the applied voltage, but the tilt angle increases toward the center of the cell cross section. Therefore, the refractive index anisotropy or the easy alignment axis of the polymer network is formed so as to be aligned with the liquid crystal alignment state.
  • the polymer network vertical alignment element
  • the alignment of the liquid crystal is stabilized so as to include the liquid crystal having a large tilt angle at the cell cross-section center portion, and the orientation of the tilt alignment component is stabilized by forming a polymer network throughout the bend alignment deformation.
  • the density of the polymer network (tilt-inducing element) that retains the tilt alignment component that tilts the liquid crystal molecules is low, so the influence of the vertical alignment film is strong, and the vertical alignment returns even during polymerization. be able to.
  • the tilt alignment component tilt inducing element
  • the tilt alignment component tilt inducing element that tilts the liquid crystal molecules
  • a polymer network tilt-inducing element that retains the tilt alignment component is formed at the initial stage of the formation process, but at a stage where the influence is weak, the applied voltage is set below the threshold voltage and the vertical alignment is performed. The vertical alignment is restored by the action of the film.
  • the density of the polymer network (vertical alignment element) that stabilizes the vertical alignment component is increased and the influence of the vertical alignment component can be increased.
  • a vertical alignment state of several degrees is obtained.
  • the pretilt angle after polymerization is determined by the balance between the vertical alignment component (vertical alignment element) and the tilt alignment component (tilt inducing element), and the balance is applied voltage during UV polymerization, applied voltage time during UV polymerization, It is adjusted by the UV irradiation intensity.
  • a polymer network is formed such that a vertical alignment component (vertical alignment element) and a tilt alignment component (tilt inducing element) coexist so as to connect a pair of alignment films, and the pretilt angle is adjusted by adjusting the balance of both components.
  • a vertically aligned liquid crystal device having When the density of the tilt alignment component (tilt inducing element) is small, after the formation of the polymer network holding the vertical alignment component (vertical alignment element) for vertically aligning the liquid crystal molecules (vertical alignment element), the polymer network held by the tilt alignment component ( The pretilt angle of the liquid crystal element becomes smaller due to the influence of the polymer network (vertical alignment element) in which the average pretilt angle of the tilt inducing element) holds the vertical alignment component.
  • the distance between the cross-sectional center of the low-molecular liquid crystal domain and the cross-sectional center of the polymer network may be a size that does not scatter visible light, and is preferably equal to or less than the wavelength of visible light, The interval is preferably 50 nm to 450 nm or less.
  • the liquid crystal layer, the vertical alignment element and the tilt inducing element according to the present invention are formed from a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a polymerizable compound.
  • a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a polymerizable compound, an electrode structure of a liquid crystal display element, and the like will be described in detail.
  • a liquid crystal composition including a liquid crystal compound and a polymerizable compound is also referred to as a polymerizable liquid crystal composition.
  • LC liquid crystal compound represented by the general formula
  • R LC represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • One or more CH 2 groups in the alkyl group are —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C, so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • ⁇ C— may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be optionally substituted with a halogen atom.
  • Alkyl group R LC may be respectively branched chain groups, may be straight chain groups, but is preferably a linear group.
  • a LC1 and A LC2 each independently represent a group selected from the group consisting of the following group (a), group (b) and group (c).
  • C 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2 , 6-Diyl group or Chroman-2,6-diyl group.
  • One or two or more hydrogen atoms contained in the group (a), the group (b) or the group (c) may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3 or —OCF 3 , respectively. Good.
  • Z LC is a single bond, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —. , -CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O -, - COO- or an -OCO-.
  • Y LC represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • One or more CH 2 groups in the alkyl group may be —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO—, —C, so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • ⁇ C—, —CF 2 O—, —OCF 2 — may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be optionally substituted with a halogen atom.
  • a represents an integer of 1 to 4.
  • a represents 2, 3 or 4
  • the plurality of ALC1s may be the same or different
  • there are a plurality of ZLCs A plurality of Z LCs may be the same or different.
  • the compound represented by the general formula (LC) is preferably one or more compounds selected from the group of compounds represented by the following general formula (LC1) and general formula (LC2).
  • R LC11 and R LC21 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or more CH 2 groups in the alkyl group are One of the alkyl groups may be substituted with —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C— so that the oxygen atom is not directly adjacent. Alternatively, two or more hydrogen atoms may be optionally substituted with a halogen atom.
  • R LC11 and R LC21 are each independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or the number of carbon atoms.
  • An alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable, and it is further linear.
  • the alkenyl group preferably represents the following structure.
  • a LC11 and A LC21 each independently represent any one of the following structures.
  • one or more CH 2 groups in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom
  • one or more CH groups in the 1,4-phenylene group are nitrogen atoms.
  • one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3, or —OCF 3 .
  • ALC11 and ALC21 each independently preferably have one of the following structures.
  • X LC11, X LC12, X LC21 ⁇ X LC23 are each independently a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a -CF 3 or -OCF 3
  • Y LC11 and Y LC21 each independently represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a cyano group, —CF 3 , —OCH 2 F, —OCHF 2 or —OCF 3 .
  • Y LC11 and Y LC21 are each independently preferably a fluorine atom, a cyano group, —CF 3 or —OCF 3 , and a fluorine atom or —OCF 3 is More preferred is a fluorine atom.
  • Z LC11 and Z LC21 are each independently a single bond, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— , —C ⁇ C— , —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —COO— or —OCO— is represented.
  • Z LC11 and Z LC21 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO— , —OCO— , —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— is preferred, and a single bond, —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —OCF 2 — or —CF 2 O— is more preferred, and a single bond -OCH 2 -or -CF 2 O- is more preferable.
  • m LC11 and m LC21 each independently represents an integer of 1 to 4.
  • mLC11 and mLC21 are preferably independently 1, 2 or 3, respectively, and when importance is attached to storage stability at low temperature and response speed. 1 or 2 is more preferable, and 2 or 3 is more preferable when improving the upper limit of the nematic phase upper limit temperature.
  • a LC11 , A LC21 , Z LC11 and Z LC21 are present in the general formula (LC1) or (LC2), they may be the same or different.
  • the compound represented by the general formula (LC1) is one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (LC1-a) to (LC1-c) Is preferred.
  • R LC11 each independently represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, An alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable.
  • a hydrogen atom or a fluorine atom X LC11 and X LC12 each independently, Y LC11 each independently a fluorine atom, -CF 3 or -OCF 3 are preferred.
  • a LC1a1 , ALC1a2 and ALC1b1 are trans-1,4-cyclohexylene group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3-dioxane. Represents a -2,5-diyl group.
  • X LC1b1 , X LC1b2 and X LC1c1 to X LC1c4 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, —CF 3 or —OCF 3 .
  • X LC1b1 , X LC1b2 and X LC1c1 to X LC1c4 are each independently preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • the general formula (LC1) is also preferably one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (LC1-d) to general formula (LC1-p).
  • R LC11 is in formula each independently (LC1), Y LC11, X LC11 and X LC12 Represents the same meaning.
  • R LC11 is independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or the number of carbon atoms.
  • alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable.
  • X LC11 and X LC12 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom independently.
  • Y LC11 is preferably independently a fluorine atom, —CF 3 or —OCF 3 .
  • a LC1d1 , A LC1f1 , A LC1g1 , A LC1j1 , A LC1k1 , A LC1k2 , A LC1m1 to A LC1m3 are each independently a 1,4-phenylene group Represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a tetrahydropyran-2,5-diyl group, or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group.
  • X LC1d1 to X LC1m2 are preferably each independently a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • Z LC1d1 , Z LC1e1 , Z LC1j1 , Z LC1k1 and Z LC1m1 are each independently a single bond, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— , — C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —COO— or —OCO— To express.
  • Z LC1d1 to Z LC1m1 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —CF 2 O— or —OCH 2 — is preferred.
  • R LC11 independently represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms.
  • the general formula (LC2) is preferably one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (LC2-a) to general formula (LC2-g).
  • R LC21 is independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or the number of carbon atoms.
  • X LC21 to X LC23 are each independently preferably a hydrogen atom or a fluorine atom, and Y LC21 is preferably independently a fluorine atom, —CF 3 or —OCF 3 .
  • X LC2d1 to X LC2d4 , X LC2e1 to X LC2e4 , X LC2f1 to X LC2f4 and X LC2g1 to X LC2g4 are each independently a hydrogen atom, chlorine atom, fluorine Represents an atom, —CF 3 or —OCF 3 ;
  • X LC2d1 to X LC2g4 are each independently preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • Z LC2a1 , Z LC2b1 , Z LC2c1 , Z LC2d1 , Z LC2e1 , Z LC2f1 and Z LC2g1 are each independently a single bond, —CH ⁇ CH—, — CF ⁇ CF—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —COO -Or -OCO- is represented.
  • Z LC2a1 to Z LC2g4 are preferably each independently —CF 2 O— or —OCH 2 —.
  • the compound represented by the general formula (LC) is preferably one or more compounds selected from the group of compounds represented by the following general formula (LC3) to general formula (LC5).
  • R LC31, R LC32, R LC41 , R LC42, R LC51 and R LC52 is 1 to 15 carbon atoms independently, one in the alkyl group or two or more —CH 2 — may be substituted with —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C— so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • one or more hydrogen atoms in the group may be optionally substituted by a halogen atom, a LC31, a LC32, a LC41, a LC42, a LC51 and a LC52 each independently any of the following Structure
  • one or more —CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom
  • one or more —CH— in the 1,4-phenylene group is Any one of which may be substituted with a nitrogen atom
  • one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3 or —OCF 3 ).
  • Z LC31, Z LC32, Z LC41, Z LC42, Z LC51 and Z LC51 each independently represent a single bond
  • -CH CH -, - C ⁇ C -, - CH 2 CH 2 -, - ( CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—
  • Z 5 represents —CH 2 — or an oxygen atom
  • X LC41 represents Represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m LC31 , m L C32, m LC41, m LC42, m LC51 and m LC52 each independently represent 0 ⁇ 3, m LC31 + m LC32, m LC41 + m LC42 and m LC51 + m LC52 is 1, 2 or 3,
  • a LC31 ⁇ When a plurality of A LC52 and Z
  • R LC31 to R LC52 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms. Most preferably,
  • a LC31 to A LC52 each independently preferably has the following structure:
  • Z LC31 to Z LC51 each independently has a single bond, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH 2 CH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —OCH 2 —. preferable.
  • Compounds represented by general formula (LC3), general formula (LC4), and general formula (LC5) include general formula (LC3-1), general formula (LC4-1), and general formula (LC5-1).
  • R 31 to R 33 are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, or alkenyloxy groups having 2 to 8 carbon atoms.
  • R 41 to R 43 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • Z 31 to Z 33 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —. , —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—,
  • X 41 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z 34 represents —CH 2 — or an oxygen atom. It is preferable to contain at least one compound selected from the group .
  • R 31 to R 33 are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, and 1 to 8 carbon atoms. Represents an alkoxy group or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 41 to R 43 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, It preferably represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 3 to 8 carbon atoms.
  • it represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably represents an alkyl group having 3 carbon atoms or an alkoxy group having 2 carbon atoms, and has 2 carbon atoms. It is particularly preferred to represent an alkoxy group.
  • Z 31 to Z 33 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, — CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or — It preferably represents CF 2 O—, and more preferably represents a single bond or —CH 2 O—.
  • the liquid crystal composition contains 5% by mass to 50% by mass of a compound selected from the group of compounds represented by general formula (LC3-1), general formula (LC4-1), and general formula (LC5-1). It is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, more preferably 8 to 27% by mass, and more preferably 10 to 25% by mass. % Content is more preferable.
  • the compound represented by the general formula (LC3-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC3-11) to general formula (LC3-15).
  • the compound represented by the general formula (LC4-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-11) to general formula (LC4-14).
  • the compound represented by the general formula (LC5-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC5-11) to general formula (LC5-14).
  • R 33 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 43a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • Z 34 represents —CH 2 -Or represents an oxygen atom.
  • R 31 to R 33 are preferably the same embodiments as in formulas (LC3-1) to (LC5-1).
  • R 41a to R 41c are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • R 31 to R 33 are preferably the same embodiments as in formulas (LC3-1) to (LC5-1).
  • R 41a to R 41c are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 3 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • general formulas (LC3-11) to (LC5-14) in order to increase the absolute value of dielectric anisotropy, general formula (LC3-11), general formula (LC4-11), Formula (LC5-11), general formula (LC3-13), general formula (LC4-13) and general formula (LC5-13) are preferred, and general formula (LC3-11), general formula (LC4-11), general formula Formula (LC5-11) is more preferred.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention preferably contains one or more compounds represented by the general formulas (LC3-11) to (LC5-14), and contains one or two compounds. It is more preferable to include one or two compounds represented by the general formula (LC3-1).
  • R 51 to R 53 are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • R 61 to R 63 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • B 1 to B 3 each represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group which may be fluorine-substituted
  • Z 41 to Z 43 each represents a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— the stands
  • X 42 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z 4 It is -CH 2 - represents an or an oxygen atom). It is preferable to contain at least one compound selected from the group of compounds represented by:
  • R 51 to R 53 are each an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl having 2 to 8 carbon atoms.
  • Group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. More preferably, it represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably represents an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 carbon atoms. And particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • R 61 to R 63 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, It preferably represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 3 to 8 carbon atoms.
  • it represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably represents an alkyl group having 3 carbon atoms or an alkoxy group having 2 carbon atoms, and has 2 carbon atoms. It is particularly preferred to represent an alkoxy group.
  • B 31 to B 33 each represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, which may be substituted with fluorine, but is an unsubstituted 1,4-phenylene group or trans-1,4- A cyclohexylene group is preferred, and a trans-1,4-cyclohexylene group is more preferred.
  • Z 41 to Z 43 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, — CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or — It preferably represents CF 2 O—, and more preferably represents a single bond or —CH 2 O—.
  • the compound represented by the general formula (LC3-2), the general formula (LC3-3), the general formula (LC4-2), and the general formula (LC5-2) is contained in an amount of 10 to 60% by mass in the liquid crystal composition. However, it is preferable to contain 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 45% by mass, more preferably 28 to 42% by mass, and more preferably 30 to 40% by mass. Further preferred.
  • the compound represented by the general formula (LC3-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC3-21) to general formula (LC3-29).
  • the compounds represented by the following general formula (LC3-31) to general formula (LC3-33) are also preferable.
  • R 51 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 61a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Preferred is the same embodiment as R 51 and R 61 in 2).
  • the compound represented by the general formula (LC4-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-21) to general formula (LC4-26).
  • the compound represented by the general formula (LC5-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC5-21) to general formula (LC5-26).
  • R 53 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 63a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • W 2 represents —CH 2 -Represents an oxygen atom, but an embodiment similar to R 53 and R 63 in formula (LC5-2) is preferred.
  • R 51 to R 53 represent general formula (LC3-2), general formula (LC4-2), and general formula (LC Similar embodiments in LC5-2) are preferred.
  • R 61a to R 63a are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • R 51 to R 53 represent general formula (LC3-2), general formula (LC4-2), and general formula (LC5- Similar embodiments in 2) are preferred.
  • R 61a to R 63a are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 3 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • general formula (LC3-21), general formula (Lc3-22) and general formula Formula (LC3-25) in order to increase the absolute value of dielectric anisotropy, general formula (LC3-21), general formula (Lc3-22) and general formula Formula (LC3-25), Formula (LC4-21), Formula (LC4-22) and Formula (LC4-25), Formula (LC5-21), Formula (LC5-22) and Formula (LC LC5-25) is preferred.
  • the compounds represented by the general formula (LC3-2), the general formula (Lc4-2) and the general formula (LC5-2) can be contained in one kind or two or more kinds, but B 1 to B 3 are 1, It is preferable to contain at least one compound each representing a 4-phenylene group and a compound in which B 1 to B 3 represent a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 each independently represent the same meaning as R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 in the general formula (LC3)
  • X LC3b1 to X LC3b6 are Represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and at least one of X LC3b1 and X LC3b2 or X LC3b3 and X LC3b4 represents a fluorine atom, m LC3a1 is 1, 2 or 3, and m LC3b1 is 0 or 1 and when there are a plurality of A LC31 and Z LC31 , they may be the same or different.) Or one or more compounds selected from the group of compounds represented by Is preferred.
  • R LC31 and R LC32 each independently represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 7 carbon atoms. Is preferably represented.
  • a LC31 preferably represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group, a tetrahydropyran-2,5-diyl group, or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group.
  • 4-phenylene group and trans-1,4-cyclohexylene group are more preferable.
  • Z LC31 is a single bond, -CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - CH 2 CH 2 - is preferred to represent, and more preferably a single bond.
  • the general formula (LC3-a) preferably represents the following general formula (LC3-a1).
  • R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in General Formula (LC3).
  • R LC31 and R LC32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 1 carbon atom. More preferably, it represents an alkyl group of ⁇ 7 , and R LC32 represents an alkoxy group of 1 to 7 carbon atoms.
  • the general formula (LC3-b) is preferably represented by the following general formula (LC3-b1) to general formula (LC3-b12).
  • the general formula (LC3-b1), the general formula (LC3-b6), the general formula (LC3-b8) and general formula (LC3-b11) are more preferable, general formula (LC3-b1) and general formula (LC3-b6) are more preferable, and general formula (LC3-b1) is Most preferably it represents.
  • R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in General Formula (LC3).
  • R LC31 and R LC32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 2 carbon atoms. Or an alkyl group having 3 carbon atoms, and more preferably R LC32 represents an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (LC4) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-a) to general formula (LC4-c), and the compound represented by the general formula (LC5) is Compounds represented by the following general formula (LC5-a) to general formula (LC5-c) are preferable.
  • R LC41, R LC42 and X LC41 each independently represent the same meaning as R LC41, R LC42 and X LC41 in the general formula (LC4)
  • R LC51 and R LC52 is the general independently It represents the same meaning as R LC51 and R LC52 in formula (LC5)
  • R LC41, R LC42, R LC51 and R LC52 each independently represents an alkyl group of 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, the number alkenyl group or a carbon atom of 2 to 7 carbon atoms 2 It preferably represents ⁇ 7 alkenyloxy groups.
  • Z LC4a1 to Z LC5c1 each independently preferably represents a single bond, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH 2 CH 2 —, and more preferably represents a single bond.
  • the compound represented by the general formula (LC) is selected from the compounds represented by the following general formula (LC6) (excluding compounds represented by the general formula (LC1) to the general formula (LC5)). It is also preferable that it is 1 type, or 2 or more types of compounds.
  • R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • One or more CH 2 groups in the alkyl group are —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C, so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • ⁇ C— may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be optionally halogen substituted.
  • R LC61 and R LC62 are each independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms.
  • the alkenyl group is preferably represented by any one of the following structures.
  • a LC61 to A LC63 each independently represent any one of the following structures.
  • one or more CH 2 CH 2 groups in the cyclohexylene group may be substituted with —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 —.
  • One or two or more CH groups in the phenylene group may be substituted with a nitrogen atom.
  • a LC61 to A LC63 each independently preferably have any one of the following structures.
  • Z LC61 and Z LC62 are each independently a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C— , —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—. , -OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-a represents, MLC61 represents 0-3.
  • Z LC61 and Z LC62 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO— , —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 -Or -CF 2 O- is preferred.
  • the compound represented by the general formula (LC6) is one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (LC6-a) to general formula (LC6-v) Is preferred.
  • R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, carbon An alkenyl group having 2 to 7 atoms or an alkenyloxy group having 2 to 7 carbon atoms is represented.
  • polymerizable compound examples include a monofunctional polymerizable compound having one reactive group, and a polyfunctional polymerizable compound having two or more reactive groups such as bifunctional or trifunctional. Can be mentioned.
  • the polymerizable compound having a reactive group may or may not contain a mesogenic moiety.
  • the reactive group is preferably a substituent having photopolymerizability.
  • the reaction of the polymerizable compound having a reactive group can be suppressed during the thermal polymerization of the vertical alignment film material. Substituents are particularly preferred.
  • the polymerizable compound according to the present invention includes the following general formula (P)
  • Z p1 represents a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, and a hydrogen atom in a halogen atom.
  • An optionally substituted alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, a hydrogen atom optionally substituted with a halogen atom, and an alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms optionally substituted with a halogen atom Represents an alkenyloxy group having 1 to 15 carbon atoms or —Sp p2 —R p2 ;
  • R p1 and R p2 are each independently the following formulas (RI) to (R-IX):
  • R 2 to R 6 are independently of each other a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or the number of carbon atoms. 1 to 5 halogenated alkyl groups, W is a single bond, —O— or a methylene group, T is a single bond or —COO—, and p, t and q are each independently 0, Represents 1 or 2, Sp p1 and Sp p2 each represent a spacer group, and each of Sp p1 and Sp p2 independently represents a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s — (wherein s is L p1 and L p2 each independently represent a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, an integer of 1 to 11 and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring.
  • M p3 represents the following formulas (i-13) to (ix-13):
  • m p2 to m p4 each independently represents 0, 1, 2 or 3
  • m p1 and m p5 each independently represent 1, 2 or 3, but when there are a plurality of Z p1 May be the same or different.
  • R p1 When a plurality of R p1 are present, they may be the same or different.
  • R p2 When a plurality of R p2 are present, they may be the same.
  • Z p1 is preferably -Sp p2 -R p2
  • R 11 and R 12 are each independently represented by the formulas (R-1) to (R-3). Either is preferable.
  • m p1 + m p5 is preferably 2 or more.
  • L p1 represents a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, —COO—, —OCO—, —COOC 2.
  • H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - CH CH -, - CF 2 -, - CF 2 O -, - (CH 2) z —C ( ⁇ O) —O—, — (CH 2 ) z—O— (C ⁇ O) —, —O— (C ⁇ O) — (CH 2 ) z—, —CH ⁇ CH—COO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCOCH ⁇ CH—, — (C ⁇ O) —O— (CH 2 ) z—, —OCF 2 — or —C ⁇ C—, and L p2 represents
  • At least one of L p1 and L p2 in the general formula (P) is — (CH 2 ) z —C ( ⁇ O) —O— or — (CH 2 ) z—O— (C ⁇ O). It is preferably at least one selected from the group consisting of — and —O— (C ⁇ O) — (CH 2 ) z— and — (C ⁇ O) —O— (CH 2 ) z—.
  • R p1 and R p2 are each independently the following formulas (R-1) to (R-15):
  • m p3 represents 0, 1, 2, or 3.
  • L p1 is a single bond
  • m p2 is 2 or 3, a plurality of L p1 is present. At least one is preferably a single bond.
  • m p3 represents 0, 1, 2 or 3, and when m p3 is 1, M p2 is a 1,4-phenylene group, and when m p3 is 2 or 3, a plurality of them are present.
  • m p3 in the general formula (P) represents 0, 1, 2, or 3, and at least one of M p2 is a 1,4-phenylene group substituted with one or two or more fluorines. It is preferable.
  • m p4 in the general formula (P) represents 0, 1, 2 or 3, and at least one of M p3 is a 1,4-phenylene group substituted with one or two or more fluorines. It is preferable.
  • the spacer group (Sp p1 , Sp p2 , Sp p4 ) in the general formula (P) is a single bond, —OCH 2 —, — (CH 2 ) z O—, —CO—, —C 2 H 4.
  • the polymerizable compound of the general formula (P) according to the present invention is represented by the general formula (Pa), the general formula (Pb), the general formula (Pc), and the general formula (Pd). It is preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds.
  • R p1 and R p2 are each independently the following formulas (RI) to (R-IX):
  • R 2 to R 6 are independently of each other a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or the number of carbon atoms. 1 to 5 halogenated alkyl groups, W is a single bond, —O— or a methylene group, T is a single bond or —COO—, and p, t and q are each independently 0, Represents 1 or 2, Ring A and Ring B are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, anthracene-2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, pyridine-2,5- Diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indan-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1, Represents
  • Sp p1 and Sp p4 each represent a spacer group
  • X p1 to X p4 preferably each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom
  • L p3 is preferably —CH ⁇ CHCOO—, —COOCH ⁇ CH— or —OCOCH ⁇ CH—.
  • R p1 When a plurality of R p1 are present, they may be the same or different.
  • R p1 When a plurality of R p1 are present, they may be the same or different, and a plurality of R p2 are present. In some cases, they may be the same or different.
  • a plurality of Sp p1 When a plurality of Sp p1 are present, they may be the same or different.
  • Sp p4 When there are a plurality of Sp p4 , they are the same. They may be the same or different when there are a plurality of L p4 and L p5, and they may be the same when there are a plurality of rings A to C Or different.
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pa) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pa-1) to (Pa-31).
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pb) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pb-1) to (Pb-34).
  • Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pc) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pc-1) to (Pc-52).
  • the compound represented by the general formula (Pd) according to the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (P-d ').
  • mp10 is more preferably 2 or 3.
  • the other symbols are the same as those in the general formula (pd) and are omitted.
  • Preferable examples of the compound represented by the general formula (Pd) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pd-1) to (Pd-31).
  • the “alkyl group having 1 to 15 carbon atoms” is preferably a linear or branched alkyl group, and more preferably a linear alkyl group.
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 are each independently 1 to 1 carbon atoms. Eight alkyl groups are preferred, and alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are more preferred.
  • alkyl group having 1 to 15 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, isopentyl group.
  • examples of alkyl groups are common and are appropriately selected from the above examples depending on the number of carbon atoms of each alkyl group.
  • Examples of the “alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms” according to the present invention are preferably present at a position where at least one oxygen atom in the substituent is directly bonded to the ring structure.
  • Group, propoxy group (n-propoxy group, i-propoxy group), butoxy group, pentyloxy group, octyloxy group and decyloxy group are more preferable.
  • the example of an alkoxy group is common and is suitably selected from the said illustration according to the number of carbon atoms of each alkoxy group.
  • alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms examples include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1,3-butadienyl. Group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 2-hexenyl group and the like. More preferable alkenyl groups according to the present invention include the following formula (i) (vinyl group), formula (ii) (1-propenyl group), formula (iii) (3-butenyl group) and formula (iv) ) (3-pentenyl group):
  • examples of the polymerizable compound having a monofunctional reactive group that is preferable for increasing the solubility with a low-molecular liquid crystal and suppressing crystallization include the following general formula (VI):
  • V represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic group having 5 to 30 carbon atoms.
  • the alkylene group in the polyvalent alkylene group may be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent to each other, and the alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group is an oxygen atom) Or may be substituted with a cyclic substituent, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. All 1,4-phenylene groups of Meaning hydrogen atoms -CH 3, -OCH 3, fluorine atom, or a cyano group may be substituted.
  • the polymerizable compound represented by) are preferred.
  • X 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • a hydrogen atom is preferred, and when importance is placed on reducing the residual amount of reaction, a methyl group is preferred. preferable.
  • Sp 3 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) t — (wherein t represents an integer of 2 to 11, Represents the bond to the aromatic ring), but the length of the carbon chain affects Tg, so when the polymerizable compound content is less than 10% by weight, it is preferably not too long.
  • a bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferred.
  • the polymerizable compound content is less than 6% by weight, a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred.
  • an alkylene group having 5 to 10 carbon atoms is preferable.
  • t is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
  • the number of carbon atoms is used a mixture of a plurality of number of carbon atoms of Sp 3 are different polymerizable compounds such that the desired pre-tilt angle as needed so affects the pretilt angle can be obtained at the substrate surface including the alignment film It is preferable.
  • V represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic substituent having 5 to 30 carbon atoms, and an alkylene group in the polyvalent alkylene group. May be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent, and an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom within the range where the oxygen atom is not adjacent) .) Or may be substituted with a cyclic substituent, and is preferably substituted with two or more cyclic substituents.
  • polymerizable compound represented by the general formula (VI) is represented by the general formula (X1a).
  • a 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • a 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkylene group are each independently an oxygen atom, assuming that oxygen atoms are not directly bonded to each other, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkylene group are each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group.
  • a 3 and A 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) And each independently may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently a halogen atom. Which may be substituted with an atom or an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms).
  • a 4 and A 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) And each independently may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently a halogen atom. Which may be substituted with an atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms).
  • B 1 , B 2 and B 3 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are).
  • each may be independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more of the alkyl groups may be substituted.
  • each of the hydrogen atoms may be independently substituted with a halogen atom or a trialkoxysilyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • the general formula (X1a) is preferably a compound represented by the general formula (II-b).
  • the compounds represented by the general formula (II-b) are specifically compounds represented by the following formulas (II-q) to (II-z), (II-aa) to (II-al). It is preferable.
  • the compounds represented by the above general formula (VI), general formula (XaI) and general formula (II-b) may be one kind or two or more kinds.
  • a 8 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • the 6-membered rings T 1 , T 2 and T 3 are each independently
  • Y 1 and Y 2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO—, —OCO—, —C ⁇ C—, —CH ⁇ CH—.
  • Y 3 and Y 4 are each independently a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkylene group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other, Each independently may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkylene group are each independently a fluorine atom, a methyl group, Or may be substituted with an ethyl group).
  • B 8 represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkylene group having a terminal acryloyl group or methacryloyl group.
  • polymerizable compound represented by the general formula (VI) is specifically the general formula (X1c).
  • R 70 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 71 represents a hydrocarbon group having a condensed ring
  • examples of the polymerizable compound having a multifunctional reactive group that is preferable for increasing the solubility with a low-molecular liquid crystal and suppressing crystallization include the following general formula (V):
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond
  • U represents a linear or branched chain having 2 to 20 carbon atoms
  • alkyl group of ⁇ 20 May be substituted with an alkyl group of ⁇ 20 (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent) or a cyclic substituent, and k is an integer of 1 to 5 All 1,4-phenyle in the formula Groups, any hydrogen atom is -CH 3, -OCH 3, fluorine atom, or may be substituted by a cyano group.)
  • the polymerizable compound represented by are preferred.
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • a hydrogen atom is preferable, and importance is placed on reducing the amount of residual reaction. In this case, a methyl group is preferred.
  • Sp 1 and Sp 2 are each independently a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s — (wherein s is 2 to 11). In which the oxygen atom is bonded to an aromatic ring.)
  • the pretilt angle in the liquid crystal display element of the present invention is the number of carbon atoms, the content with liquid crystal, and the alignment film used. It is affected by the type and orientation processing conditions. It is preferable to use a material that spontaneously induces a pretilt angle on the surface of the alignment film depending on the molecular structure of the polymerizable compound.
  • the carbon chain is preferably not so long, a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a single bond Alternatively, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
  • a polymerizable compound having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably 8 to 10 carbon atoms.
  • Sp 1 and Sp 2 represent —O— (CH 2 ) s —, it affects the pretilt angle, so it is preferable to adjust the lengths of Sp 1 and Sp 2 as necessary.
  • s is preferably from 1 to 5, and more preferably from 1 to 3.
  • s is preferably 6 to 10.
  • at least one of Sp 1 and Sp 2 is a single bond, a molecular asymmetry is exhibited, which is preferable because pretilt is induced.
  • a compound in which Sp 1 and Sp 2 are the same in the general formula (V) is also preferable, and it is preferable to use two or more compounds in which Sp 1 and Sp 2 are the same. In this case, it is more preferable to use two or more different Sp 1 and Sp 2 from each other.
  • U represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic substituent having 5 to 30 carbon atoms
  • an alkylene group in the polyvalent alkylene group May be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent, and an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom within the range where the oxygen atom is not adjacent)
  • May be substituted with a cyclic substituent and is preferably substituted with two or more cyclic substituents.
  • U preferably specifically represents the following formulas (Va-1) to (Va-13).
  • biphenyl having high linearity is preferable, and it is preferable to express the formula (Va-1) to the formula (Va-6).
  • the structure representing the formula (Va-6) to the formula (Va-11) is preferable in terms of high solubility with liquid crystal, and is used in combination with the formula (Va-1) to the formula (Va-6). preferable.
  • C ⁇ C- or all of the 1,4-phenylene group represents in formula single bond
  • Any hydrogen atom is —CH 3 , —OCH 3 , a fluorine atom, or a cyano group
  • one or more CH 2 CH 2 groups in the cyclohexylene group may be substituted with —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 —. May be good.
  • U has a ring structure, at least one of Sp 1 and Sp 2 is —O— (CH 2 ) s — (wherein s represents an integer of 1 to 7, and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring) It is preferable that both are —O— (CH 2 ) s —.
  • k represents an integer of 1 to 5, but k is preferably a bifunctional compound of 1 or k is a trifunctional compound of 2, more preferably a bifunctional compound. .
  • the compound represented by the general formula (V) is preferably a compound represented by the following general formula (Vb).
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s —
  • Z 1 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, both of which are diacrylate derivatives each representing a hydrogen atom, or both are dimethacrylate derivatives having a methyl group.
  • a compound in which one represents a hydrogen atom and the other represents a methyl group is also preferable.
  • diacrylate derivatives are the fastest, dimethacrylate derivatives are slow, asymmetric compounds are in the middle, and a preferred embodiment can be used depending on the application.
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s—, at least one of which is —O -(CH 2 ) s- is preferred, and an embodiment in which both represent -O- (CH 2 ) s- is more preferred.
  • s is preferably 1-6.
  • Z 1 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, — CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO— CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 —COO—, —CH 2 CH 2 —OCO—, —COO—CH 2 —, —OCO—CH 2 —, —CH 2 —COO—, —CH 2 —OCO—, —CY 1 ⁇ CY 2 — (Y 1 and Y 2 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom), —C ⁇ C— or a single bond, —OCH 2 —
  • C represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group or a single bond in which any hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom.
  • -A phenylene group or a single bond is preferred.
  • Z 1 is preferably a linking group other than a single bond.
  • Z 1 is preferably a single bond.
  • C represents a single bond and the ring structure is formed of two rings.
  • Specific examples of the polymerizable compound having a ring structure include the following general formula: Compounds represented by (V-1) to (V-6) are preferred, compounds represented by general formulas (V-1) to (V-4) are particularly preferred, and compounds represented by general formula (V-2) Most preferred are the compounds
  • the compounds represented by the following general formulas (V1-1) to (V1-5) are preferable for improving the solubility in the liquid crystal composition, and the general formula (V1-1) ) Is particularly preferred.
  • the general formula (Vb) is preferably used when it is formed of three ring structures, and the compounds represented by the general formulas (V1-6) to (V1-13) have a solubility in the liquid crystal composition. It is preferable in terms of enhancement. Further, the compounds represented by the general formulas (V-1) to (V-6) having a strong anchoring force with the liquid crystal have a weak general anchoring force and a good compatibility with the liquid crystal composition (V1- It is also preferable to use a mixture with the compound represented by 1) to (V1-5).
  • q1 and q2 each independently represents an integer of 1 to 12, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • a compound represented by the following general formula (Vc) is preferable in terms of increasing the reaction rate, and the pretilt angle is thermally stable. This is preferable.
  • a desired pretilt angle can be obtained by adjusting the number of carbon atoms of Sp 1 , Sp 2 and Sp 3 as necessary. The relationship between pretilt and the number of carbon atoms shows the same tendency as in the case of two functional groups.
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 , Sp 2 and Sp 3 each independently represent a single bond, having 1 to 12 carbon atoms.
  • a compound having a photo-alignment function as the polymerizable compound.
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ).
  • s 2 (wherein s represents an integer of 1 to 7 and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring)
  • Z 1 represents —N ⁇ N—
  • C represents 1,4-phenylene.
  • a group, a trans-1,4-cyclohexylene group (any hydrogen atom may be substituted by a fluorine atom) or a compound representing a single bond is preferable.
  • Rn1 and Rn2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and in the formula, pn and qn each independently represents an integer of 1 to 12.
  • Polymerization initiator As the polymerization method of the polymerizable compound used in the present invention, radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, etc. can be used, but polymerization is preferably performed by radical polymerization, radical polymerization by photo-Fries rearrangement, and initiation of photopolymerization. Radical polymerization with an agent is more preferred.
  • radical polymerization initiator a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator is preferable. Specifically, the following compounds are preferable.
  • Benzoins such as benzoin, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether; Acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; Benzyl, methylphenylglyoxyesters; Benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4' -Benzophenone series such as tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 2,5-dimethylbenzophenone, 3,4-dimethylbenzophenone; Thio
  • polymerization can be carried out by containing a polymerizable liquid crystal compound having a conjugated structure that absorbs ultraviolet rays as radical polymerization by photo-Fries rearrangement.
  • a polymerizable liquid crystal compound having a conjugated structure represented by general formulas (X1c-1) to (X1c-4) in place of the polymerization initiator because the voltage holding ratio of the liquid crystal element is not lowered. It is also preferable to use these in combination with a polymerization initiator for the purpose of promoting polymerization.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention preferably contains the liquid crystal composition exemplified above and the polymerizable compound exemplified above in an amount of 0.5% by mass or more and less than 10% by mass.
  • the lower limit of the content of the functional compound is preferably 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and the upper limit is preferably less than 9% by mass, more preferably less than 7% by mass.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention preferably contains the liquid crystal composition exemplified above and 10% by mass or more and less than 40% by mass polymerizable compound exemplified above.
  • the lower limit of the content of the polymerizable compound is preferably 15% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and the upper limit is preferably less than 30% by mass, and more preferably less than 25% by mass.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention preferably contains the liquid crystal composition exemplified above and the polymerizable compound exemplified above in an amount of 5% by mass or more and less than 15% by mass.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention contains 0.5% by mass or more and less than 40% by mass of a polymerizable compound, so that uniaxial optical anisotropy or uniaxial refractive index anisotropy or It is preferable to form a polymer network having an easy-orientation axis direction, and it is more preferable that the optical axis or the easy-orientation axis of the polymer network and the easy-orientation axis of the low-molecular liquid crystal are substantially coincident.
  • the polymer network includes a polymer binder in which a polymer thin film is formed by aggregating a plurality of polymer networks.
  • the polymer binder has refractive index anisotropy indicating uniaxial orientation, low molecular liquid crystal is dispersed in the thin film, and the uniaxial optical axis of the thin film and the optical axis of the low molecular liquid crystal are in substantially the same direction.
  • the feature is that it is complete. Therefore, unlike a polymer dispersion type liquid crystal or polymer network type liquid crystal which is a light scattering type liquid crystal, light scattering does not occur and a high contrast display can be obtained in a liquid crystal element using polarized light. It is characterized in that the response time of the liquid crystal element is improved by shortening the time.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention forms a polymer network layer (hereinafter referred to as a polymer network layer) over the entire liquid crystal element, and a polymer thin film layer is formed on the liquid crystal element substrate.
  • a polymer network layer a polymer network layer
  • PSA Polymer Sustained Alignment
  • the polymerizable compound that is a precursor of a polymer having a high Tg is a polymerizable compound having a molecular structure that increases the crosslink density, and preferably has 2 or more functional groups.
  • the precursor of the polymer having a low Tg preferably has a structure in which the number of functional groups is 1 or 2 or more, and an alkylene group or the like is provided as a spacer between the functional groups to increase the molecular length.
  • Tg is also related to thermal mobility at the molecular level in the main chain and side chain of the polymer network, and has an influence on electro-optical properties. For example, when the crosslink density is increased, the molecular mobility of the main chain is lowered, the anchoring force with the low molecular liquid crystal is increased, the drive voltage is increased, and the fall time is shortened.
  • the anchoring force at the polymer network interface is influenced by the molecular mobility of the polymer side chain in addition to the above Tg, and the polymer is obtained by using a polymerizable compound having a polyvalent branched alkylene group and a polyvalent alkyl group.
  • the anchoring force of the interface is lowered.
  • the polymerizable compound having a polyvalent branched alkylene group and a polyvalent alkyl group is effective in inducing a pretilt angle at the substrate interface and acts in the direction of reducing the polar anchoring force.
  • a phase separation structure may be formed by binodal decomposition in which an infinite number of polymerizable compound phases are generated and grown as island-like nuclei in the liquid crystal phase, and phase separation is caused by fluctuations in concentration between the liquid crystal phase and the polymerizable compound phase.
  • a phase separation structure may be formed by spinodal decomposition.
  • the content of at least low-molecular liquid crystal is 85% by mass or more, and the size is smaller than the wavelength of visible light by using a compound having a high reaction rate of the polymerizable compound.
  • Innumerable nuclei of the polymerizable compound are generated to form a nano-order phase separation structure, which is preferable.
  • the liquid crystal display device has high contrast, no light scattering, high contrast, strong influence of anchoring force from the polymer network, and short fall time. Is particularly preferable.
  • the nucleation of the polymerizable compound phase in the binodal decomposition is preferably adjusted as needed as affected by changes in compatibility depending on the type and combination of compounds, reaction rate, temperature and other parameters.
  • the reaction rate in the case of ultraviolet polymerization, may be adjusted as appropriate to the ultraviolet irradiation conditions so as to promote the reactivity depending on the functional group of the polymerizable compound, the type and content of the photoinitiator, and the ultraviolet irradiation intensity.
  • An ultraviolet irradiation intensity of 20 mW / cm 2 or more is preferable.
  • the low-molecular liquid crystal content is 85% by mass or more, it is preferable to form a polymer network with a phase separation structure by spinodal decomposition.
  • spinodal decomposition a phase separation fine structure is obtained due to fluctuations in the concentration of two phases with periodicity, so that visible light can be obtained. This is preferable because a uniform gap interval smaller than the wavelength can be easily formed. It is preferable to form the polymer network.
  • phase separation structure When the proportion of the polymerizable compound is less than 15% by mass, it is preferable to form a phase separation structure by binodal decomposition, and when it is 15% by mass or more, it is preferable to form a phase separation structure by spinodal decomposition.
  • content of the polymerizable compound When the content of the polymerizable compound is increased, there exists a phase transition temperature at which the low-molecular liquid crystal phase and the polymerizable compound phase are separated into two phases due to the influence of temperature. An isotropic phase is exhibited at a temperature higher than the two-phase separation transition temperature, but if it is low, separation occurs and a uniform phase separation structure cannot be obtained.
  • a phase separation structure When two-phase separation is performed according to temperature, it is preferable to form a phase separation structure at a temperature higher than the two-phase separation temperature.
  • a polymer network is formed while maintaining the same alignment state as that of the low-molecular liquid crystal.
  • the formed polymer network exhibits optical anisotropy so as to follow the orientation of the low-molecular liquid crystal.
  • As the form of the liquid crystal layer in the polymer network a structure in which the liquid crystal composition forms a continuous layer in the three-dimensional network structure of the polymer, a structure in which droplets of the liquid crystal composition are dispersed in the polymer, or both are mixed.
  • a pretilt angle of 0 to 90 ° is preferably induced with respect to the liquid crystal element substrate interface by the action of the polymer network.
  • the polymer network to be formed preferably has a function of aligning the coexisting low molecular liquid crystal in the alignment direction indicated by the alignment film of the liquid crystal cell, and further has a function of pretilting the low molecular liquid crystal with respect to the polymer interface direction. It is also preferable.
  • a polymerizable compound that pretilts the low-molecular liquid crystal with respect to the polymer interface is useful and preferable for improving the transmittance and lowering the driving voltage of the liquid crystal element.
  • it may have refractive index anisotropy, and it is preferable to use a polymerizable compound having a mesogenic group for the function of aligning the liquid crystal in the alignment direction.
  • a pretilt may be formed by forming a polymer network by applying ultraviolet rays or the like while applying a voltage.
  • a polymerizable compound having a polyvalent alkyl group having no mesogenic group that induces vertical alignment or a polyvalent branched alkylene group may be used, and a polymerizable compound having a mesogenic group Is also preferred in combination.
  • the fibrous or columnar polymer network is in the vertical direction of the low molecular liquid crystal with respect to the liquid crystal cell substrate. It is preferable that they are formed in substantially the same direction.
  • the liquid crystal is pretilted and aligned.
  • a fiber-like or columnar polymer network is inclined in the same direction as the low-molecular liquid crystal.
  • the polymerizable compound may be selected so that the inclination of the polymer network occurs spontaneously at the substrate interface.
  • a polymer network may be formed by applying a voltage to place the liquid crystal in an inclined alignment state and irradiating ultraviolet rays or the like.
  • polymerization may be performed while applying a voltage in a voltage range of about 0.9 V to 2 V higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the polymer network may be formed at a voltage lower than the threshold voltage after a voltage higher than the threshold voltage is applied for a short time of several seconds to several tens of seconds during the polymer network formation process.
  • the fibrous or columnar polymer network is formed to be inclined so as to induce a pretilt angle of 90 ° to 80 ° with respect to the transparent substrate plane, and a pretilt angle of 90 ° to 85 ° is preferred.
  • a pretilt angle of 9 to 85 degrees is preferred, a pretilt angle of 89.9 to 87 degrees is preferred, and a pretilt angle of 89,9 to 88 degrees is preferred.
  • the fibrous or columnar polymer network formed by any method is characterized in that the two cell substrates are connected to each other. Thereby, the thermal stability of the pretilt angle is improved, and the reliability of the liquid crystal display element can be increased.
  • the alkylene group between the functional group and the mesogenic group has 6 or more carbon atoms.
  • a desired pretilt angle can be induced in the vicinity of the interface by adjusting the compounding ratio of these compounds.
  • the trans form has a rod-like shape similar to that of the low-molecular liquid crystal, which affects the alignment state of the low-molecular liquid crystal.
  • the trans isomer contained in the polymerizable liquid crystal composition of the present invention is such that when ultraviolet rays are irradiated as parallel light from the upper surface of the cell, the direction of ultraviolet rays and the long axis direction of the rod-like molecules are aligned in parallel.
  • the liquid crystal is aligned so as to be aligned in the molecular long axis direction of the trans form.
  • the molecular long axis of the trans body is oriented in the tilt direction and the liquid crystal is oriented in the tilt direction of the ultraviolet rays. That is, a pre-tilt angle is induced and a photo-alignment function is exhibited.
  • the pretilt angle induced by crosslinking the polymerizable compound at this stage is fixed by a fibrous or columnar polymer network formed by polymerization phase separation.
  • the pretilt angle that is important in the VA mode is induced by a method of separating the polymerization phase while applying a voltage, a method of adding a plurality of polymerizable compounds having different induced pretilt angles, and a reversible photo-alignment function.
  • the liquid crystal element of the present invention can be produced using a method of aligning low-molecular liquid crystals and polymerizable liquid crystal compounds in the direction in which ultraviolet rays travel by using the photo-alignment function exhibited by the polymerizable compound, and separating the polymerization phase as necessary. .
  • the polymerizable compound having a photo-alignment function is preferably a photoisomeric compound that absorbs ultraviolet rays to become a trans isomer, and further, the polymerizable compound having a photo-alignment function has a reaction rate of the polymerizable compound having the photo-alignment function. It is preferably slower than the reaction rate of the polymerizable compound other than the above.
  • the polymerizable compound having a photo-alignment function immediately becomes a trans isomer, and when aligned in the light traveling direction, the surrounding liquid crystal compound including the polymerizable property is aligned in the same direction.
  • the pre-tilt angle in the direction in which UV light travels when the polymer phase separation proceeds and the long axis direction of the low molecular liquid crystal and the easy axis direction of the polymer network are aligned with the easy axis of the polymerizable compound having the photo-alignment function. Is induced.
  • the polymer liquid crystal composition is used for the alignment direction of the alignment film having a fibrous or columnar polymer network on the liquid crystal cell substrate surface by phase separation polymerization.
  • the low-molecular liquid crystals are aligned in parallel, but they are formed in the same direction as the refractive index anisotropy or easy-orientation axis direction of the formed fibrous or columnar polymer network and the alignment direction of the low-molecular liquid crystals. Is preferred.
  • the fibrous or columnar polymer network is present in substantially the entire cell except for the voids in which the low-molecular liquid crystal is dispersed.
  • a polyvalent alkyl group having no mesogenic group or a polymerizable compound having a polyvalent alkylene group and a polymerizable compound having a mesogenic group.
  • the electro-optical characteristics are affected by the surface area of the polymer network interface and the gap spacing of the polymer network, it is important not to cause light scattering, and the average gap spacing is preferably smaller than the wavelength of visible light.
  • the average gap spacing is preferably smaller than the wavelength of visible light.
  • the polymer phase is formed so that the surface area of the interface increases due to the change in the polymer phase separation structure and the gap spacing becoming fine, and the drive voltage and the fall time are shortened.
  • the polymerization phase separation structure is also affected by the polymerization temperature.
  • phase separation rate is greatly influenced by the compatibility between the low-molecular liquid crystal and the polymerizable compound and the polymerization rate. Since it largely depends on the molecular structure and content of the compound, it is preferable to adjust the composition as appropriate.
  • compatibility is high, it is preferable to use a polymerizable compound having a high polymerization rate.
  • ultraviolet polymerization it is preferable to increase the ultraviolet intensity. It is also preferable to increase the content of the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition.
  • the phase separation rate is sufficiently high, which is preferable for producing the liquid crystal element of the present invention.
  • a method for reducing the compatibility a method of polymerizing at a low temperature can be mentioned.
  • the temperature is lowered, the degree of alignment order of the liquid crystal is increased and the compatibility between the liquid crystal and the monomer is decreased, so that the polymerization phase separation rate can be increased.
  • Still another method includes a method in which the polymerizable liquid crystal composition is polymerized at a temperature showing a supercooled state. In this case, it is sufficient to make the temperature slightly lower than the melting point of the polymerizable liquid crystal composition. Therefore, it is preferable that the phase separation can be accelerated only by lowering the temperature by several degrees.
  • the polymer phase separation structure corresponding to the case where a monomer composition content of several tens of percent is added to the liquid crystal, that is, the surface area of the polymer network interface, which is a structure that acts to shorten the fall time, has a large gap spacing.
  • a fine polymer network structure is formed. Therefore, it is preferable that the polymerizable liquid crystal composition of the present invention is appropriately adjusted in consideration of the alignment function, the crosslinking density, the anchoring force, and the gap interval so that the fall time is shortened.
  • ⁇ Continuous structure of polymer network layer A structure in which a polymer network layer is formed on the entire surface of the liquid crystal display element in the liquid crystal phase and the liquid crystal phase is continuous, and the orientation axis of the polymer network and the uniaxial optical axis are substantially in the same direction as the orientation axis of the low-molecular liquid crystal It is preferable that the polymer network is formed so as to induce a pretilt angle of the low-molecular liquid crystal, and light is obtained by reducing the average gap distance of the polymer network to be smaller than the wavelength of visible light and smaller than at least 450 nm. Since scattering does not occur, it is preferable.
  • the average gap interval is in the range of around 200 nm and the upper limit is around 450 nm. It is preferable to enter. Increasing the drive gap increases the average gap spacing.
  • the fall response time can be improved in the range of about 5 msec to about 1 msec, which is preferable.
  • the average gap interval is in the range of about 300 nm to 450 nm.
  • the average gap interval may be set between about 50 nm and about 250 nm, and in order to reduce it to 0.5 msec or less, it is preferable to set from about 50 nm to about 200 nm.
  • the average diameter of the polymer network is in the range of 20 nm to 700 nm, contrary to the average gap spacing. As the content of the polymerizable compound increases, the average diameter tends to increase. Increasing the polymerization phase separation rate by increasing the reactivity increases the density of the polymer network and decreases the average diameter of the polymer network. Therefore, the phase separation conditions may be adjusted as necessary.
  • the average diameter is preferably 20 nm to 160 nm, and when the average gap distance is 200 nm to 450 nm, the average diameter is 40 nm to 160 nm. preferable.
  • the polymerizable compound content is greater than 10%, a range of 50 nm to 700 nm is preferable, and a range of 50 nm to 400 nm is more preferable.
  • ⁇ Discontinuous structure of polymer network layer> In contrast to a structure in which a polymer network layer is formed on the entire surface of a liquid crystal display element and the liquid crystal phase is continuous, if the content of the polymerizable compound is low and the amount necessary for the polymer network layer to cover the entire cell is insufficient, the polymer network Layers are formed discontinuously.
  • the polarity of the substrate surface such as polyimide alignment film is high, the polymerizable compound tends to gather near the liquid crystal cell substrate interface, and the polymer network layer is formed so that the polymer network grows from the substrate surface and adheres to the substrate interface.
  • a polymer network layer, a liquid crystal layer, a polymer network layer, and a counter substrate are stacked in this order from the surface.
  • Polymer having a laminated structure of polymer network layer / liquid crystal layer / polymer network layer and having a thickness of at least 0.5%, preferably 1%, more preferably 5% or more of the cell thickness in the cell cross-sectional direction
  • the network layer is formed, the effect of shortening the fall time due to the action of the anchoring force between the polymer network and the low-molecular liquid crystal is exhibited and a favorable tendency is exhibited.
  • the thickness of the polymer network layer may be increased as necessary.
  • the polymer network structure in the polymer network layer is such that the low-molecular liquid crystal and the easy-orientation axis or uniaxial optical axis are aligned in substantially the same direction, and the low-molecular liquid crystal is formed so as to induce a pretilt angle. Just do it.
  • the average gap distance is preferably in the range of 90 nm to 450 nm.
  • the content of the polymerizable compound when the content of the polymerizable compound is 1% by mass to 6% by mass, it is preferable to use a bifunctional monomer having a mesogenic group having a high anchoring force, and the polymerization rate is low with a structure having a short distance between the functional groups. It is preferable to use a fast bifunctional monomer, and it is preferable to form a polymer phase separation structure at a low temperature of 0 ° C. or lower.
  • the content of the polymerizable compound is from 6% by mass to less than 10% by mass, a combination of the bifunctional monomer and a monofunctional monomer having a low anchoring force is preferable, and a range of 25 ° C. to ⁇ 20 ° C. is necessary.
  • the melting point is room temperature or higher, it is preferable to lower the melting point by about 5 ° C. because the same effect as low temperature polymerization can be obtained.
  • the content of the polymerizable compound is changed from 10% by mass to 40% by mass, the influence of the polymer binder or the polymer network greatly affects the orientation and driving voltage of the low molecular liquid crystal and increases the driving voltage. It is preferable to use a polymerizable compound having a mesogenic group having an orientation function and a relatively weak anchoring force.
  • a polymerizable compound having a weak anchoring force and having a mesogenic group is effective to increase the number of carbon atoms of an alkylene group between the functional group and the mesogenic group, and preferably has 5 to 10 carbon atoms.
  • the polymerizable compound exceeds 30% by mass, liquid crystal droplets may be dispersed in the polymer binder.
  • the polymer binder has a refractive index anisotropy and is oriented on the substrate surface. It is preferable that the orientation direction indicated by the film is aligned with the optical axis direction of the polymer binder.
  • the concentration of the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition increases, the anchoring force between the liquid crystal composition and the polymer interface increases, and ⁇ d increases in speed.
  • the anchoring force between the liquid crystal composition and the polymer interface increases, ⁇ r decreases.
  • the concentration of the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition is 1% by mass or more and less than 40% by mass, and 2% by mass or more and 15% by mass or less.
  • 3 mass% or more and 8 mass% or less are more preferable.
  • the voltage holding ratio is an important characteristic.
  • the cause of lowering the voltage holding ratio is considered to be ionic impurities contained in the polymerizable liquid crystal composition.
  • mobile ions strongly influence the voltage holding ratio. Therefore, it is preferable to remove the mobile ions by performing a purification treatment or the like so that at least a specific resistance of 10 14 ⁇ ⁇ cm or more is obtained.
  • the voltage holding ratio may decrease due to ionic impurities generated from the photopolymerization initiator, etc., but the polymerization initiator generates a small amount of organic acid and low-molecular byproducts. Is preferably selected.
  • the liquid crystal display element of the present invention contains a polymer or copolymer in a liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side, and the content of the polymer or copolymer is the content of the polymer or copolymer. 0.5% by mass or more and less than 40% by mass of the total mass of the liquid crystal composition and the polymer or copolymer, the polymer or copolymer forms a polymer network, and the polymer network is uniaxial. It has a refractive index anisotropy or an easy orientation axis and has two or more different orientation states.
  • the alignment state includes a state in which the liquid crystal molecules in the liquid crystal composition are aligned in the (substantially) parallel direction with respect to the substrate, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal composition in the (substantially) vertical direction.
  • the liquid crystal molecules in the object are aligned in the vertical direction.
  • the former tilt-inducing element is formed such that the refractive index anisotropy or easy alignment axis of the polymer network coincides with the liquid crystal alignment state in order to stabilize the alignment state obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage.
  • the tilt-inducing element is obtained by polymerizing the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition by light irradiation while applying a voltage higher than the threshold voltage. It is preferable to form it first.
  • the latter vertical alignment element is formed so that the alignment state obtained by applying a voltage less than the threshold voltage stabilizes the polymer network so that the refractive index anisotropy or easy alignment axis of the polymer network matches the liquid crystal alignment state.
  • the polymerizable property in the polymerizable liquid crystal composition is reduced in voltage or lower than the threshold voltage. It is preferred to polymerize the compound to form a vertical alignment element.
  • the electrode substrates can be connected to each other by a polymer network structure (or a columnar polymer structure).
  • the content of the polymer or copolymer in the liquid crystal composition is 0.5% by mass or more and less than 40% by mass of the total mass of the liquid crystal composition and the polymer or copolymer. Is preferably 0.7% by mass or more, preferably 0.9% by mass or more, and the upper limit is preferably less than 30% by mass, and more preferably less than 20% by mass.
  • the method for producing a liquid crystal display element according to the present invention involves applying ultraviolet light to a polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side while applying a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition.
  • a polymer network that stabilizes the alignment state of the liquid crystal above the threshold voltage and the alignment state of the liquid crystal that is less than the threshold voltage is formed, and the polymer network that stabilizes two different liquid crystal alignment states is mixed and formed. Is the method.
  • a vertical alignment mode liquid crystal display device including a pattern electrode cell, etc. in the step of vent alignment deformation in the step of irradiating ultraviolet rays while applying a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition and separating the polymerization phase.
  • the liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned in the vicinity of the transparent substrate plane with an inclination of 0 to 30 degrees with respect to the transparent substrate plane, and the voltage is set to be lower than the threshold voltage while being irradiated with ultraviolet rays. Further, in the step of further irradiating with ultraviolet rays, it is preferable that the liquid crystal molecules are aligned substantially vertically and tilted in the vicinity of the transparent substrate plane at an angle of 80 to 90 degrees with respect to the transparent substrate plane.
  • the state in which the liquid crystal molecules are aligned with an inclination in the range of 0 to 30 degrees with respect to the transparent substrate plane indicates a state in which the birefringence of the liquid crystal is increased by voltage application, and the alignment state of the liquid crystal is in the plane of the transparent substrate.
  • the birefringence is maximized, which is preferable.
  • the PVA cell is preferable because the tilt direction can be made constant. In any case, it is preferable to form a polymer network in which the orientation is stabilized so that the tilt orientation direction of the liquid crystal by voltage application becomes a constant direction.
  • a voltage higher than the threshold voltage is applied during the ultraviolet irradiation to cause the liquid crystal to bend and deform.
  • the time for this state is preferably shorter than the time for applying a voltage equal to or lower than the threshold voltage, and any state may be used as long as orientation transition occurs when voltage application equal to or higher than the threshold voltage is terminated. If the influence of the polymer network formed so that the tilt orientation is constant, the pretilt angle will increase and the required black level will not be obtained.
  • the ultraviolet irradiation may be continued so as to transition from the bent alignment deformation to the substantially vertical alignment, and it is preferable that no polymerizable compound remains in the liquid crystal. It is preferable to form a main polymer network in the step of further irradiating with ultraviolet rays by setting the voltage below the threshold voltage while irradiating with ultraviolet rays.
  • the pretilt angle is determined by the ratio of the time for applying the voltage higher than the threshold voltage and the time for applying the voltage lower than the threshold voltage, and the time for applying the voltage higher than the threshold voltage is determined in the liquid crystal phase separation process.
  • the time for applying a voltage equal to or higher than the threshold voltage is preferably 1 to 15 seconds.
  • the state in which the voltage below the threshold voltage is applied is a substantially vertical alignment state, but it may be a slight bend alignment deformation, and the voltage is adjusted as necessary so that the required black level and tilt alignment orientation are constant. .
  • the time for applying the voltage below the threshold voltage may be until the formation of the polymer network is almost completed, and even if the amount of the monomer remaining in the liquid crystal is very small, the electro-optical characteristics are affected even if the residual monomer is polymerized. If not, it is not necessary to apply a voltage equal to or lower than the threshold voltage.
  • the ultraviolet ray is irradiated between the step of irradiating the ultraviolet ray while applying a voltage higher than the threshold voltage and separating the polymerization phase, and the step of irradiating the ultraviolet ray with the voltage lower than the threshold voltage while irradiating the ultraviolet ray.
  • a step of applying a grayscale voltage that is at least the threshold voltage and less than or equal to the saturation voltage may be provided.
  • the halftone voltage is preferably less than the applied voltage in the first step and more than or equal to the threshold voltage.
  • the halftone voltage is applied for the purpose of delaying the transition from the bent orientation deformation to the substantially vertical orientation. Since the occurrence of alignment defects is suppressed by the delay effect, it is preferably applied as necessary.
  • the state in which the liquid crystal molecules are aligned at a pretilt angle of 80 to 90 degrees with respect to the transparent substrate plane indicates that the birefringence is increased when the liquid crystal is aligned at 90 degrees with respect to the transparent substrate plane when no voltage is applied.
  • the pretilt angle is tilted within 89.9 to 85 degrees with respect to the substrate plane in order to incline in a certain direction when a voltage is applied. More preferably. If the angle exceeds 80 degrees with respect to the substrate plane, the birefringence increases and the amount of transmitted light increases, which is not preferable because the display contrast decreases, and the display black level becomes good at 85 degrees or more with respect to the substrate plane.
  • IPS In-plane switching
  • FFS Flexible Field Switching
  • TN Transmission Nematic
  • the liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned with an inclination in the range of 0 to 90 degrees depending on the applied voltage with respect to the transparent substrate plane,
  • the liquid crystal molecules are aligned at a pretilt angle of 0 to 30 degrees with respect to the transparent substrate plane depending on the applied voltage. It is also preferable.
  • the liquid crystal molecules are tilted in the range of 0 to 90 degrees with respect to the transparent substrate plane, and the alignment forms a polymer network so as to stabilize the alignment state of the liquid crystal to which a voltage is applied. However, it is a precondition that when the voltage application is stopped, the alignment state of the liquid crystal corresponding to less than the threshold voltage is obtained.
  • the tilt angle of the properties of the alignment film used in the element greatly depends on the tilt angle, and may be in the range of 1 to 2 degrees.
  • the tilt angle of the liquid crystal molecules including the twisted orientation is 0. .5 to 3 degrees is preferable, and 0 to 2 degrees is preferable.
  • the step of irradiating ultraviolet rays while applying a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition to separate the polymerization phase it is preferable to apply a voltage that causes a state of torsional deformation.
  • the step of further irradiating the ultraviolet ray with the voltage lower than the threshold voltage it is preferable to perform polymerization under the condition that the voltage is lower than the threshold voltage and the parallel alignment becomes black display in a state in which the torsional deformation is not stabilized.
  • the alignment state of the liquid crystal depends on the electric field distribution in the device, and the splay alignment, bend alignment, and twist alignment states coexist. Indicates.
  • the tilt angle in the alignment state of the liquid crystal molecules in these states falls within the range of 0 to 45 degrees, and the same range is stabilized when the alignment is stabilized by the polymer network.
  • the alignment state of the liquid crystal corresponding to less than the threshold voltage is obtained, and it is preferable to return to the parallel alignment state from these states and irradiate ultraviolet rays.
  • the tilt angle is preferably in the range of 45 degrees to 90 degrees.
  • a polymer network is formed so as to stabilize the alignment state of the liquid crystal by applying a voltage lower than the threshold voltage.
  • the pretilt angle is applied to the substrate interface by rubbing alignment treatment. Therefore, it is preferable to form a polymer network so as to stabilize the alignment state of the liquid crystal to which a voltage less than the threshold voltage is applied, even if the liquid crystal alignment angle is inclined within this range.
  • the tilt angle of the liquid crystal molecules including the twist orientation is preferably 0.5 to 3 degrees using other alignment processing methods such as a photo-alignment film, and a wide viewing angle is within 0 to 2 degrees. Useful and more preferred to obtain.
  • the voltage to be applied is an alternating current waveform and the polymerizable liquid crystal composition has a frequency in a range showing dielectric anisotropy.
  • the waveform is preferably a rectangular wave that can increase the effective voltage when the peak voltage is constant.
  • the upper limit of the frequency may be a frequency that does not attenuate the signal transmitted to the pixel by the driving circuit used for the liquid crystal display element, and it is preferable that the frequency is at least 2 kHz or less.
  • the frequency shown by the dielectric anisotropy in the frequency dependence of the dielectric constant exhibited by the polymerizable liquid crystal composition before ultraviolet irradiation may be 10 kHz or less.
  • the lower limit value may be a frequency at which flicker occurs when the element is driven. In this case, the frequency may be any frequency that minimizes flicker, and is preferably at least 20 Hz or more.
  • the method for producing a liquid crystal display element of the present invention is characterized in that a polymer network is formed so as to maintain two liquid crystal alignment states as described above, but each liquid crystal alignment state is formed.
  • the polymer network is formed such that the refractive index anisotropy or the easy axis of alignment of the polymer network coincides with the liquid crystal alignment direction not less than the threshold voltage or the liquid crystal alignment direction less than the threshold voltage.
  • the polymer network formed so as to stabilize the alignment state of each liquid crystal when a voltage is applied and when no voltage is applied is the refractive index anisotropy or alignment of the polymer network along the alignment of two different liquid crystals. It is characterized by forming an easy axis.
  • the influence of the polymer network formed to stabilize the liquid crystal state above the threshold voltage changes depending on the application time of the voltage above the threshold voltage during UV irradiation, making it possible to change the electro-optical characteristics.
  • the polymer network is formed with the alignment state of the liquid crystal at the time of voltage application as a parallel alignment including a tilted alignment of 0 to 30 degrees with respect to the substrate plane, the voltage application time equal to or higher than the threshold voltage during ultraviolet irradiation is set.
  • the action to maintain the parallel alignment is small, so that the liquid crystal tends to align according to the action of the polymer network to maintain the vertical alignment.
  • the influence of both orientations from the polymer network holding two different orientations is balanced, and a small pre-tilt angle of less than 1 degree is induced with respect to the normal direction of the transparent substrate.
  • the application time of the voltage above the threshold voltage during UV irradiation is increased, the influence of the polymer network that tries to maintain the parallel orientation becomes stronger, so the pretilt is based on the balance between the force that maintains the vertical orientation and the force that maintains the parallel orientation.
  • the angle increases and the pretilt angle increases, and it becomes possible to make it 10 degrees or more with respect to the normal direction of the transparent substrate.
  • the application time of a voltage equal to or higher than the threshold voltage during ultraviolet irradiation largely depends on the reactivity of the polymerizable liquid crystal composition used, it is preferable to appropriately adjust it so as to obtain a desired pretilt angle.
  • a pretilt angle in the range of 80 to 90 degrees with respect to the substrate plane, more preferably 85 to 89.9 degrees, and 87 to 89.9 degrees. Is more preferable.
  • the polymer network formed to maintain the alignment state of the liquid crystal obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage is a parallel alignment state in a vertical alignment mode liquid crystal display device using negative dielectric anisotropy.
  • a tilted orientation with a constant azimuth is desirable.
  • the alignment state obtained at a voltage lower than the threshold voltage is preferably a substantially vertical alignment, and in particular, a substantially vertical alignment of 80 to 90 degrees with respect to the substrate plane is preferable, and a good black level that provides high contrast is obtained. It is preferable that it is the orientation state which shows.
  • a liquid crystal obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage during ultraviolet irradiation The orientation state is preferably twisted orientation.
  • the alignment state obtained at a voltage lower than the threshold voltage is preferably parallel alignment with a constant azimuth angle.
  • FFS Flexible Field Switching
  • the alignment state obtained by applying a voltage higher than the threshold voltage during UV irradiation is at least one of bend alignment, splay alignment, tilt alignment, or a mixed alignment state. Preferably there is.
  • the voltage is lower than the threshold voltage, it is preferable to have a substantially parallel orientation.
  • the polymer After forming the polymer network to maintain the alignment state of the liquid crystal when a voltage is applied, the polymer is stabilized after the formation of the polymer network by stabilizing the alignment state of the liquid crystal below the threshold voltage.
  • the alignment state can be easily changed to the alignment state, and both high transmittance and high-speed response can be achieved.
  • the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation is preferably adjusted as appropriate so that the display of the liquid crystal display element after the formation of the polymer network has a high contrast, and greatly depends on the characteristics of the electro-optical effect of the polymerizable liquid crystal composition before the ultraviolet irradiation. Therefore, it is necessary to match the voltage-transmittance characteristics exhibited by the polymerizable liquid crystal composition.
  • the voltage above the threshold voltage is preferably a voltage V10 or higher, which is 10% or higher with respect to the total change in transmittance in the voltage-transmittance characteristic voltage of the polymerizable liquid crystal composition, and the total change in transmittance.
  • the voltage is preferably not more than 6 times the threshold voltage.
  • an alternating voltage is preferably applied, and a rectangular wave is preferably applied.
  • the frequency is preferably a frequency that cannot be visually recognized by the flicker.
  • an electronic circuit such as a TFT substrate is formed on a glass substrate, it may be a frequency at which the polymerization voltage does not decay, and is 30 Hz to 5 kHz. It is preferable that there is a degree.
  • the voltage applied in the middle of the ultraviolet irradiation is changed from the threshold voltage to less than the threshold voltage, but the voltage less than the threshold voltage may be in a range where the orientation of the liquid crystal does not change with the voltage.
  • the voltage is preferably less than 80%, more preferably less than 80%, and even more preferably 70% or less.
  • the applied voltage is set to the threshold voltage or lower during the ultraviolet irradiation, but at this time, it is preferable to return to the liquid crystal alignment state at the OFF time in the liquid crystal display element.
  • the vertical alignment mode as described above. In other words, it may be returned to the vertical alignment, and in the FFS mode or the IPS mode, the parallel alignment may be used.
  • the influence of the polymer network that stabilizes the liquid crystal alignment during voltage application is lowered to a voltage lower than the threshold voltage in a slight state.
  • the ultraviolet rays are irradiated after applying a voltage higher than the threshold voltage.
  • the voltage application time becomes longer during the ultraviolet irradiation, the influence of the polymer network that stabilizes the orientation of the liquid crystal during voltage application during the ultraviolet irradiation increases. It becomes unpreferable because it does not return to the liquid crystal alignment state when the required liquid crystal display element is OFF. Therefore, it is preferable to manufacture the liquid crystal display element of the present invention by appropriately optimizing the optimum voltage during ultraviolet irradiation.
  • the voltage during UV irradiation is made lower than the threshold voltage, the voltage is gradually lowered during UV irradiation in order to adjust the response relaxation time in the liquid crystal of the polymerizable liquid crystal composition, and the applied voltage is lowered.
  • the applied voltage drop time ranges from 10 ms to 1000 ms. Is preferably within.
  • it may be lowered quickly, and is preferably at least shorter than the relaxation time indicated by the polymerizable liquid crystal composition, preferably 100 ms or less.
  • a polymer network of parallel alignment components is partially formed by irradiating with ultraviolet rays in a state where a voltage higher than the threshold voltage is applied, and the liquid crystal is returned to the vertical alignment by lowering the voltage below the threshold voltage while continuing the ultraviolet irradiation. This completes the polymerization phase separation.
  • the pretilt angle can be changed by the ratio of the above-mentioned parallel alignment component and vertical alignment component.
  • the parallel alignment state means that a negative dielectric anisotropic liquid crystal is in a substantially parallel alignment state when a voltage is applied, and is preferably in the range of 0.1 to 30 degrees with respect to the substrate surface. It is preferable that the tilt orientation is in the range of 1 to 10 degrees.
  • the vertical alignment when no voltage is applied means that the vertical alignment film is brought into a substantially vertical alignment state.
  • the alignment of the liquid crystal is inclined at 80 to 89.9 degrees with respect to the substrate plane. It is preferable that the angle is inclined from 85 degrees to 89.9 degrees.
  • a vertical alignment is obtained when a voltage is applied, but the liquid crystal is tilted and aligned in the range of 45 to 89.9 degrees with respect to the substrate plane. It is also included.
  • the parallel alignment when no voltage is applied means that the parallel alignment film is brought into a substantially parallel alignment state.
  • the alignment of the liquid crystal is tilted from 0.1 to 30 degrees with respect to the substrate plane. It is included.
  • the method for producing a liquid crystal display element according to the present invention includes a light irradiation step of irradiating a polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one, and at least one of the above. Applying a voltage equal to or higher than a threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition to the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes, and starting the light irradiation step It is preferable that the voltage in the voltage application step is applied at the time of the operation. Therefore, the voltage application step and the light irradiation step may be performed simultaneously, or the light irradiation step may be started after the voltage application step. Moreover, it is preferable to start the light irradiation process at the stage where the alignment defects generated at the time of alignment transition at the time of voltage application disappear.
  • the voltage application process and the light irradiation process may be started (or performed) at the same time, and the voltage application process and the light irradiation process are interrupted simultaneously.
  • the light irradiation process may be performed while the liquid crystal element is in an ON state, and the voltage application process may be interrupted immediately before the alignment of the ON state is stabilized by forming a polymer network in the middle of the polymerization process.
  • the OFF state only the light irradiation step is performed so that the polymerizable compound remaining in the liquid crystal is eliminated.
  • the ultraviolet irradiation is interrupted during the orientation transition from the ON state to the OFF state so that a polymer network is not formed.
  • the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side may be Irradiated with ultraviolet rays in a state where a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition is applied.
  • the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side is irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition to cause polymerization phase separation.
  • the light irradiation process may be performed during the voltage application process, and it is preferable that the period of the light irradiation process and the period of the voltage application process overlap.
  • the ultraviolet rays are irradiated.
  • the voltage application step is preferably 3 to 30 seconds, more preferably 5 to 10 seconds, as long as orientation transition from the ON state to the OFF state is possible. It is preferable to provide an interruption period of ultraviolet irradiation immediately after the end. What is necessary is just to complete
  • two sheets having electrodes on at least one of the polymerizable liquid crystal compositions sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side are irradiated from the time for irradiating ultraviolet rays. It is preferable that the time during which a voltage higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition is applied to the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between the transparent substrates is shorter.
  • a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition is applied to the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side.
  • the voltage application step may be provided one or more times (two times, three times or more and ten times or less).
  • the magnitude of the applied voltage at this time may be the same or different. Preferably they are different.
  • the polymerizable liquid crystal composition is used as a primary voltage in a state where the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side is irradiated with ultraviolet rays.
  • the threshold voltage or more primary voltage (V 1) is applied a predetermined time, applied in a state in which irradiation with ultraviolet rays, be a threshold voltage above the primary voltage (V 1) following intermediates voltage (V m) Form is preferred.
  • the voltage application step of applying a voltage not higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition in the state of being irradiated with ultraviolet rays is performed once or more times (twice, 3 times or more 10 times). Or less).
  • the magnitude of the applied voltage at this time may be the same or different.
  • the applied voltage when applying a voltage lower than the threshold voltage, the applied voltage may be lowered stepwise to a voltage lower than the threshold voltage or may be lowered continuously to a voltage lower than the threshold voltage.
  • an intermediate voltage is applied to lower the voltage above the threshold voltage during UV polymerization to a voltage below the threshold voltage, and at least the response time of the liquid crystal It is preferably a time that does not affect the formation of the polymer network, and may be a time that can suppress the occurrence of alignment defects, and may be a time that does not stabilize the alignment defects in the liquid crystal.
  • the intermediate voltage is preferably at least the threshold voltage and not more than the saturation voltage, and is preferably an intermediate gradation voltage.
  • the waveform is preferably a rectangular wave, and is preferably a stepped waveform in which the voltage decreases stepwise in the order of a voltage that is equal to or higher than the threshold voltage, a voltage between, and a voltage that is equal to or lower than the threshold voltage. Further, the voltage between them may be a ramp wave that continuously decreases the voltage from a voltage higher than the threshold voltage to a voltage lower than the threshold voltage.
  • the voltage above the threshold voltage is cut off during UV irradiation, but UV irradiation is synchronized with voltage application.
  • the voltage below the threshold voltage is applied again so that the alignment of the liquid crystal becomes substantially vertical alignment.
  • the ultraviolet irradiation may be interrupted for a moment when the liquid crystal alignment transitions, and the ultraviolet rays may be irradiated when the transition is completed.
  • a polymer network that stabilizes the alignment so that the tilt orientation direction of the liquid crystal by voltage application becomes a constant direction.
  • a voltage higher than the threshold voltage is applied during the ultraviolet irradiation to cause the liquid crystal to bend and deform.
  • the time for this state is preferably shorter than the time for applying a voltage equal to or lower than the threshold voltage, and any state may be used as long as orientation transition occurs when voltage application equal to or higher than the threshold voltage is terminated. If the influence of the polymer network formed so that the tilt orientation is constant, the pretilt angle will increase and the required black level will not be obtained.
  • the ultraviolet irradiation may be continued so as to transition from the bent alignment deformation to the substantially vertical alignment, and it is preferable that no polymerizable compound remains in the liquid crystal. It is preferable to form a main polymer network in the step of further irradiating with ultraviolet rays by setting the voltage below the threshold voltage while irradiating with ultraviolet rays.
  • the pretilt angle is determined by the ratio of the time for applying the voltage higher than the threshold voltage and the time for applying the voltage lower than the threshold voltage, and the time for applying the voltage higher than the threshold voltage is determined in the liquid crystal phase separation process.
  • the time for applying a voltage equal to or higher than the threshold voltage is preferably 1 to 15 seconds.
  • the state in which the voltage below the threshold voltage is applied is a substantially vertical alignment state, but it may be a slight bend alignment deformation, and the voltage is adjusted as necessary so that the required black level and tilt alignment orientation are constant. .
  • the time for applying the voltage below the threshold voltage may be until the formation of the polymer network is almost completed, and the amount of monomer remaining in the liquid crystal is very small, and even if the remaining monomer is polymerized, the electro-optical characteristics are not affected. In this case, it is not necessary to apply a voltage equal to or lower than the threshold voltage.
  • the ultraviolet ray is irradiated between the step of irradiating the ultraviolet ray while applying a voltage higher than the threshold voltage and separating the polymerization phase, and the step of irradiating the ultraviolet ray with the voltage lower than the threshold voltage while irradiating the ultraviolet ray.
  • a step of applying a grayscale voltage that is at least the threshold voltage and less than or equal to the saturation voltage may be provided.
  • the halftone voltage is preferably less than the applied voltage in the first step and more than or equal to the threshold voltage.
  • the halftone voltage is applied for the purpose of delaying the transition from the bent orientation deformation to the substantially vertical orientation. Since the occurrence of alignment defects is suppressed by the delay effect, it is preferably applied as necessary.
  • One preferred embodiment of the method for producing a liquid crystal display element according to the present invention includes a light irradiation step of irradiating a polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates each having an electrode on at least one side, with an ultraviolet ray.
  • a voltage application step of applying a voltage equal to or higher than a threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition, and the light irradiation step is started during the voltage application step, and the voltage is made lower than the threshold voltage while being irradiated with ultraviolet rays.
  • a step of irradiating with ultraviolet rays is performed.
  • the polymerizable liquid crystal composition is more than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition with respect to the polymerizable liquid crystal composition from the time of irradiating the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side with ultraviolet rays. It is preferable that the time for applying the voltage is shorter.
  • a modification of the preferred embodiment described above includes a light irradiation step of irradiating a polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side, and a threshold value of the polymerizable liquid crystal composition.
  • a first voltage application step of applying a first voltage (V1) equal to or higher than the voltage, and a second voltage (V2) equal to or higher than a threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition and lower than the first voltage (V1).
  • V1 first voltage
  • V2 second voltage
  • a second voltage application step wherein the light irradiation step is started during the first voltage application step and / or the second voltage application step, and the voltage is set to be lower than the threshold voltage while being irradiated with ultraviolet rays.
  • the polymerizable liquid crystal composition is more than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition with respect to the polymerizable liquid crystal composition from the time of irradiating the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side with ultraviolet rays. It is preferable that the time for applying the voltage is shorter.
  • One of other preferred embodiments of the production method according to the present invention is that the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side is equal to or higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition.
  • a process for producing a liquid crystal display element comprising: a step of interrupting ultraviolet irradiation, wherein the process includes an interruption period of ultraviolet irradiation; Further, the polymerizable liquid crystal composition is more than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition with respect to the polymerizable liquid crystal composition from the time of irradiating the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side with ultraviolet rays. It is preferable that the time for applying the voltage is shorter.
  • a polymer network that maintains an orientation state that is equal to or higher than the threshold voltage is formed, but the influence can be made slight, and a polymer network that maintains a state that is equal to or lower than the threshold voltage is mainly formed. It is possible and preferable. Furthermore, in the manufactured liquid crystal element, it is possible to switch between two states of an alignment state having a threshold voltage or higher and an alignment state having a threshold voltage or lower. When the applied voltage time longer than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition is long, the alignment state above the threshold voltage is maintained, and it is impossible to return to the alignment state below the threshold voltage, and ON-OFF switching is obtained. It is not preferable because it is not possible.
  • the liquid crystal display element After stopping simultaneously, the said light irradiation process is restarted, a voltage is made less than a threshold voltage, and further irradiated with an ultraviolet-ray, irradiating with an ultraviolet-ray, It is a manufacturing method of the liquid crystal display element characterized by the above-mentioned.
  • the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side is interrupted by irradiating with ultraviolet rays, but the polymerizable liquid crystal composition is applied to the polymerizable liquid crystal composition from the entire irradiation time. It is preferable that the time for applying a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the composition is shorter. This is preferable because it is possible to prevent the alignment defect generated by the alignment transition from the threshold voltage to the threshold voltage or less from being held by the polymer network, and to obtain a high contrast and high-speed response liquid crystal element.
  • One of other preferred embodiments of the production method according to the present invention is that the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side is equal to or higher than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the polymerizable liquid crystal composition is more than the threshold voltage of the polymerizable liquid crystal composition with respect to the polymerizable liquid crystal composition from the time of irradiating the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one side with ultraviolet rays. It is preferable that the time for applying the voltage is shorter.
  • liquid crystal element shown is obtained, which is preferable.
  • the scope of the present invention is not limited to the preferred embodiments of the present invention described above.
  • the light irradiation step (including the first and second) and the voltage application step in the above are the same as the description of the step of polymerized phase separation according to the present invention, and thus are omitted here.
  • the distance (d) between the substrates of the liquid crystal display element of the present invention is preferably in the range of 2 to 5 ⁇ m, more preferably 3.5 ⁇ m or less.
  • the birefringence is adjusted so that the product of the birefringence of the liquid crystal composition and the cell thickness is close to 0.275.
  • a polymer network is formed after the polymerization phase separation. Therefore, the birefringence of the liquid crystal display element when an electric field is applied is lowered due to the anchoring force action of the polymer network and the optical properties of the polymer network, so that it is included in the liquid crystal composition, the polymerization composition, or the polymerizable liquid crystal composition.
  • the product of the birefringence ( ⁇ n) and the distance (d) between the substrates is particularly preferably in the range of 0.3 to 0.4 ⁇ m when the driving voltage is increased within about 5 V due to the formation of the polymer network.
  • a range of 0.30 to 0.35 ⁇ m is more preferable for an increase within a range, and a range of 0.29 to 0.33 ⁇ m is particularly preferable for an increase within a drive voltage of 1 V.
  • the birefringence of the liquid crystal composition used for the polymerizable liquid crystal composition may be set so that the product of the cell thickness (d) and the birefringence index ( ⁇ n) is 1 to 1.9 times with respect to 0.275. preferable.
  • the driving voltage of the liquid crystal display element of the present invention is not determined only by the dielectric anisotropy or elastic constant of the liquid crystal composition, but is greatly influenced by the anchoring force acting between the liquid crystal composition and the polymer interface.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-222320 discloses the relationship of the following formula as a description relating to the driving voltage of a polymer dispersion type liquid crystal display element.
  • Vth represents a threshold voltage
  • 1Kii and 2Kii represent elastic constants
  • i represents 1, 2 or 3
  • ⁇ represents dielectric anisotropy
  • ⁇ r> represents a transparent polymer substance interface.
  • A indicates the anchoring force of the transparent polymer substance to the liquid crystal composition
  • d indicates the distance between the substrates having transparent electrodes.
  • the driving voltage of the light-scattering liquid crystal display element is determined by the average gap spacing at the interface of the transparent polymer material, the distance between the substrates, the elastic constant / dielectric anisotropy of the liquid crystal composition, and the transparency with the liquid crystal composition. Determined by the anchoring energy between the conductive polymer materials.
  • parameters that can be controlled by the liquid crystal display device of the present invention are liquid crystal properties and anchoring force between polymers. Since the anchoring force largely depends on the molecular structure of the polymer and the molecular structure of the low-molecular liquid crystal, if a polymerizable compound having a strong anchoring force is selected, the response time can be shortened to 1.5 ms or less.
  • the driving voltage increases to 30 V or higher, it is preferable to adjust the composition by appropriately selecting the liquid crystal compound and the polymerizable compound so that the driving voltage is 30 V or lower and the response speed is 1.5 ms or lower. . It is preferable to adjust the composition so that the driving voltage and the response speed are balanced by appropriately blending a polymer precursor having a strong anchoring force and a polymer precursor having a weak anchoring force.
  • the dielectric anisotropy is 6 or more for the P-type liquid crystal and -3 or less for the N-type liquid crystal. .
  • the birefringence is preferably 0.09 or more.
  • the birefringence of the liquid crystal composition and the refractive index of the fibrous or columnar polymer network it is preferable to make the birefringence of the liquid crystal composition and the refractive index of the fibrous or columnar polymer network as close as possible to eliminate light scattering.
  • the retardation of the liquid crystal element is affected by the concentration of the polymer precursor, it is preferable to use the liquid crystal composition with an increased or decreased birefringence so that the necessary retardation can be obtained.
  • the liquid crystal display element of the present invention is irradiated with energy rays while the above-mentioned liquid crystal composition is at ⁇ 50 ° C. to 30 ° C. to polymerize the polymerizable compound and have a refractive index anisotropy or an easy orientation axis in the liquid crystal composition. It is preferably obtained by forming a polymer network having a direction.
  • the upper limit of the polymerization temperature is 30 ° C, preferably 20 ° C to -10 ° C.
  • the present inventor has found that ⁇ d is further accelerated by low temperature polymerization and normal temperature polymerization depending on the composition of the polymerizable compound.
  • the optical axis direction or the easy alignment axis direction of the polymer network or polymer binder having uniaxial refractive index anisotropy or easy alignment axis direction forms a pretilt angle with respect to the transparent substrate. It is preferable to adjust the strength of the electric field to control the orientation of the low-molecular liquid crystal, and by tilting it with respect to the substrate surface, the energy rays are applied while applying a voltage to the liquid crystal layer described above. It is preferable that the composition is obtained by polymerizing the polymerizable compound by irradiation to obtain a polymer having a refractive index anisotropy or an orientation easy axis direction in the liquid crystal composition.
  • a voltage is applied so that the pretilt angle is 20 degrees or less with respect to the normal direction of the substrate, and polymerization is performed, so that the portulsion currently used in the VA mode cell is used.
  • This is particularly preferable because it not only has an effect corresponding to the fine polymer protrusions of the PSA liquid crystal, but also exhibits a high-speed response that cannot be realized by PSA.
  • an electric field direction from a plurality of directions to form a polymer a multi-domain can be formed, and a viewing angle can be improved, which is more preferable.
  • the alignment direction of the low-molecular liquid crystal is regulated by applying photo-alignment treatment or rubbing alignment treatment to the low-molecular liquid crystal to induce a pretilt angle at the substrate interface vertical alignment film interface.
  • the occurrence of alignment defects is preferably suppressed, and it is also preferable to use a pattern electrode that is inclined in a plurality of directions or to perform the alignment treatment.
  • the liquid crystal layer is applied with an alternating electric field in a temperature range of ⁇ 50 ° C. to 30 ° C. as appropriate to a liquid crystal composition containing a polymerizable compound, and irradiated with ultraviolet rays or an electron beam, thereby providing refractive index anisotropy.
  • This pretilt angle is a liquid crystal element in which the polymer axis after polymerization is tilted with respect to the substrate surface when the polymer phase is separated in an alignment state induced by applying an electric field due to the dielectric anisotropy of the low-molecular liquid crystal It is more preferable that the polymerizable compound has a high molecular weight. Furthermore, it is also preferable to induce a pretilt angle by combining a polymer network obtained by stabilizing an alignment state to which a voltage is applied and a polymer network obtained by stabilizing an alignment state to which no voltage is applied.
  • the two substrates used in the liquid crystal display element of the present invention can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic.
  • a transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
  • ITO indium tin oxide
  • the color filter can be prepared by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method.
  • a method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example.
  • a curable coloring composition for a color filter is applied on the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be created.
  • a pixel electrode provided with an active element such as a TFT or a thin film diode may be provided on the substrate.
  • the substrate is opposed so that the transparent electrode layer is on the inside.
  • the thickness of the obtained light control layer is 1 to 100 ⁇ m. 1.5 to 10 ⁇ m is more preferable.
  • the product of the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal and the cell thickness d is adjusted so that the contrast is maximized, and 1/550 nm is reduced depending on the display mode. It is preferable to make it 2 or 1/4.
  • the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good.
  • a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
  • the spacer include columnar spacers made of glass particles, plastic particles, alumina particles, a photoresist material, and the like.
  • a sealant such as an epoxy thermosetting composition is screen-printed on the substrates with a liquid crystal inlet provided, the substrates are bonded together, and heated to thermally cure the sealant.
  • a normal vacuum injection method or an ODF method can be used as a method of sandwiching the polymerizable liquid crystal composition between the two substrates.
  • a sealant such as epoxy photothermal curing is drawn on a backplane or frontplane substrate using a dispenser in a closed-loop bank shape, and then removed.
  • a liquid crystal display element can be produced by bonding a front plane and a back plane after dropping a predetermined amount of the polymerizable liquid crystal composition under air.
  • the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention can be suitably used because the liquid crystal / monomer composite material can be stably dropped in the ODF process.
  • an appropriate polymerization rate is desirable in order to obtain good alignment performance of liquid crystals. Therefore, ultraviolet rays or electron beams, which are active energy rays, are irradiated singly or in combination or sequentially.
  • the method of polymerizing by is preferred.
  • a polarized light source or a non-polarized light source may be used.
  • polymerization is performed in a state where the polymerizable liquid crystal composition is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side must be given appropriate transparency to the active energy rays. .
  • the liquid crystal composition containing a polymerizable compound it is preferable to apply an alternating electric field to the polymerizable liquid crystal composition in a temperature range of ⁇ 50 ° C. to 20 ° C. and irradiate ultraviolet rays or electron beams.
  • the alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 100 Hz to 5 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage.
  • the pretilt angle is preferably controlled from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.
  • the temperature during irradiation is preferably in the temperature range of ⁇ 50 ° C. to 30 ° C. for the polymerizable liquid crystal composition.
  • a lamp for generating ultraviolet rays a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used.
  • a wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated it is preferable to irradiate ultraviolet rays in a wavelength region other than the absorption wavelength region of the liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use ultraviolet rays of less than 365 nm as necessary.
  • Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ⁇ 100W / cm 2, 2mW / cm 2 ⁇ 50W / cm 2 is more preferable.
  • the amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 .
  • the intensity may be changed.
  • the time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiating ultraviolet rays.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the liquid crystal display element of the present invention.
  • a liquid crystal display element 10 according to an embodiment of the present invention includes a first substrate 2 having an alignment layer 4 formed on the surface thereof, a space away from the first substrate, and a photo-alignment layer formed on the surface. And a liquid crystal layer 5 filled between the first substrate 2 and the second substrate 7 and in contact with the pair of alignment layers, the alignment layer 4 (4a, 4b). ) And the first substrate 2 have an electrode layer 3 including a thin film transistor, a common electrode 22 and a pixel electrode as an active element.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid crystal display element.
  • the configuration of the liquid crystal display element 10 according to the embodiment of the present invention is sandwiched between a first transparent insulating substrate 2 and a second transparent insulating substrate 7 that are arranged to face each other.
  • a liquid crystal display element of a lateral electric field type (an FFS mode as one form of IPS as an example in the figure) having the polymerizable liquid crystal composition (or liquid crystal layer 5).
  • the first transparent insulating substrate 2 has an electrode layer 3 formed on the surface on the liquid crystal layer 5 side.
  • the liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned so as to be substantially parallel to the substrates 2 and 7 when no voltage is applied.
  • the second substrate 7 and the first substrate 2 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8.
  • a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the alignment film 4.
  • the liquid crystal display element according to the present invention may be a so-called color filter on array (COA), or a color filter may be provided between an electrode layer including a thin film transistor and a liquid crystal layer, or the thin film transistor.
  • COA color filter on array
  • a color filter may be provided between the electrode layer containing and the second substrate.
  • the liquid crystal display element 10 of one embodiment of the present invention includes the first polarizing plate 1, the first substrate 2, the electrode layer 3 including a thin film transistor, the alignment film 4, and the polymerizable liquid crystal composition.
  • the liquid crystal layer 5, the alignment film 4, the color filter 6, the second substrate 7, and the second polarizing plate 8 are sequentially stacked.
  • the first substrate 2 and the second substrate 7 can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon.
  • the two substrates 2 and 7 are bonded together by a sealing material and a sealing material such as an epoxy thermosetting composition disposed in the peripheral region, and in order to maintain the distance between the substrates, for example, Spacer columns made of resin formed by granular spacers such as glass particles, plastic particles, alumina particles, or the photolithography method may be arranged.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the substrate 2 in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 cut along the line III-III in FIG.
  • the electrode layer 3 including a thin film transistor formed on the surface of the first substrate 2 includes a plurality of gate lines 24 for supplying scanning signals and a plurality of data for supplying display signals.
  • the wirings 25 are arranged in a matrix so as to cross each other. In FIG. 2, only a pair of gate lines 24 and a pair of data lines 25 are shown.
  • a unit pixel of a liquid crystal display device is formed by a region surrounded by a plurality of gate lines 24 and a plurality of data lines 25, and a pixel electrode 21 and a common electrode 22 are formed in the unit pixel.
  • a thin film transistor including a source electrode 27, a drain electrode 26, and a gate electrode 28 is provided in the vicinity of the intersection where the gate wiring 24 and the data wiring 25 intersect each other.
  • the thin film transistor is connected to the pixel electrode 21 as a switch element that supplies a display signal to the pixel electrode 21.
  • a common line (not shown) is provided in parallel with the gate wiring 24. The common line is connected to the common electrode 22 in order to supply a common signal to the common electrode 22.
  • a preferred embodiment of the structure of the thin film transistor is provided, for example, as shown in FIG. 3 so as to cover the gate electrode 11 formed on the surface of the substrate 2 and the gate electrode 11 and cover the substantially entire surface of the substrate 2.
  • a source electrode 17 which covers the other side edge of the layer 14 and the semiconductor layer 13 and is in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2; and the drain Has an insulating protective layer 18 provided to cover the electrode 16 and the source electrode 17, a.
  • An anodic oxide film may be formed on the surface of the gate electrode 11 for reasons such as eliminating a step with the gate electrode.
  • Amorphous silicon, polycrystalline polysilicon, or the like can be used for the semiconductor layer 13, but when a transparent semiconductor film such as ZnO, IGZO (In—Ga—Zn—O), ITO, or the like is used, it results from light absorption. It is also preferable from the viewpoint of suppressing the adverse effect of the optical carrier and increasing the aperture ratio of the element.
  • an ohmic contact layer 15 may be provided between the semiconductor layer 13 and the drain electrode 16 or the source electrode 17 for the purpose of reducing the width and height of the Schottky barrier.
  • a material in which an impurity such as phosphorus such as n-type amorphous silicon or n-type polycrystalline polysilicon is added at a high concentration can be used.
  • the gate wiring 26, the data wiring 25, and the common line 29 are preferably metal films, more preferably Al, Cu, Au, Ag, Cr, Ta, Ti, Mo, W, Ni, or alloys thereof, and Al or alloys thereof. It is particularly preferable to use this wiring.
  • the insulating protective layer 18 is a layer having an insulating function, and is formed of silicon nitride, silicon dioxide, silicon oxynitride film or the like.
  • the common electrode 22 is a flat electrode formed on almost the entire surface of the gate insulating layer 12, while the pixel electrode 21 is an insulating protective layer 18 covering the common electrode 22. It is a comb-shaped electrode formed on the top. That is, the common electrode 22 is disposed at a position closer to the first substrate 2 than the pixel electrode 21, and these electrodes are disposed so as to overlap each other via the insulating protective layer 18.
  • the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IZTO (Indium Zinc Tin Oxide), and the like. Since the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material, the area opened by the unit pixel area increases, and the aperture ratio and transmittance increase.
  • the pixel electrode 21 and the common electrode 22 have an interelectrode distance (also referred to as a minimum separation distance): R between the pixel electrode 21 and the common electrode 22 in order to form a fringe electric field between the electrodes.
  • the distance between the first substrate 2 and the second substrate 7 is smaller than G.
  • the distance between electrodes: R represents the distance in the horizontal direction on the substrate between the electrodes.
  • the distance between the first substrate 7 and the second substrate 7 is smaller than G, so that a fringe electric field E is formed. Therefore, the FFS type liquid crystal display element can use a horizontal electric field formed in a direction perpendicular to a line forming the comb shape of the pixel electrode 21 and a parabolic electric field.
  • the electrode width of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: l and the width of the gap of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: m are such that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable to form. Further, the minimum separation distance R between the pixel electrode and the common electrode can be adjusted as the (average) film thickness of the gate insulating layer 12.
  • an inter-electrode distance (also referred to as a minimum separation distance) between the pixel electrode 21 and the common electrode 22: R is different from that of the first substrate 2 and the second substrate.
  • the distance from the substrate 7 may be larger than G (IPS method).
  • IPS method a configuration in which comb-like pixel electrodes and comb-like common electrodes are provided alternately in substantially the same plane can be cited.
  • a preferred form of the liquid crystal display element according to the present invention is preferably an FFS mode liquid crystal display element using a fringe electric field, and the shortest separation distance d between the common electrode 22 and the pixel electrode 21 is set to be the alignment film 4.
  • the distance is shorter than the shortest distance D between the substrates (distance between substrates)
  • a fringe electric field is formed between the common electrode and the pixel electrode, and the horizontal and vertical alignments of the liquid crystal molecules can be used efficiently.
  • the FFS mode liquid crystal display element of the present invention when a voltage is applied to the liquid crystal molecules arranged so that the long axis direction is parallel to the alignment direction of the alignment layer, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are interposed.
  • Parabolic electric field equipotential lines are formed up to the top of the pixel electrode 21 and the common electrode 22 and are arranged along the electric field in which the long axes of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 are formed. Therefore, liquid crystal molecules can be driven even with a low dielectric anisotropy.
  • the color filter 6 it is preferable to form a black matrix (not shown) in a portion corresponding to the thin film transistor and the storage capacitor 23 from the viewpoint of preventing light leakage.
  • the color filter 6 is usually composed of one dot of video or image from three filter pixels of R (red), G (green), and B (blue). For example, these three filters are arranged in the extending direction of the gate wiring. Yes.
  • the color filter 6 can be produced by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method. A method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example.
  • a curable coloring composition for a color filter is applied onto the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be manufactured.
  • a so-called color filter-on-array in which pixel electrodes provided with active elements such as TFTs and thin film diodes are provided on the substrate may be used.
  • a pair of alignment films 4 that are in direct contact with the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 5 and induce homogeneous alignment are provided.
  • the polarizing plate 1 and the polarizing plate 8 can be adjusted so that the viewing angle and the contrast are good by adjusting the polarization axis of each polarizing plate, and their transmission axes operate in a normally black mode.
  • any one of the polarizing plate 1 and the polarizing plate 8 is preferably arranged so as to have a transmission axis parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules.
  • a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
  • the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is longer than the shortest separation distance G between the liquid crystal alignment films.
  • the electrode and the pixel electrode are formed on the same substrate, and the common electrode and the pixel electrode are alternately arranged, and the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is the liquid crystal alignment
  • a structure longer than the shortest separation distance G between the films can be used.
  • the pair of substrates are separated and faced so that the film is inside, and then the liquid crystal It is preferred to fill the composition between the substrates. In that case, it is preferable to adjust the space
  • the distance between the substrates (the average thickness of the obtained liquid crystal layer, also referred to as the separation distance between the coatings) is preferably adjusted to be 1 to 100 ⁇ m.
  • the average distance between the coatings is more preferably 1.5 to 10 ⁇ m.
  • examples of the spacer used for adjusting the distance between the substrates include columnar spacers made of glass particles, plastic particles, alumina particles, a photoresist material, and the like.
  • the FFS type liquid crystal display element described with reference to FIGS. 1 to 3 is an example, and can be implemented in various other forms without departing from the technical idea of the present invention.
  • FIG. 4 is another embodiment of the plan view in which the region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the substrate 2 in FIG. 1 is enlarged.
  • the pixel electrode 21 may have a slit.
  • the slit pattern may be formed so as to have an inclination angle with respect to the gate wiring 24 or the data wiring 25.
  • the pixel electrode 21 shown in FIG. 4 has a shape in which a substantially rectangular flat plate electrode is cut out by a notch portion having a substantially rectangular frame shape. Further, a comb-like common electrode 22 is formed on one surface of the back surface of the pixel electrode 21 via an insulating protective layer 18 (not shown). When the shortest separation distance R between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers, the FFS method is used.
  • the surface of the pixel electrode is preferably covered with a protective insulating film and an alignment film layer.
  • a storage capacitor 23 for storing a display signal supplied via the data line 25 may be provided in an area surrounded by the plurality of gate lines 24 and the plurality of data lines 25.
  • the shape of the notch is not particularly limited, and is not limited to the substantially rectangular shape shown in FIG. 4, and a notch having a known shape such as an ellipse, a circle, a rectangle, a rhombus, a triangle, or a parallelogram. Can be used.
  • a notch having a known shape such as an ellipse, a circle, a rectangle, a rhombus, a triangle, or a parallelogram.
  • FIG. 5 is another embodiment different from FIG. 3, and is another example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 taken along the line III-III in FIG.
  • the liquid crystal layer 5 containing the liquid crystal composition is filled in this space.
  • a gate insulating layer 12, a common electrode 22, an insulating protective layer 18, a pixel electrode 21, and an alignment layer 4 are stacked in this order on part of the surface of the first substrate 2. As shown in FIG.
  • the pixel electrode 21 has a shape in which the center and both ends of the flat plate are cut out by a triangular cutout, and the remaining region is cut out by a rectangular cutout.
  • the common electrode 22 has a structure in which a comb-like common electrode is disposed on the first substrate side from the pixel electrode substantially in parallel with the substantially elliptical cutout portion of the pixel electrode 21.
  • FIG. 5 shows an example in which the common electrode 22 is formed on the gate insulating layer 12, but as shown in FIG. 5, the common electrode 22 is formed on the first substrate 2,
  • the pixel electrode 21 may be provided through the gate insulating layer 12.
  • the electrode width of the pixel electrode 21: l, the electrode width of the common electrode 22: n, and the interelectrode distance: R are appropriately adjusted to such a width that all liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable.
  • the shortest separation distance R between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers, the FFS method is used, and when it is longer, the IPS method is used.
  • the positions in the thickness direction of the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are different, but the positions in the thickness direction of both electrodes may be the same or the common electrode may be provided on the liquid crystal layer 5 side.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a vertical electric field type liquid crystal display element. Moreover, in FIG. 7, for convenience of explanation, each component is illustrated separately.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of a region surrounded by a line VII of an electrode layer 300 including a thin film transistor (or also referred to as a thin film transistor layer 300) formed on the substrate in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 6 taken along the line VIII-VIII in FIG.
  • the liquid crystal display element 1000 includes a second substrate 800 provided with a transparent electrode (layer) 600 (also referred to as a common electrode 600) made of a transparent conductive material, as shown in FIG.
  • a transparent electrode (layer) 600 also referred to as a common electrode 600
  • the polymerizable liquid crystal composition (or the liquid crystal layer 500) is sandwiched between the liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition, and the alignment when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrates 200 and 800.
  • the second substrate 800 and the first substrate 200 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 100 and 900.
  • a color filter 700 is provided between the first substrate 200 and the common electrode 600.
  • a pair of alignment films 400 are formed on the surfaces of the transparent electrodes (layers) 600 and 1400 so as to be adjacent to the liquid crystal layer 500 according to the present invention and in direct contact with the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 500.
  • the liquid crystal display element 1000 according to the present invention includes a first polarizing plate 100, a first substrate 200, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 300 including a thin film transistor, a photo-alignment film 400, and a liquid crystal composition.
  • a layer 500 containing an object, an alignment film 400, a common electrode 600, a color filter 700, a second substrate 800, and a second polarizing plate 900 are sequentially stacked.
  • the alignment film 400 is preferably a photo-alignment film.
  • the alignment film is a liquid crystal cell manufactured using alignment treatment (mask rubbing or photo-alignment), and is slightly inclined from the normal direction of the glass substrate on the inner side (liquid crystal layer side) of the transparent electrode of the liquid crystal cell ( A vertical alignment film is formed (0.1 to 5.0 °).
  • the polymerizable monomers are arranged in the vertical direction, and the polymerizable monomer is polymerized and fixed by irradiation with ultraviolet light to form a polymer network.
  • the polymer network formed in this manner is (1) a polymer network that extends over the upper and lower substrates, (2) a polymer network that is formed from the upper (lower) substrate toward the liquid crystal direction, but halfway, ( 3) A polymer network is formed only near the surface of the alignment film. (Mainly in the case of a monofunctional monomer), (4) It is presumed to have approximately four types of structures in which polymer networks are bonded (not floating) in the liquid crystal layer.
  • the refractive index anisotropy or easy orientation axis of the polymer network is formed to stabilize the alignment state above the threshold voltage, and stabilize the alignment state below the threshold voltage.
  • the polymer network which stabilizes two different orientation states formed so as to be mixed is mixed.
  • the polymer polymer network having anisotropy formed in this manner is almost completely separated from the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules are considered to be aligned between these polymer networks.
  • the molecular alignment structure of the so-called polymer network type liquid crystal in which liquid crystal molecules and polymer networks coexist and cause light scattering when no voltage is applied, is clearly different from that of the alignment maintaining layer that is unevenly distributed in the vicinity of the alignment film used in PSA etc. It has a completely different structure.
  • a polymer network and a liquid crystal molecular arrangement structure by a method using an alignment film are shown.
  • MVA method having structures such as ribs and slits, PVA, and the like
  • the polymer network near the substrate interface and the pretilt of liquid crystal molecules are somewhat affected by the oblique electric field strength applied through the structures and slits. It is only different, and is essentially assumed to have the structure shown in the above figure.
  • the anchoring force for the liquid crystal molecules when no voltage is applied is due to the synergistic action of the anchoring force of the liquid crystal alignment film and the polymer network. As a result, the response speed when the voltage is OFF can be increased.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing a minimum unit structure in one pixel PX of a TFT liquid crystal display element using the above technique.
  • the structure and operation of the horizontal / diagonal electric field mode liquid crystal display device will be briefly described below.
  • the pixel electrode PE has a main pixel electrode PA and a sub-pixel electrode PB.
  • the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are electrically connected to each other, and both the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are provided on the array substrate AR.
  • the main pixel electrode PA extends along the second direction Y, and the subpixel electrode PB extends along the first direction X different from the second direction Y.
  • the pixel electrode PE is formed in a substantially cross shape.
  • the sub-pixel electrode PB is coupled to a substantially central portion of the main pixel electrode PA, and extends from the main pixel electrode PA toward both sides thereof, that is, the left side and the right side of the pixel PX.
  • the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are substantially orthogonal to each other.
  • the pixel electrode PE is electrically connected to a switching element (not shown) in the pixel electrode PB.
  • the common electrode CE has a main common electrode CA and a sub-common electrode CB, and the main common electrode CA and the sub-common electrode CB are electrically connected to each other.
  • the common electrode CE is electrically insulated from the pixel electrode PE.
  • at least a part of the main common electrode CA and the sub-common electrode CB is provided on the counter substrate CT.
  • the main common electrode CA extends along the second direction Y.
  • the main common electrode CA is disposed on both sides of the main pixel electrode PA. At this time, none of the main common electrodes CA overlaps with the main pixel electrode PA in the XY plane, and a substantially equal interval is formed between each of the main common electrodes CA and the main pixel electrode PA. Yes.
  • the main pixel electrode PA is located approximately in the middle of the adjacent main common electrode CA.
  • the sub-common electrode CB extends along the first direction X.
  • the sub-common electrode CB is disposed on both sides of the sub-pixel electrode PB.
  • none of the sub-common electrodes CB overlaps the sub-pixel electrode PB, and a substantially equal interval is formed between each of the sub-common electrodes CB and the sub-pixel electrode PB.
  • the subpixel electrode PB is positioned approximately in the middle of the adjacent subcommon electrode CB.
  • the main common electrode CA is formed in a strip shape extending linearly along the second direction Y.
  • the sub-common electrode CB is formed in a strip shape extending linearly along the first direction X.
  • the two main common electrodes CA are arranged in parallel at intervals along the first direction X.
  • the main common electrode on the left side in the drawing is referred to as CAL.
  • the right main common electrode is called CAR.
  • the two sub-common electrodes CB are arranged in parallel along the second direction Y at intervals, and in the following, in order to distinguish these, the upper main common electrode in the drawing is referred to as CBU.
  • the lower main common electrode is called CBB.
  • the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are at the same potential as the sub-common electrode CBU and the sub-common electrode CBB.
  • the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are connected to the sub-common electrode CBU and the sub-common electrode CBB, respectively.
  • the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are respectively disposed between the pixel PX and the adjacent pixels on the left and right. That is, the main common electrode CAL is disposed across the boundary between the illustrated pixel PX and the left pixel (not shown), and the main common electrode CAR is the illustrated pixel PX and the right pixel (not shown). ).
  • the sub-common electrode CBU and the main common electrode CBB are disposed between pixels adjacent to the pixel PX in the vertical direction. That is, the sub-common electrode CBU is disposed across the boundary between the illustrated pixel PX and the upper pixel (not illustrated), and the sub-common electrode CBB is illustrated with the illustrated pixel PX and the lower pixel (not illustrated). Z)).
  • the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is a direction substantially parallel to the second direction Y.
  • the first alignment film AL1 is disposed on the surface of the array substrate AR that faces the counter substrate CT, and extends over substantially the entire active area ACT.
  • the first alignment film AL1 covers the pixel electrode PE and is also disposed on the second interlayer insulating film 13. Such a first alignment film AL1 is formed of a material exhibiting horizontal alignment.
  • the array substrate AR may further include a first main common electrode and a first sub-common electrode as part of the common electrode.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an electrode structure of an eight-division oblique electric field mode liquid crystal cell. In this way, a wider viewing angle can be realized by dividing one pixel into eight.
  • the operation of the liquid crystal display panel having the above configuration will be described.
  • the liquid crystal molecules LM of LQ are aligned such that the major axis thereof faces the first alignment processing direction PD1 of the first alignment film AL1 and the second alignment processing direction PD2 of the second alignment film AL2.
  • Such OFF time corresponds to the initial alignment state
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules LM at the OFF time corresponds to the initial alignment direction.
  • the liquid crystal molecules LM are not always aligned parallel to the XY plane, and are often pretilted. Therefore, the strict initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is a direction obtained by orthogonally projecting the alignment direction of the liquid crystal molecules LM at the OFF time on the XY plane.
  • the first alignment treatment direction PD1 and the second alignment treatment direction PD2 are both substantially parallel to the second direction Y.
  • the liquid crystal molecules LM are initially aligned so that the major axis thereof is oriented in a direction substantially parallel to the second direction Y, as indicated by a broken line in FIG. That is, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is parallel to the second direction Y (or 0 ° with respect to the second direction Y).
  • the liquid crystal molecules LM in the cross section of the liquid crystal layer LQ are substantially horizontal in the vicinity of the intermediate portion of the liquid crystal layer LQ.
  • Alignment is performed with a pretilt angle of approximately zero, and alignment is performed with a pretilt angle that is symmetrical in the vicinity of the first alignment film AL1 and the vicinity of the second alignment film AL2 (spray alignment).
  • the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the first alignment film AL1 and the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the second alignment film AL2 in the direction inclined from the normal direction of the substrate Is optically compensated. Therefore, when the first alignment processing direction PD1 and the second alignment processing direction PD2 are parallel to each other and in the same direction, light leakage is small in the case of black display, and a high contrast ratio can be realized. It becomes possible to improve the quality.
  • the liquid crystal molecules LM are in the vicinity of the first alignment film AL1, in the second alignment film AL2 in the cross section of the liquid crystal layer LQ. And in the middle part of the liquid crystal layer LQ with a substantially uniform pretilt angle (homogeneous alignment).
  • Part of the backlight light from the backlight 4 passes through the first polarizing plate PL1 and enters the liquid crystal display panel LPN.
  • the light incident on the liquid crystal display panel LPN is linearly polarized light orthogonal to the first polarization axis AX1 of the first polarizing plate PL1.
  • the substrate is interposed between the pixel electrode PE and the common electrode CE.
  • a horizontal electric field (or an oblique electric field) substantially parallel to the line is formed.
  • the liquid crystal molecules LM are affected by the electric field and rotate in a plane whose major axis is substantially parallel to the XY plane as indicated by the solid line in the figure.
  • the liquid crystal molecules LM in the lower half of the region between the pixel electrode PE and the main common electrode CAL rotate clockwise with respect to the second direction Y in the drawing.
  • the liquid crystal molecules LM in the upper half region rotate counterclockwise with respect to the second direction Y and are oriented so as to face the upper left in the figure.
  • the liquid crystal molecules LM in the lower half region rotate counterclockwise with respect to the second direction Y and face the lower right in the drawing.
  • the liquid crystal molecules LM in the upper half region are aligned so as to rotate clockwise with respect to the second direction Y and to face the upper right in the drawing.
  • each pixel PX in a state where an electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE, the alignment direction of the liquid crystal molecules LM is divided into a plurality of directions with the position overlapping the pixel electrode PE as a boundary. , A domain is formed in each orientation direction. That is, a plurality of domains are formed in one pixel PX.
  • linearly polarized light orthogonal to the first polarization axis AX1 of the first polarizing plate PL1 is incident on the liquid crystal display panel LPN, and the polarization state is the alignment of the liquid crystal molecules LM when passing through the liquid crystal layer LQ. It changes according to the state.
  • the second polarizing plate PL2 (white display). According to such a structure, since four domains can be formed in one pixel, viewing angles in the four directions can be optically compensated, and a wide viewing angle can be achieved.
  • (Fishbone electrode) 14 shows a fishbone type electrode structure shown in FIG. A liquid crystal layer is sealed between two glass substrates bonded to each other with a predetermined cell gap. Transparent electrodes made of ITO are formed on the opposing surfaces of the two opposing substrates.
  • a glass substrate having a thickness of about 0.7 mm is used, and a common electrode is used as the counter substrate.
  • the transparent electrode is provided with a slit portion 512c from which a part of the electrode material (ITO) is removed.
  • a slit portion 512c having a cross shape connecting the midpoints of the opposing sides of the rectangular cell and having a width of about 3 to 5 ⁇ m functions as an alignment regulating structure, and extends from the slit portion 512c in an oblique 45 ° direction and has a width of 5 ⁇ m.
  • a plurality of 512c are formed with a pitch of 8 ⁇ m, and these function as an auxiliary orientation control factor that suppresses disturbance in the azimuth direction during tilting.
  • the width of the display pixel electrode is 3 ⁇ m.
  • the pixel trunk electrode 512a and the pixel branch electrode 512b have a structure in which branch electrodes are extended in four different directions by 90 degrees with the center of the pixel as the center of symmetry while having an angle of 45 degrees.
  • the liquid crystal molecules are tilted when a voltage is applied, but tilted so that the orientation of the tilted alignment coincides with these four directions. Therefore, a four-divided domain is formed in one pixel to increase the display viewing angle. Make it wide.
  • Example 1 A composition ( ⁇ n0.103, viscosity ⁇ 16.5, ⁇ -3.1) represented by the following (LCN-1) was prepared as an N-type liquid crystal composition.
  • the N-type liquid crystal composition (LCN-1) was heated to 60 ° C., and the solid polymerizable compound (V1-1-1) and the polymerizable compound (V1-1-2) were mixed and dissolved. It was confirmed with a polarizing microscope that the polymerizable compounds (V1-1-1) and (V1-1-2) were uniformly dissolved at room temperature to show a nematic liquid crystal phase.
  • the polymerization photoinitiator Irgacure 651 was mixed with this solution to prepare a polymerizable liquid crystal composition.
  • Table 1 shows a composition table of the adjusted polymerizable liquid crystal composition.
  • PVA fishbone pattern electrode vertical alignment
  • the cell is provided with a large number of slits so that the liquid crystal is tilted and oriented in the slit direction by applying a voltage.
  • Both the line electrode width and the slit width of the fishbone pattern electrode were 3.5 ⁇ m, and the length of the line electrode was 100 ⁇ m.
  • the injection port was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by Three Bond). While applying a rectangular wave voltage of 2.45 V at a frequency of 1 kHz, using an ultraviolet LED light source with a wavelength of 365 nm, irradiating with an ultraviolet ray having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 12 seconds, The voltage was returned to 0V to return to vertical alignment, and when the voltage was returned to 0V, ultraviolet rays were applied for 68 seconds to produce a fishbone type PVA cell. As a result, a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed. The ultraviolet irradiation time was set to 80 seconds as a whole.
  • the slit direction is set to the two polarization axes of the crossed Nicol polarizing plate so that the transmittance is minimized in the tilted alignment state by applying a voltage of 7.5V.
  • Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, the composition of Comparative Example 1 in Table 1 was injected into the cell. Before performing ultraviolet irradiation, a voltage of 15 V was applied and waited for several minutes until alignment defects disappeared. Thereafter, the voltage was set to 0V. Then, after confirming that the liquid crystal was uniformly aligned in the slit direction with a polarizing microscope, ultraviolet rays were irradiated for 80 seconds. After the irradiation, a voltage of 9V is applied to the cell in which the polymer network is formed, and the liquid crystal is tilted and aligned.
  • a voltage of 15 V was applied to the cell and waited for several minutes until the alignment defect disappeared. Then, the voltage of Table 2 was applied to each cell, and it confirmed that the liquid crystal inclined-aligned uniformly to the slit direction with the polarizing microscope, and irradiated the ultraviolet-ray for 80 second, applying a voltage.
  • a voltage of 9 V is applied to the cell after the irradiation is completed, the liquid crystal is tilted and aligned, and the polarization direction and the slit direction are aligned, and innumerable black lines are partially observed.
  • Examples 2 to 5 In the same manner as in Example 1, the compositions of Examples 2 to 5 in Table 1 were injected into the cell.
  • a sealing agent 3026E manufactured by ThreeBond.
  • An ultraviolet ray having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated at 25 ° C. for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm.
  • a rectangular wave from 2.39 V to 7.5 V at a frequency of 1 kHz is applied as a voltage from 5 to 15 seconds after the start of UV irradiation, and the polymerization voltage is set to 0 V in a state where UV irradiation is performed. It returned to orientation and the fishbone type PVA cell was produced.
  • a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased.
  • the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state. Black lines were observed so as to coincide with the slits and the line electrodes when the tilt orientations were aligned in the slit direction. When the polarization direction and the slit direction were matched, innumerable black lines were observed so as to coincide with the slit and the line electrode, and it was confirmed that the orientation of the tilted alignment was aligned in the slit direction.
  • Example 6 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 6 in Table 1 was injected into the cell.
  • a sealing agent 3026E manufactured by ThreeBond.
  • An ultraviolet ray having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated at 25 ° C. for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm.
  • a rectangular wave of 2.45 V at a frequency of 1 kHz was applied as a voltage for 12 seconds from the start of ultraviolet irradiation, and then the voltage was changed to 0 V in the ultraviolet irradiation state to return to a vertical orientation to produce a fishbone type PVA cell.
  • a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased. In order to confirm the tilt orientation, the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state.
  • Example 7 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 7 in Table 1 was injected into the cell.
  • a sealing agent 3026E manufactured by ThreeBond.
  • An ultraviolet ray having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated at 25 ° C. for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm.
  • a rectangular wave of 2.45 V at a frequency of 1 kHz was applied as a voltage for 8 seconds from the start of ultraviolet irradiation, and then the voltage was changed to 0 V in the ultraviolet irradiation state to return to a vertical orientation to produce a fishbone type PVA cell.
  • a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit so that the linear direction of the slit was 45 degrees oblique to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased. In order to confirm the tilt orientation, the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state.
  • Example 8 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 8 in Table 1 was injected into the cell.
  • the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond).
  • a sealing agent 3026E manufactured by ThreeBond.
  • ultraviolet LED light source having a wavelength of 365 nm
  • ultraviolet rays having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 were irradiated at 25 ° C. for 1200 seconds.
  • the voltage was changed to 0 V in the state of ultraviolet irradiation, and the fishbone type PVA cell was fabricated.
  • a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • Example 7 In order to confirm the tilt orientation as in Example 7, a voltage of 7.5 V was applied to enter the tilt orientation state, and the slit direction was aligned with the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized. Even if the polymerizable compound and the liquid crystal composition were changed, a black line was observed so as to coincide with the slit and the line electrode when the tilted orientation was aligned in the slit direction. When the polarization direction and the slit direction were matched, innumerable black lines were observed so as to coincide with the slit and the line electrode, and it was confirmed that the orientation of the tilted alignment was aligned in the slit direction.
  • Example 9 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 9 in Table 1 was prepared.
  • the voltage is set to 0 V in the state of ultraviolet irradiation and the fishbone type PVA cell is returned to the vertical orientation.
  • two differently oriented polymer networks were formed: a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components.
  • Cell numbers 1 and 2 are dark fields, and even if the cells are rotated in the azimuth direction, the dark field black level does not change and the homeotropic alignment is achieved.
  • the polymer network optical axis direction and the liquid crystal alignment easy axis direction are the cell planes. It was confirmed that it was formed to go straight to.
  • Cell numbers 3 to 4 indicate that there is an orientation in which a dark field similar to that in cell numbers 1 and 2 can be obtained even if the cell is rotated in the azimuth direction, and an orientation in which the dark field is slightly brightened.
  • cell number 5 unlike the other cells, even if the cell was rotated in the azimuth direction, there was no azimuth indicating a dark field, which was a little brighter than the dark fields of cell numbers 1 to 4.
  • the pretilt angle increased from 1.9 ° to 22.4 °.
  • Toff laxation time
  • minimum transmittance T0 increased from 0.01% to 5.26%.
  • the drive voltage V90 decreased from 8.1V to 5.5V.
  • a voltage of 12V indicating parallel alignment is applied to leave a trajectory of the polymer network that stabilizes the parallel alignment.
  • Example 10 The polymerizable liquid crystal composition of Example 6 was used, and the production of the cell was the same as in Example 7. As shown in Table 4, UV irradiation was stopped after the voltage application time, and after measuring the voltage-transmittance characteristics during UV irradiation, UV irradiation was performed for the remaining time so that the total irradiation time was 80 seconds. Then, the voltage-transmittance characteristics after the completion of ultraviolet irradiation were measured. By measuring the voltage-transmittance during UV irradiation, the influence of the polymer network showing (a) a component that stabilizes parallel alignment and (b) a component that stabilizes vertical alignment was investigated.
  • Table 4 shows the voltage-transmittance characteristics and response time after voltage application in the same cell, and the voltage-transmittance characteristics and response time after UV irradiation for the remaining time with the polymerization voltage set to 0V. Comparing the voltage-transmittance characteristics (V90, T0, T100) after voltage application of cell numbers 1 to 5 shows almost the same characteristics. Also, the voltage-transmittance characteristics (V90, T0, T100) after completion of ultraviolet irradiation are substantially the same. However, in cell number 6, T0 and the pretilt angle after voltage application are rapidly increased as compared with cell numbers 1-5. This is due to the increase in the parallel alignment stabilizing component of (a).
  • the polymerization application time is within 10 seconds. Comparing the voltage-transmittance characteristics after completion of UV irradiation for cell numbers 1 to 5, a good T0 of 0.1% or less was obtained, but cell number 6 was higher than T0 after the polymerization voltage application was completed. Further increasing, the influence of (a) is increasing. As a result, since the pretilt angle is large, the response time becomes long and it is not suitable for a display device.
  • the Toff becomes 4 ms or less and the maximum transmittance T100 is high. Transmittance characteristics are obtained.
  • Example 11 The polymerizable liquid crystal composition of Example 1 was used, and the production of the cell was performed in the same manner as in Example 1.
  • the injection port was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by Three Bond). While applying a rectangular wave voltage of 2.45 V at a frequency of 1 kHz, using an ultraviolet LED light source with a wavelength of 365 nm, irradiating with an ultraviolet ray having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 12 seconds, A voltage was set to 0.9 V to return to vertical alignment, and when the voltage was returned to 0.9 V, ultraviolet rays were applied for 68 seconds to produce a fishbone type PVA cell. As a result, a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased.
  • the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state. Black lines were observed so as to coincide with the slits and the line electrodes when the tilt orientations were aligned in the slit direction. When the polarization direction and the slit direction were matched, innumerable black lines were observed so as to coincide with the slit and the line electrode, and it was confirmed that the orientation of the tilted alignment was aligned in the slit direction.
  • the maximum transmittance T100 was 63% or more, which was close to the transmittance of 69% exhibited by the liquid crystal alone.
  • Example 12-15 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 6 in Table 1 was injected into the cell.
  • the glass cell was taken out and the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond).
  • ultraviolet irradiation conditions ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated at 25 ° C. for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm.
  • the voltage application condition is that, under the ultraviolet irradiation condition, a rectangular wave voltage is applied as a primary voltage described in Table 5 at a frequency of 1 kHz, applied for 6 seconds from the start of ultraviolet irradiation, and then irradiated with ultraviolet light.
  • the intermediate voltage shown in Table 5 is applied to the secondary voltage described in Table 5 below the liquid crystal threshold voltage while irradiating ultraviolet rays.
  • a fishbone type PVA cell was prepared in a state where the vertical orientation was restored instead. As a result, a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased. In order to confirm the tilt orientation, the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state.
  • Example 16-18 In the same manner as in Example 1, the composition of Example 6 in Table 1 was injected into the cell.
  • the ultraviolet irradiation conditions were as follows: ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated for 80 seconds at 25 ° C. using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, and an ultraviolet irradiation interruption period was provided as described later (in addition, ultraviolet irradiation) Is not included in 80 seconds).
  • the voltage application condition is that, under the ultraviolet irradiation condition, a rectangular wave voltage is applied as a primary voltage described in Table 5 with a frequency of 1 kHz, applied for 10 seconds from the start of ultraviolet irradiation, and then the voltage and the ultraviolet light are simultaneously applied.
  • the intermediate voltage shown in Table 5 was not applied, and the ultraviolet irradiation was interrupted for 1 second, and then only the ultraviolet rays were irradiated in a state of returning to the vertical alignment to produce a fishbone type PVA cell.
  • a polymer network of parallel alignment components and a polymer network of vertical alignment components were formed.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by arranging the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased. In order to confirm the tilt orientation, the slit direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state.
  • the abbreviation “Gap” in the table of the examples is the cell gap ( ⁇ m)
  • “V90” is the drive voltage (V))
  • Ton turn-on time in milliseconds
  • Toff turn-off Time
  • a composition ( ⁇ n0.103, viscosity ⁇ 16.5, ⁇ -3.1) represented by the following (LCN-1) was prepared as an N-type liquid crystal composition.
  • the N-type liquid crystal composition (LCN-1) was heated to 60 ° C., and 3.5% of the solid polymerizable compound (V1-1-6) was added and dissolved. It was confirmed with a polarizing microscope that the polymerizable compounds (LCN-1) and (V1-1-6) were uniformly dissolved at room temperature to show a nematic liquid crystal phase.
  • a polymerizable liquid crystal composition was prepared by mixing 0.035% of polymerization photoinitiator Irgacure 651 with this solution.
  • a composition prepared in the same manner as in Example 1 was injected into the cell. As the cell, an anti-parallel cell having a pretilt angle of about 1 degree by rubbing treatment on the vertical alignment film was used.
  • UV irradiation conditions were as follows: UV light source having a wavelength of 365 nm was used to irradiate UV light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 at 25 ° C. for 15 seconds in the UV process 1, and into the liquid crystal in the UV process 2 In order to form a polymer network so that all the remaining monomers are connected to a pair of alignment films and light scattering does not occur, ultraviolet rays having an irradiation intensity of 40 mW / cm 2 are irradiated at 25 ° C. for 105 seconds.
  • the voltage application conditions are as follows.
  • UV step 1 Under the UV irradiation condition in UV step 1, a rectangular wave voltage was applied at a frequency of 1 kHz under the voltage conditions described in Table 7, and after applying for 15 seconds from the start of UV irradiation, the voltage and UV light were applied. At the same time, the liquid crystal device was manufactured by irradiating only ultraviolet rays under the ultraviolet irradiation conditions shown in Table 7 in a state of returning to the vertical alignment. Before and after UV step 1, the pretilt angle of the cell was measured by the rotational analyzer method. As the applied voltage increases during UV polymerization, the tilt increase angle increases, and the tilted liquid crystal in the vicinity of the alignment film is held by the polymer network thin film layer formed on the vertical alignment film in the initial stage of UV polymerization.
  • the pretilt angle by UV process 1 in Table 7 is slightly lower than the threshold voltage, because the tilt angle is 1 degree or less and is almost close to the vertical alignment, and the induced pretilt angle is slight.
  • the tilt angle of the liquid crystal near the alignment film increases and the tilt angle exceeds 1 degree. This corresponds to the fact that the inclination angle decreases as the voltage approaches the vicinity of the alignment film based on the liquid crystal alignment state of bend deformation caused by voltage application, which corresponds to the increase in inclination angle due to an increase in applied voltage.
  • UV step 1 it was confirmed that when the voltage was turned off, the bend deformation was released and the vertical orientation was restored.
  • the liquid crystal alignment state of the cell was observed with a polarizing microscope by placing the slit direction at an angle of 45 degrees with respect to any of the crossed Nicols polarizing plates. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased.
  • a rubbing direction was adjusted to the polarizing plate direction so that the transmittance was minimized by applying a voltage of 7.5 V to the tilt orientation state. A dark field was observed when the azimuth direction of the pretilt angle coincided with rubbing.
  • the maximum transmittance T100 showed a value close to the transmittance of 83.4% exhibited by the host liquid crystal. From this point, it is suggested that the pretilt azimuth direction by the polymer network thin film layer coincides with the rubbing direction, and the liquid crystal tilt azimuth direction is uniform.
  • SYMBOLS 1 Polarizing plate, 2 ... First transparent insulating substrate, 3 ... Electrode layer, 4 ... Alignment film, 4a ... Alignment direction, 5 liquid crystal layer, 5a ... Liquid crystal molecule when no voltage is applied, 5b ... Liquid crystal when voltage is applied Molecule, 6 ... color filter, 7 ... second transparent insulating substrate, 8 ... polarizing plate, 9 ... continuous or discontinuous polymer network, 10 ... liquid crystal display element, 11 ... gate electrode, 12 ... gate insulating layer, 13 ... Semiconductor layer, 14 ... protective layer, 15 ... ohmic contact layer, 16 ... drain electrode, 17 ... source electrode, 18 ...
  • insulating protective layer 21 ... pixel electrode, 22 ... common electrode, 23 ... storage capacitor, 24 ... gate wiring, 25 ... Data wiring, 26 ... Drain electrode, 27 ... Source electrode, 28 ... Gate electrode, 29 ... Common line, 100 ... Polarizing plate, 110 ... Gate electrode, 120 ... Gate insulating layer, 130 ... Semiconductor layer, 140 ... Preservation Layer, 160 ... drain electrode, 190b ... organic insulating film, 200 ... first substrate, 210 ... pixel electrode, 220 ... storage capacitor, 230 ... drain electrode, 240 ... data wiring, 250 ... gate wiring, 260 ... source electrode, 270 ... Gate electrode, 300 ... Thin film transistor layer, 400 ... Alignment film, 500 ...
  • Liquid crystal layer 510 ... Liquid crystal display device, 512 ... Pixel electrode, 512a ... Pixel trunk electrode, 512b ... Pixel branch electrode, 512c ... Pixel slit, 516 ... scanning wiring, 517 ... signal wiring, 600 ... common electrode, 700 ... color filter, 800 ... second substrate, 900 ... polarizing plate, 1000 ... liquid crystal display element, 1400 ... transparent electrode (layer), PX ... pixel, PE ... Pixel electrode, PA ... Main pixel electrode, PB ... Sub-pixel electrode, CE ... Common electrode, CA ... Main common electrode, CAL ... Left side Common electrode, CAR ... right main common electrode, CB ... sub-common electrode, CBU ... upper sub common electrode, CBB ... lower sub-common electrode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

高透過率且つ高速応答性に優れた液晶表示素子を提供する。 第１の電極基板と、前記第１の電極基板と対向して設けられる第２の電極基板と、　前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に充填されている液晶層と、前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に設けられる液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略垂直方向に配向させる垂直配向要素および液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して垂直方向から所定角傾斜させるチルト誘起要素と、を有し、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが前記垂直配向要素または前記チルト誘起要素により形成された前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体と、を有する液晶表示素子。

Description

液晶表示素子およびその製造方法
　本発明は液晶表示素子およびその製造方法に関する。
　液晶テレビは広く普及しているが、大型化による高精彩化にともない、画面上を移動する表示物の移動速度が小型の液晶テレビに比べ速くなるので、液晶の応答速度を速くさせて動画画質向上が求められている。
　カラーフィルターを不要とするフィールドシーケンシャルフルカラー表示方式は、「赤→緑→青」と順次点灯するバックライトを用いることに特徴がある。通常のＣＲＴや液晶ディスプレイでは、フレーム時間が１６．７ｍｓであるが、フィールドシーケンシャルフルカラー表示方式では、フレーム時間が５．６ｍｓと、高速応答性が要求される。
　高速応答性を示す指標として、τｄとτｒの和が挙げられる。τｄは液晶の立ち下がり応答時間であり、τｒは液晶の立ち上がり応答時間である。フィールドシーケンシャルフルカラー表示方式における高速応答性を満たすためには、τｄとτｒの和が１．５ｍｓ未満であることが望まれている。
　現在、市場ではネマチック液晶と呼ばれる液晶材料は、テレビ、モニター、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などのフラットパネルディスプレイにおいて一般的に利用されている。しかし、ネマチック液晶は、応答速度が約十数ミリ秒から数ミリ秒と遅いため、改善が望まれている。応答速度は液晶の回転粘性γ１、及び弾性定数に大きく影響されるため、新規化合物の開発や組成の最適化により改良が検討されているが、改善の進展が遅くなっている。これに対しスメクチック液晶を用いた強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、数百マイクロ秒の高速応答が可能である。しかし、明と暗の二状態のみであるためフルカラー表示に必要な中間階調表示には容易ではく、面積階調等の手法を用いている。
　ＦＬＣの内、ＦＬＣとモノマーの混合物からなるＰｏｌｙｍｅｒ　Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　Ｖ　ｓｈａｐｅｄ－ＦＬＣ（ＰＳＶ－ＦＬＣ）素子は、強誘電性液晶内に微細なポリマーネットワークを形成したものであり、ＦＬＣの特長である高速応答性のほかに中間階調表示が可能であり、また耐衝撃性も従来のＦＬＣに比較して向上している（特許文献１）。
　また、ネマチック液晶と高分子との複合材料においては、７０質量％以上の重合性化合物をネマチック液晶媒体に添加すると、応答時間が数十マイクロ秒の高速応答が得られているが、駆動電圧が約８０Ｖを超え実用に向かず、且つ実効の複屈折率が使用している液晶複屈折率よりも１桁以上低くなってしまうため、素子の透過率を低下させてしまっている。一方、０．３質量％以上１質量％未満の１種類以上の重合性化合物を液晶媒体に添加して、電圧を印加するか印加せずに、ＵＶ光重合により、ガラス基板界面上に重合若しくは架橋して得られる微細な突起構造物を形成させてプレチルトを主に誘起させるＰＳ（ｐｏｌｙｍｅｒ－ｓｔａｂｉｌｉｓｅｄ：高分子安定化）又はＰＳＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ－ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：高分子維持配向）ディスプレイが提案されている（特許文献２～６）。ＰＳ又はＰＳＡ等のディスプレイは、主に、垂直配向モードに於いて微細幅の線状スリットと微細幅の線状電極を交互に配置したフィッシュボーン型のパターン電極を用いて４分割のマルチドメインを形成させて高視野角化を実現させている。この場合、電圧を印加すると線状のスリット方向へ液晶が傾斜配向する。この配向状態で重合性化合物を重合させると基板界面に高分子薄膜が形成され基板界面近傍の液晶配向が安定化される。この時、傾斜配向方位がプレチルトとして誘起され、パターン電極による配向分割により、複雑な垂直配向膜の配向処理工程を不要にしている（非特許文献１）。又、応答時間が１０ミリ秒から数ミリ秒へ改善されることが報告されている。その他の高分子配向安定化技術は、液晶中の重合性化合物を反応させる手法が取られている。必要な電気光学特性が得られるように電圧印加時の配向状態を高分子により安定化させることで、液晶単体のみでは得られなかった特性を示すようになる（特許文献７～１４）。
　しかしながら、これらの素子においても高速応答性の観点においては改良の余地があった。特に、液晶表示装置の立上がり速度の高速応答化に関しては、液晶組成物の低粘性化、高誘電率化、低弾性定数化や、プレチルト角の付与、あるいはオーバードライブ法などの駆動方法の改善等色々な手法が実用化されているが、立下がり速度に関しては、液晶組成物の低粘性化以外に有効な手法が見出されていないのが現状であり、改善が望まれていた。
特開２００２－３１８２１号公報 特表２０１３－５３６２７１号公報 特表２０１３－５３８２４９号公報 特表２０１２－５２７４９５号公報 特表２０１２－５１３４８２号公報 特開２０１２－２１９２７０号公報 特許４１７５８２６号 特開２００９－１９２６００号公報 特許５０２０２０３号 特開１９９９－０２５８７５８号公報 特許５３８３９９４号 ＵＳ８９４０３７５ ＷＯ２０１１／０５５５７１ ＷＯ２０１５／１２２４５７
Ｊｏｕｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳＩＤ１７／７、５５３－５５９（２００９）
　本発明が解決しようとする課題は、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－ｄｏｍａｉｎ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の垂直配向（ＶＡ）液晶ディスプレイ、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の平行配向液晶ディスプレイに於いて、駆動電圧の上昇を抑制し、複屈折率の低減を抑制し透過率を改善させつつ、液晶の立下り時間を改善することで、高透過率且つ高速応答性に優れた液晶表示素子を提供し、又該液晶表示素子の製造方法を提供することである。
　本発明者は、液晶組成物、及び重合性化合物を含有する重合性液晶組成物において、屈折異方性を持ち配向機能を有するポリマーネットワークを液晶セル全体に形成させて高速応答を図り、且つ液晶分子の傾斜配向方位が電極パターンで規定される方向へ揃えられるように高分子安定化できることを目的として重合性化合物の含有率と、ポリマーネットワーク形成条件に着目し、以下の本発明を完成するに至った。
　本発明は、第１の電極基板と、
前記第１の電極基板と対向して設けられる第２の電極基板と、
前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に充填されている液晶層と、
前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に設けられる液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略垂直方向に配向させる垂直配向要素および液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して垂直方向から所定角傾斜させるチルト誘起要素と、
前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが前記垂直配向要素または前記チルト誘起要素により形成された前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体と、を有する液晶表示素子。
　本発明によれば、駆動電圧の上昇を抑制し、複屈折率の低減を抑制し透過率を改善させつつ、液晶の立下り時間を改善することで、高透過率且つ高速応答性に優れた液晶表示素子を提供することができる。
本発明の液晶表示素子の模式図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の液晶表示素子の断面図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の液晶表示素子の断面図である。 本発明の液晶表示素子の模式図である。 図６の部分拡大図である。 本発明の液晶表示素子の断面図である。 実施例１の偏光顕微鏡写真である。 比較例２の偏光顕微鏡写真である。 本発明における斜め電界方式液晶表示装置の電極構造及び液晶分子配列を示す模式図である。 本発明における８分割斜め電界方式液晶表示装置の電極構造を示す模式図である。 実施例におけるフィッシュボーン型ＶＡ液晶セルの電極構造の模式図である。
　本発明の第一は、第１の電極基板と、前記第１の電極基板と対向して設けられる第２の電極基板と、前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に充填されている液晶層と、前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に設けられる前記液晶層の液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略垂直方向に配向させる垂直配向要素および液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して垂直方向から所定角傾斜させるチルト誘起要素と、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが前記垂直配向要素または前記チルト誘起要素により形成された前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体と、を有する液晶表示素子である。
　本発明によれば、駆動電圧の上昇を抑制し、複屈折率の低減を抑制し透過率を改善させつつ、液晶の立下り時間を改善することで、高透過率且つ高速応答性に優れた液晶表示素子を提供することができる。
　本発明に係る液晶層は、液晶化合物を含む液晶組成物から形成されることが好ましい。また、本発明に係る液晶表示素子における垂直配向要素は、第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられる液晶層の液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略垂直方向に配向させる作用を備えている。また、当該垂直配向要素は、第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられ、液晶層の液晶化合物および下記チルト誘起要素と共存していることが好ましい。
　上記垂直配向要素は、液晶（分子）が基板に対して略垂直配向状態で形成されたポリマーネットワークであって、当該ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸を有し、異方性、容易軸が基板面に対して略垂直である。また、上記垂直配向要素としては、第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体であることが好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子におけるチルト誘起要素は、第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられ、第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられる液晶層の液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略平行方向に配向させる作用を備えている。また、上記チルト誘起要素は、液晶層の液晶化合物および前記垂直配向要素と共存していることが好ましい。
　上記チルト誘起要素は、電圧印加により液晶（分子）がベンド配向または傾斜配向している状態で形成されたポリマーネットワークであって、当該ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸を有し、異方性、容易軸が基板面に対して略平行である。また、上記チルト誘起要素としては、前記第１の電極基板または前記第２の電極基板の表面の一部または全面を被覆する薄膜であることが好ましい。当該チルト誘起要素である薄膜は、本発明に係る重合性化合物由来の重合体であることが好ましい。
　また、上記チルト誘起要素により液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して垂直方向から所定角傾斜させる角度は、０．０１～３°が好ましい。
　本発明に係る第１の電極基板および第２の電極基板間に形成された垂直配向要素およびチルト誘起要素はいずれもポリマーネットワークを備えており、基板と液晶との界面にスポンジ状のような多孔質体（ポリマーネットワーク構造）が形成され、基板と液晶との界面から液晶層の中央部に向かって、多孔質体（ポリマーネットワーク構造）の密度が低くなっていることが好ましい。また、当該多孔質体の空孔は、外部や他の空孔と連通していてもよく、当該空孔には液晶化合物のドメインが形成され、マトリックスがポリマーネットワークの多孔質体になっている形態が好ましい。さらに、第１の電極基板と第２の電極基板とを繋げる柱状のネットワーク構造体（柱状のポリマー硬化体）が複数形成されており、当該柱状のネットワーク構造体は垂直配向要素としての作用効果を奏することが好ましい。
　本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方の透明基板上に液晶組成物を配向させるための配向膜を有することが好ましい。基板に設けられたこの配向膜と基板に設けられた電極に電圧を印加して、液晶分子の配向が制御される。ポリマーネットワーク又はポリマーバインダが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有し、ポリマーネットワーク又はポリマーバインダの光軸方向又は配向容易軸方向と低分子液晶の配向容易軸方向が同一方向であることが好ましい。この点で、一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有さない光散乱型のポリマーネットワーク液晶や高分子分散型液晶とは異なる。
　更に、配向膜の配向容易軸方向とポリマーネットワーク又はポリマーバインダの配向容易軸方向が同一であることが好ましい。偏光板、位相差フィルムなどを具備させることにより、この配向状態を利用して表示させる。液晶表示素子としては、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＶＡ、ＶＡ－ＴＮ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、πセル、ＯＣＢ、コレステリック液晶などの動作モードに適用できる。中でも、ＶＡ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ－ＴＮ、ＴＮ、ＥＣＢが特に好ましい。尚、本発明の液晶表示素子は、液晶組成物中に重合体又は共重合体を含有する点で、配向膜上に重合体又は共重合体を有するＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示素子とは異なる。
　ＰＳＡ型液晶表示素子では、ラビング配向処理の代わりに電極に３～５μｍ幅の複数のスリットを設けスリット方向へ液晶を傾斜配向させることにより配向処理が省略される。量産技術では、数十ボルトとの電圧を印加しながら紫外線照射すると、ベンド配向変形により基板界面にプレチルト角（基板法線に対しての傾斜角）が得られるように液晶の配向が高分子安定化され、ポリマーの薄膜が形成される。この高分子薄膜の作用でプレチルト角が誘起されることを利用してＰＳＶＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）ＬＣＤ又はＰＳＡＬＣＤの製造に用いられている。又、視野角向上を目的に、マルチドメインが形成できるように設計されたパターン電極を用い一つの画素内のプレチルト角方位方向を複数に分割している（フィッシュボーン構造電極）。負の誘電異方性を有する液晶組成物を用いた場合は、液晶の垂直配向からベンド配向へ遷移するように飽和電圧以上の電圧をセルに印加して紫外線照射すると液晶中に微量に添加したモノマーが垂直配向膜上で重合する際に、ベンド変形端である僅かに傾斜した液晶配向を高分子安定化させてプレチルト角を誘起する配向膜が形成される。これにより、紫外線照射を終了し、電圧印加を切ると僅かに傾斜した（プレチルト）垂直配向が得られる。しかし、本発明のようなセル全体にポリマーネットワーク等を形成させて応答の緩和時間を改善させることが可能な液晶表示素子にこの方法を適用させると、飽和電圧以上の数十ボルトの電圧を印加して紫外線照射するのでポリマーネットワークが液晶をベンド配向変形の平行配向状態を高分子安定させる。これは、ポリマーネットワークの屈折異方性又は配向容易軸が液晶分子を平行配向状態に保持するように形成されるため、垂直配向を得ることができなくなる。
　垂直配向型のＬＣＤでは、電圧印加で傾斜配向の傾斜方位を一定方向へ揃える目的でセル法線方向に対して２度以内のプレチルト角を付与することにより透過率、応答時間等の電気光学特性の改善を図っている。しかし、プレチルト角を誘起するように僅かに傾斜したポリマーネットワークを形成させるには、液晶の閾値電圧より僅かに高い電圧を印加して液晶が２度以内に傾斜配向した状態で形成させることが考えられる。ところが、ＰＶＡ（Ｐｔｔｅｒｎｅｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等の電極形状により傾斜配向方向を一定に揃える必要がある液晶表示素子では、閾値電圧近傍の低い電圧を印加してポリマーネットワークの屈折異方性又は配向容易軸を形成させると液晶の傾斜配向方位が定まらないことが理由で透過率が低下する。これは、閾値電圧近傍の電圧印加では、ベンド配向へ僅かに変形するだけで、ベンド変形に於ける配向膜側の端は略垂直であり、垂直配向膜の影響が強いため基板界面付近での液晶は垂直配向になることが起因して傾斜配向方位が基板界面付近では一定方向へ規定できず不安定になることが原因である。一方、電気光学特性の飽和電圧以上の高い電圧を印加すると基板界面近傍の液晶は傾斜配向状態になり、且つ、電界が強いのでパターン電極による電界分布の影響が強くなり傾斜配向方位が一定方向になり透過率向上に寄与できるようになる。しかし、本発明のようなセル全体に平行配向のポリマーネットワークが形成されるので上述したように垂直配向が得られなくなる。
　傾斜配向方位は、電極パターンの種類に大きく依存するので、例えば、図１３に示すフィッシュボーン（Ｆｉｓｈｂｏｎｅ）型電極は、交互に３～５μｍ程度の幅の微細なライン電極とライン電極と同様な幅の線状スリットが複数繰り返し配置されているが、このパターン電極に於いて液晶の傾斜配向方位は、スリット方向へ略平行になるようにライン電極上の液晶は配向する。従って、スリット方向へ傾斜配向方位が一定になるような配向記憶をポリマーネットワークの屈折異方性又は配向容易軸として持たせる必要がある。又、Ａｘｉａｌｌｙ　Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔのパターン電極の場合は、点電極と略正方形の対向電極から成るサブピクセル構造である。中心軸は、電圧を印加しても垂直配向しているが、中心軸の点電極を起点に液晶ダイレクターが放射状に傾斜配向する。素子を上から見た場合、傾斜配向方位は、中心軸から放射状に液晶ダイレクターが３６０度連続的に配向する。高い電圧を印加することにより配向状態をポリマーネットワークの一部で高分子安定化させると放射状の傾斜配向方位が安定化するようにポリマーネットワークが一部形成される。紫外線照射中に電圧を閾値電圧未満にすることにより液晶は略垂直配向に戻り、この状態で紫外線照射を継続させると、略垂直配向になるようにポリマーネットワークの屈折異方性又は配向容易軸が形成され放射状の傾斜配向方位が軌跡としてポリマーネットワークに残すことが可能になり電圧印加時の配向制御と電圧無印加時の垂直配向を両立させることができる。
　即ち、ＰＶＡの液晶表示素子に於いては、閾値電圧以上の電圧を印加して得られる配向状態を高分子安定化させるためポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸を液晶配向状態と一致するように形成した場合と、閾値電圧未満の電圧を印加して得られる配向状態を高分子安定化させるためポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸を液晶配向状態と一致するように形成した場合の二つの異なる液晶の配向状態を安定化させるポリマーネットワークを共存させることにより、それぞれ形成されるポリマーネットワークの液晶配向への影響力が異なる。
　本明細書では、前者をチルト誘起要素と称し、後者を垂直配向要素と称する。例えば、閾値電圧未満の液晶の配向状態を安定化させるポリマーネットワーク（垂直配向要素）のみが形成されていると、電圧のスイッチングにより液晶の配向を変移させた場合、ポリマーネットワークからの影響を受けた液晶の配向状態が、液晶表示素子が本来必要とする液晶の配向状態とは異なるため、PVAセルのスイッチングに於ける配向変移後の配向に歪みが発生して所望の配向状態が得られず電気光学効果に影響を及ぼして、コントラスト、透過率等が低下する。そのため、ポリマーネットワークに閾値電圧以上の電圧を印加して得られる配向状態（チルト誘起要素により生ずる配向状態）と閾値電圧未満の電圧を印加して得られる配向状態（垂直配向要素により生ずる配向状態）の二つの配向状態（チルト誘起要素および垂直配向要素）を共存させることにより両状態間の配向変移が容易になり、表示特性が良好になる。従って、閾値電圧以上に於ける液晶の配向状態と閾値電圧未満に於ける液晶の配向状態を高分子安定化させ、二つの配向状態を混在させるようにポリマーネットワークで形成させるためには、重合性液晶組成物に含有している重合性化合物の一部を閾値電圧以上の液晶の配向状態を安定化させる目的に使用し（チルト誘起要素の形成）、残りの重合性化合物を閾値電圧未満の液晶配向状態を安定化させるように形成（垂直配向要素の形成）されるポリマーネットワークに使用することが好ましい。
　閾値電圧以上の電圧を印加した後に、紫外線重合中に閾値電圧未満の電圧を印加すると液晶配向の遷移が起こるが、この遷移時に配向欠陥が発生する場合があり、この配向欠陥が高分子安定化されると閾値電圧未満に於ける液晶の配向状態の均一性が損ないコントラストや透過率の低下原因になるので好ましくない。特に、閾値電圧以上の電圧が飽和電圧以上の場合、紫外線照射中に閾値電圧未満の電圧へ変化させて液晶配向遷移を起こすと配向欠陥が多く発生する。そのため、飽和電圧以下の電圧を印加することで配向遷移時の配向欠陥（ディスクリネーション）の発生を抑制させる必要があるが、同時に、上述したように基板界面の液晶に於ける傾斜が弱まり傾斜方位方向が不安定になるので好ましくない。紫外線重合中の配向遷移で発生する配向欠陥を抑制させるためには、紫外線重合中の閾値電圧以上の電圧から閾値電圧以下の電圧に下げる中間の電圧を印加し、少なくとも液晶の応答時間以上の時間で印加し、ポリマーネットワークの形成に影響を及ぼさない時間であることが好ましく、配向欠陥の発生を抑制できる時間であれば良く、配向欠陥を高分子安定化しない時間であれば良く、液晶中に於ける重合性化合物の反応性に依存し少なくとも５秒以内が好ましい。又、中間の電圧は、少なくとも閾値電圧以上で、且つ飽和電圧以下であり、中間階調の電圧であることが好ましい。波形は、矩形波が好ましく、閾値電圧以上の電圧、間の電圧、閾値電圧以下の電圧の順で段階的に電圧が低くなる階段状の波形であることが好ましい。又、間の電圧は、閾値電圧以上の電圧から閾値電圧以下の電圧まで連続的に電圧を下げるランプ波でも良い。更に、中間の電圧を印加する以外の方法で配向欠陥が高分子安定化されて残らないようにするには、紫外線照射途中で閾値電圧以上の電圧を切るが、電圧印加と同期して紫外線照射を中断し、液晶の配向が略垂直配向になるような閾値電圧以下の電圧を再び印加するが、この時に電圧と同期して再び紫外線を照射すれば良い。即ち、紫外線を連続的に照射する場合は、照射中の液晶配向遷移する際に中間電圧を印加すれば良い。紫外線を断続的に照射する場合は、閾値電圧以上の印加電圧と紫外線を照射した後、電圧を閾値電圧以下に電圧を印加して液晶を配向遷移する際に紫外線照射を一瞬中断し遷移が完了した時点で紫外線を照射すれば良い。
　本発明に係る液晶表示素子において、垂直配向要素により第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられる液晶層の液晶分子の長軸方向が前記第１の電極基板に対して（略）垂直方向に配向した配向状態と、チルト誘起要素により第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられ、第１の電極基板および第２の電極基板間に設けられる液晶層の液晶分子の長軸方向が前記第１の電極基板に対して略平行方向に配向した状態とこれらの二つの異なる配向状態をそれぞれ安定化させる作用のあるポリマーネットワークが混在した状態になるので、ポリマーネットワーク形成後の素子における電圧無印加時の液晶配向状態は、二つの異なる配向状態を保持しようとするポリマーネットワークに影響され、それぞれのポリマーネットワークの影響力の均衡で電圧無印加時の液晶配向状態が決まる。例えば、垂直配向モードの液晶表示素子に於いては、閾値電圧未満の液晶配向状態を安定化させるポリマーネットワーク（垂直配向要素）の影響力を強くすると、液晶表示素子が本来必要とする垂直配向を示し、液晶表示のコントラストを高くするので好ましい。反対に、閾値電圧以上の液晶の配向を安定化させるポリマーネットワーク（チルト誘起要素）の影響力が強すぎると、液晶のプレチルト角が増加しコントラストが低下する方向へ向かう。液晶表示素子の透過率やコントラストを高くして表示品位を高めるためには、二つの異なる液晶配向状態を安定化させるポリマーネットワークのそれぞれの影響力のバランスの調整が重要で、例えば、ＰＶＡセルにおいては、閾値電圧以上の液晶の配向状態を安定化させるように作用するポリマーネットワークの影響力が強すぎると最大透過率は向上するが黒レベルが増加してコントラスの低下を引き起こす。又、閾値電圧未満の液晶の配向状態を安定化させるように作用するポリマーネットワークの影響力が強すぎると良好な黒レベルが得られるが最大透過率の低下を引き起こしコントラストが低下して好ましくない。
　ベンド配向変形等の液晶が傾斜する電圧を印加して液晶の傾斜配向の方位が一定にすると最大透過率が向上するので、傾斜配向方位が一定になるように閾値電圧以上の液晶配向状態を安定化させるように形成したポリマーネットワーク（チルト誘起要素）を僅かにするように、紫外線照射途中で閾値電圧未満を印加して良好な黒レベルが得られるような略垂直の配向状態を安定化させるようにポリマーネットワーク（垂直配向要素）を形成させると良好な黒レベルと傾斜配向の方位が一定になり最大透過率が高くなるので高コントラストが得られるようになり表示品位が向上して好ましくなる。この時、傾斜配向方位が一定になるように形成されたポリマーネットワーク（チルト誘起要素）の影響力を僅かにするためには、閾値電圧以上の電圧を印加してポリマーネットワークが形成されて傾斜配向が完全に高分子安定化されないようにする電圧印加時間であることが好ましく、紫外線照射中に閾値電圧以下の電圧を印加した時に略垂直配向が得られるようにして紫外線照射を継続すれば良い。
　閾値電圧以上の電圧を印加して得られる配向状態（チルト誘起要素による配向状態）と閾値電圧未満の電圧を印加して得られる配向状態（垂直配向要素による配向状態）の二つの配向状態を共存させることについて述べたが、共存状態について詳しく述べると次のようになる。閾値電圧以上の電圧を印加して得られるベンド変形の配向状態（チルト誘起要素による配向状態）は、高分子安定化させるためにポリマーネットワークを形成させるが、ポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸は液晶配向状態と軸の平均的方向が一致するように形成する。この時、セル断面中心に向かい液晶の傾斜角が順次増加するが配向膜近傍の液晶は基板法線方向に対して僅かに傾斜しているが、モノマーが配向膜表面に偏在化していると選択的に配向膜上にポリマーネットワーク薄膜層を形成させることが可能になり、薄膜層の厚みに依存する傾斜配向を保持するようになりプレチルト角を誘起する。又、配向膜上の一部または全面に形成されるポリマーネットワーク薄膜層（チルト誘起要素）は、モノマーが配向膜表面に偏在化した状態の場合に紫外線を照射するとポリマーネットワーク形成過程初期に於いて垂直配向膜表面に形成される。モノマーの配向膜表面への偏在化は、配向膜、又は基板面の極性基の影響を受け、モノマーが極性基に引き寄せられるとこり易くなる。特に、アクリレートとメタクリレートのモノマーの官能基を比較するとメタクリレートが、強い傾向を示す。ベンド配向変形は、セル断面中心方向へ向かい液晶の傾斜角が増加するので、ポリマーネットワーク形成過程初期に於いてポリマーネットワークの薄膜層（チルト誘起要素）が形成されると紫外線照射時間に依存して厚みを増し、ポリマーネットワーク薄膜層（チルト誘起要素）の厚みに応じて発現するプレチルト角が増加する。更に、ポリマーネットワークは、配向膜近傍に偏在しており基板法線方向に対して発現するプレチルト角が８度以内であれば、閾値電圧以上の電圧印加を中断するとポリマーネットワーク薄膜層（チルト誘起要素）の作用で粗垂直配向状態へ配向が遷移する。閾値電圧以下の電圧を印加した状態で紫外線を照射すると、液晶中に残存しているモノマーは一対（上下）の配向膜表面に形成されたポリマーネットワーク薄膜層（チルト誘起要素）を連結するようにポリマーネットワーク体（垂直配向要素）が形成される。この場合、ポリマーネットワークの薄膜層（チルト誘起要素）が誘起するプレチルト角に依存した液晶配向状態にポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸が揃うように薄膜層（チルト誘起要素）と連結するポリマーネットワーク構造（垂直配向要素）が形成される。従って、本発明の液晶素子は、ポリマーネットワークから成る薄膜層（チルト誘起要素）と一対の薄膜層（チルト誘起要素）を連結するポリマーネットワーク体層から成る。
　当該ポリマーネットワーク薄膜層（チルト誘起要素）の厚みは、５０ｎｍから１μｍ以下程度で良くプレチルト角が０．１度から３度以下になるように誘起させることが好ましい。
　一対の配向膜を連結するポリマーネットワーク体（垂直配向要素）は、ポリマーネットワーク形成過程初期に形成されたポリマーネットワーク薄膜層で誘起される液晶の配向状態を安定化するように形成されていれば良く、液晶が０．１度から３度に傾斜する粗垂直の配向を安定化するように形成されていることが好ましい。ポリマーネットワークで形成されている薄膜層（チルト誘起要素）、及び連結層（垂直配向要素）は、低分子液晶と微細なポリマーネットワークから成り、低分子液晶のドメインの断面中心とポリマーネットワークの断面中心との距離が可視光を散乱しないような大きさであれば良く、可視光の波長以下であることが好ましく、間隔が５０ｎｍから４５０ｎｍ以下であることが好ましい。又、閾値電圧以上の電圧を印加して得られるベンド変形の配向状態（薄膜層（チルト誘起要素）による配向状態）は、印加電圧に依存するがセル断面中心部分に向かって傾斜角が増加するので、ポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸が液晶配向状態と揃うように形成させるが、この時、一対の垂直配向膜を連結するようにポリマーネットワーク（垂直配向要素）を形成させると、セル断面中心部分の傾斜角が大きい液晶を含むように液晶の配向が高分子安定化され、ベンド配向変形の全体をポリマーネットワークの形成により傾斜配向成分の配向が安定化させる。紫外線照射によるポリマーネットワーク形成過程初期では、液晶分子を傾斜させる傾斜配向成分を保持したポリマーネットワーク（チルト誘起要素）の密度が低いため垂直配向膜の影響が強く重合中であっても垂直配向に戻ることができる。しかし、閾値電圧以上の電圧印加を重合完了まで継続させると液晶分子を傾斜させる傾斜配向成分（チルト誘起要素）の影響が強いため垂直配向には戻らなくなりコントラスト低下に繋がる。垂直配向を維持させるためには、形成過程初期段階で傾斜配向成分を保持したポリマーネットワーク（チルト誘起要素）を形成させるが、その影響力が弱い段階で、印加電圧を閾値電圧以下にして垂直配向膜の作用で垂直配向に戻す。この状態でポリマーネットワーク（垂直配向要素）を形成すると垂直配向成分を高分子安定化させるポリマーネットワーク（垂直配向要素）の密度が増加して垂直配向成分の影響力を増大させることができるのでプレチルト角が数度の垂直配向状態が得られる。重合後のプレチルト角は、垂直配向成分（垂直配向要素）と傾斜配向成分（チルト誘起要素）のバランスで決まり、バランスは紫外線重合中の印加電圧、紫外線重合中の印加電圧時間、電圧印加中の紫外線照射強度で調整される。即ち、一対の配向膜を連結するように垂直配向成分（垂直配向要素）と傾斜配向成分（チルト誘起要素）が共存するようにポリマーネットワークが形成し、両成分のバランスを調整することでプレチルト角を有する垂直配向の液晶素子が得られる。傾斜配向成分（チルト誘起要素）の密度が僅かな場合は、液晶分子を垂直に配向させる垂直配向成分を保持するポリマーネットワーク（垂直配向要素）の形成後は、傾斜配向成分が保持するポリマーネットワーク（チルト誘起要素）の平均プレチルト角が垂直配向成分を保持するポリマーネットワーク（垂直配向要素）の影響で液晶素子のプレチルト角が小さくなる。傾斜配向成分のポリマーネットワーク（チルト誘起要素）の密度を増加させると垂直配向成分のポリマーネットワーク（垂直配向要素）の密度が減少するので垂直配向成分（垂直配向要素）の影響力が弱まり液晶素子のプレチルト角が増加する。何れの場合も同様に、低分子液晶のドメインの断面中心とポリマーネットワークの断面中心との距離が可視光を散乱しないような大きさであれば良く、可視光の波長以下であることが好ましく、間隔が５０ｎｍから４５０ｎｍ以下であることが好ましい。
　本発明に係る液晶層、垂直配向要素およびチルト誘起要素は、液晶化合物および重合性化合物を含む液晶組成物から形成される。以下、液晶化合物および重合性化合物を含む液晶組成物および液晶表示素子の電極構造などについて順に詳説する。なお、本明細書では、液晶化合物および重合性化合物を含む液晶組成物を重合性液晶組成物とも称する。
＜液晶組成物＞
　［液晶化合物］
　本発明に用いられる液晶組成物としては、一般式（ＬＣ）で表される液晶化合物を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは、炭素原子数１～１５のアルキル基を表す。該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。ＲＬＣのアルキル基は、それぞれ分岐鎖状の基であってもよく、直鎖状の基であってもよいが、直鎖状の基であることが好ましい。
　一般式（ＬＣ）中、ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、下記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）からなる群より選ばれる基を表す。
（ａ）トランス－１，４－シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個のＣＨ基又は隣接していない２個以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）、
（ｃ）１，４－ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、又はクロマン－２，６－ジイル基。
　前記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
　一般式（ＬＣ）中、ＺＬＣは単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表す。
　一般式（ＬＣ）中、ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１～１５のアルキル基を表す。該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。
　一般式（ＬＣ）中、ａは１～４の整数を表す。ａが２、３又は４を表し、一般式（ＬＣ）中にＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていてもよく、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていてもよい。
　前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ１）及び一般式（ＬＣ２）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１は、それぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよい。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１は、それぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基、炭素原子数２～５のアルケニル基がより好ましく、直鎖状であることが更に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＡＬＣ１１及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の何れかの構造を表す。該構造中、シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＡＬＣ１１及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の何れかの構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＸＬＣ１１、ＸＬＣ１２、ＸＬＣ２１～ＸＬＣ２３は、それぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３を表し、ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、シアノ基、－ＣＦ３、－ＯＣＨ２Ｆ、－ＯＣＨＦ２又は－ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１は、それぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３が好ましく、フッ素原子又は－ＯＣＦ３がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１は、それぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１は、それぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－が好ましく、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－がより好ましく、単結合、－ＯＣＨ２－又は－ＣＦ２Ｏ－が更に好ましい。
　一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中、ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１は、それぞれ独立して１～４の整数を表す。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）で表わされる化合物としては、ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１は、それぞれ独立して１、２又は３が好ましく、低温での保存安定性、応答速度を重視する場合には１又は２がより好ましく、ネマチック相上限温度の上限値を改善する場合には２又は３がより好ましい。一般式（ＬＣ１）又は（ＬＣ２）中に、ＡＬＣ１１、ＡＬＣ２１、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。
　一般式（ＬＣ１）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ１－ａ）から一般式（ＬＣ１－ｃ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　一般式（ＬＣ１－ａ）～（ＬＣ１－ｃ）中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ１－ａ）から一般式（ＬＣ１－ｃ）で表される化合物としては、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基、炭素原子数２～５のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してフッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３が好ましい。
　一般式（ＬＣ１－ａ）～（ＬＣ１－ｃ）中、ＡＬＣ１ａ１、ＡＬＣ１ａ２及びＡＬＣ１ｂ１は、トランス－１，４－シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル基、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表す。また、一般式（ＬＣ１－ａ）～（ＬＣ１－ｃ）中、ＸＬＣ１ｂ１、ＸＬＣ１ｂ２、ＸＬＣ１ｃ１～ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１－ａ）から一般式（ＬＣ１－ｃ）で表される化合物としては、ＸＬＣ１ｂ１、ＸＬＣ１ｂ２、ＸＬＣ１ｃ１～ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
　また、一般式（ＬＣ１）は、下記一般式（ＬＣ１－ｄ）から一般式（ＬＣ１－ｐ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基、炭素原子数２～５のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してフッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３が好ましい。
　一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）中、ＡＬＣ１ｄ１、ＡＬＣ１ｆ１、ＡＬＣ１ｇ１、ＡＬＣ１ｊ１、ＡＬＣ１ｋ１、ＡＬＣ１ｋ２、ＡＬＣ１ｍ１～ＡＬＣ１ｍ３はそれぞれ独立して、１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル基、又は１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表す。
　一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）中、ＸＬＣ１ｄ１、ＸＬＣ１ｄ２、ＸＬＣ１ｆ１、ＸＬＣ１ｆ２、ＸＬＣ１ｇ１、ＸＬＣ１ｇ２、ＸＬＣ１ｈ１、ＸＬＣ１ｈ２、ＸＬＣ１ｉ１、ＸＬＣ１ｉ２、ＸＬＣ１ｊ１～ＸＬＣ１ｊ４、ＸＬＣ１ｋ１、ＸＬＣ１ｋ２、ＸＬＣ１ｍ１及びＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｍ）で表わされる化合物としては、ＸＬＣ１ｄ１～ＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
　一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）中、ＺＬＣ１ｄ１、ＺＬＣ１ｅ１、ＺＬＣ１ｊ１、ＺＬＣ１ｋ１、ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表す。一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ１ｄ１～ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＦ２Ｏ－又は－ＯＣＨ２－が好ましい。
　一般式（ＬＣ１－ｄ）～（ＬＣ１－ｐ）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ１－１）から一般式（ＬＣ１－４５）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。一般式（ＬＣ１－１）から一般式（ＬＣ１－４５）中、ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　一般式（ＬＣ２）は、下記一般式（ＬＣ２－ａ）から一般式（ＬＣ２－ｇ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）中、ＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１～ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ２）におけるＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１～ＸＬＣ２３と同じ意味を表す。一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ２１はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基、炭素原子数２～５のアルケニル基がより好ましい。また、ＸＬＣ２１～ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、ＹＬＣ２１はそれぞれ独立してフッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３が好ましい。
　一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）中、ＸＬＣ２ｄ１～ＸＬＣ２ｄ４、ＸＬＣ２ｅ１～ＸＬＣ２ｅ４、ＸＬＣ２ｆ１～ＸＬＣ２ｆ４及びＸＬＣ２ｇ１～ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子、フッ素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３を表す。一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）で表わされる化合物としては、ＸＬＣ２ｄ１～ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
　一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）中、ＺＬＣ２ａ１、ＺＬＣ２ｂ１、ＺＬＣ２ｃ１、ＺＬＣ２ｄ１、ＺＬＣ２ｅ１、ＺＬＣ２ｆ１及びＺＬＣ２ｇ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表す。一般式（ＬＣ２－ａ）～（ＬＣ２－ｇ）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ２ａ１～ＺＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して－ＣＦ２Ｏ－又は－ＯＣＨ２－が好ましい。
　前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は酸素原子で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ－は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｚ５は－ＣＨ２－又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０～３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含むことが好ましい。
　ＲＬＣ３１～ＲＬＣ５２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
　ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＯＣＨ２－が好ましい。
　一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－１）、一般式（ＬＣ４－１）、及び一般式（ＬＣ５－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
（式中、Ｒ３１～Ｒ３３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ４１～Ｒ４３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｚ３１～Ｚ３３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ３４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１）～一般式（ＬＣ５－１）において、Ｒ３１～Ｒ３３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数２～４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３～５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
　Ｒ４１～Ｒ４３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基あるいは炭素原子数１～５のアルコキシ基、又は炭素原子数４～８のアルケニル基あるいは炭素原子数３～８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１～３のアルキル基又は炭素原子数１～３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
　Ｚ３１～Ｚ３３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すが、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すことが好ましく、単結合又は－ＣＨ２Ｏ－を表すことがより好ましい。
　液晶組成物において、一般式（ＬＣ３－１）、一般式（ＬＣ４－１）、及び一般式（ＬＣ５－１）で表される化合物群から選ばれる化合物を５質量％～５０質量％含有することが好ましく、５質量％～４０質量％含有することが好ましく、５質量％～３０質量％含有することがより好ましく、８質量％～２７質量％含有することがより好ましく、１０質量％～２５質量％含有することがさらに好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ３－１５）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
（式中、Ｒ３１は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４１ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表す。）
　一般式（ＬＣ４－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４－１１）～一般式（ＬＣ４－１４）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
（式中、Ｒ３２は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４２ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表す。）
　一般式（ＬＣ５－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
（式中、Ｒ３３は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４３ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｚ３４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）
　一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ３－１３）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ４－１３）、一般式（ＬＣ５－１１）、及び一般式（ＬＣ５－１３）において、Ｒ３１～Ｒ３３は、一般式（ＬＣ３－１）～一般式（ＬＣ５－１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ～Ｒ４１ｃは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１２）、一般式（ＬＣ３－１４）、一般式（ＬＣ４－１２）、一般式（ＬＣ４－１４）、一般式（ＬＣ５－１２）、及び一般式（ＬＣ５－１４）において、Ｒ３１～Ｒ３３は、一般式（ＬＣ３－１）～一般式（ＬＣ５－１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ～Ｒ４１ｃは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ５－１１）、一般式（ＬＣ３－１３）、一般式（ＬＣ４－１３）及び一般式（ＬＣ５－１３）が好ましく、一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ５－１１）がより好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）で表される化合物を１種又は２種以上含有することが好ましく、１種又は２種含有することがより好ましく、一般式（ＬＣ３－１）で表される化合物を１種又は２種含有することが特に好ましい。
　また、一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
（式中、Ｒ５１～Ｒ５３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ６１～Ｒ６３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｂ１～Ｂ３はフッ素置換されていてもよい、１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表し、Ｚ４１～Ｚ４３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ４４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）
で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）において、Ｒ５１～Ｒ５３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数２～４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３～５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
　Ｒ６１～Ｒ６３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基あるいは炭素原子数１～５のアルコキシ基、又は炭素原子数４～８のアルケニル基あるいは炭素原子数３～８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１～３のアルキル基又は炭素原子数１～３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
　Ｂ３１～Ｂ３３はフッ素置換されていてもよい、１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表すが、無置換の１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基が好ましく、トランス－１，４－シクロヘキシレン基がより好ましい。
　Ｚ４１～Ｚ４３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すが、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すことが好ましく、単結合又は－ＣＨ２Ｏ－を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ３－３）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は、液晶組成物において１０～６０質量％含有することが好ましいが、２０～５０質量％含有することがより好ましく、２５～４５質量％含有することがより好ましく、２８～４２質量％含有することがより好ましく、３０～４０質量％含有することがさらに好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３－２１）～一般式（ＬＣ３－２９）で表される化合物が好ましい。
　また、一般式（ＬＣ３－３）で表される化合物として、次に記載する一般式（ＬＣ３－３１）～一般式（ＬＣ３－３３）で表される化合物も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
（式中、Ｒ５１は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６１ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表すが、一般式（ＬＣ３－２）におけるＲ５１及びＲ６１と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ４－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４－２１）～一般式（ＬＣ４－２６）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
（式中、Ｒ５２は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６２ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表すが、一般式（ＬＣ４－２）におけるＲ５２及びＲ６２と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５－２１）～一般式（ＬＣ５－２６）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
（式中、Ｒ５３は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６３ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｗ２は－ＣＨ２－又は酸素原子を表すが、一般式（ＬＣ５－２）におけるＲ５３及びＲ６３と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ３－２１）、一般式（ＬＣ３－２２）、一般式（ＬＣ３－２５）、一般式（ＬＣ４－２１）、一般式（ＬＣ４－２２）、一般式（ＬＣ４－２５）、一般式（ＬＣ５－２１）、一般式（ＬＣ５－２２）、及び一般式（ＬＣ５－２５）において、Ｒ５１～Ｒ５３は、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ～Ｒ６３ａは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２３）、一般式（ＬＣ３－２４）及び一般式（ＬＣ３－２６）、一般式（ＬＣ４－２３）、一般式（ＬＣ４－２４）及び一般式（ＬＣ４－２６）、一般式（ＬＣ５－２３）、一般式（ＬＣ５－２４）及び一般式（ＬＣ５－２６）においてＲ５１～Ｒ５３は、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ～Ｒ６３ａは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２１）～一般式（ＬＣ５－２６）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３－２１）、一般式（Ｌｃ３－２２）及び一般式（ＬＣ３－２５）、一般式（ＬＣ４－２１）、一般式（ＬＣ４－２２）及び一般式（ＬＣ４－２５）、一般式（ＬＣ５－２１）、一般式（ＬＣ５－２２）及び一般式（ＬＣ５－２５）が好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（Ｌｃ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は１種又は２種以上含有することができるが、Ｂ１～Ｂ３が１，４－フェニレン基を表す化合物、及びＢ１～Ｂ３がトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも１種以上含有することが好ましい。
　また、一般式（ＬＣ３）で表される化合物として、他には、下記一般式（ＬＣ３－ａ）及び一般式（ＬＣ３－ｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１と同じ意味を表し、ＸＬＣ３ｂ１～ＸＬＣ３ｂ６は水素原子又はフッ素原子を表すが、ＸＬＣ３ｂ１及びＸＬＣ３ｂ２又はＸＬＣ３ｂ３及びＸＬＣ３ｂ４のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、ｍＬＣ３ａ１は１、２又は３であり、ｍＬＣ３ｂ１は０又は１を表し、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
　ＡＬＣ３１は、１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル基、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表すことが好ましく、１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
　ＺＬＣ３１は単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－ａ）としては、下記一般式（ＬＣ３－ａ１）を表すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数１～７のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数１～７のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－ｂ）としては、下記一般式（ＬＣ３－ｂ１）～一般式（ＬＣ３－ｂ１２）を表すことが好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）、一般式（ＬＣ３－ｂ６）、一般式（ＬＣ３－ｂ８）、一般式（ＬＣ３－ｂ１１）を表すことがより好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）及び一般式（ＬＣ３－ｂ６）を表すことがさらに好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）を表すことが最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数２又は３のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数２のアルキル基を表すことがより好ましい。
　また、一般式（ＬＣ４）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ４－ａ）から一般式（ＬＣ４－ｃ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＬＣ５）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ５－ａ）から一般式（ＬＣ５－ｃ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
（式中、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ４）におけるＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１と同じ意味を表し、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ５）におけるＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２と同じ意味を表し、ＺＬＣ４ａ１、ＺＬＣ４ｂ１、ＺＬＣ４ｃ１、ＺＬＣ５ａ１、ＺＬＣ５ｂ１及びＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表す。）
　ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
　ＺＬＣ４ａ１～ＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
　前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ６）で表される化合物（ただし、一般式（ＬＣ１）～一般式（ＬＣ５）で表される化合物を除く。）から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
　一般式（ＬＣ６）中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表す。該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよい。一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記のいずれかの構造を表すことが最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
　一般式（ＬＣ６）中、ＡＬＣ６１～ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記の何れかの構造を表す。該構造中、シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
　一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＡＬＣ６１～ＡＬＣ６３は、それぞれ独立して下記のいずれかの構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
　一般式（ＬＣ６）中、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、ｍＬＣ６１は０～３を表す。一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－が好ましい。
　一般式（ＬＣ６）で表わされる化合物としては、下記一般式（ＬＣ６－ａ）から一般式（ＬＣ６－ｖ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。一般式（ＬＣ６－ａ１）～一般式（ＬＣ６－ｐ１）の式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
［重合性化合物］
　本発明に係る重合性化合物としては、一つの反応性基を有する単官能性の重合性化合物、及び二官能又は三官能等の二つ以上の反応性基を有する多官能性の重合性化合物が挙げられる。反応性基を有する重合性化合物はメソゲン性部位を含んでいても、含んでいなくてもよい。
　反応性基を有する重合性化合物において、反応性基は光による重合性を有する置換基が好ましい。特に、垂直配向膜が熱重合により生成するときに、垂直配向膜材料の熱重合の際に、反応性基を有する重合性化合物の反応を抑制できるので、反応性基は光による重合性を有する置換基が特に好ましい。
　本発明に係る重合性化合物としては、以下の一般式（Ｐ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
（上記一般式（Ｐ）中、Ｚｐ１は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１～１５のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１～１５のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１～１５のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数１～１５のアルケニルオキシ基又は－Ｓｐｐ２－Ｒｐ２を表し、
　Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ－Ｉ）から式（Ｒ－ＩＸ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
のいずれかを表し、前記式（Ｒ－Ｉ）～（Ｒ－ＩＸ）中、Ｒ２～Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１～５個のアルキル基または炭素原子数１～５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、－Ｏ－またはメチレン基であり、Ｔは単結合または－ＣＯＯ－であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
　Ｓｐｐ１及びＳｐｐ２はスペーサー基を表し、Ｓｐｐ1及びＳｐｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは１～１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し
　Ｌｐ１及びＬｐ２はそれぞれ独立して、単結合、－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－又は－Ｃ≡Ｃ－（式中、Ｒａはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１～４のアルキル基を表し、前記式中、ｚは１～４の整数を表す。）を表し、
　Ｍｐ２は、１，４－フェニレン基、１，４－シクロヘキシレン基、アントラセン－２，６－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ピリジン－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基又は１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表すが、Ｍｐ２は無置換であるか又は炭素原子数１～１２のアルキル基、炭素原子数１～１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１～１２のアルコキシ基、炭素原子数１～１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は－Ｒｐ１で置換されていても良く、
　Ｍｐ１は以下の式（ｉ－１１）～（ｉｘ－１１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ１若しくはＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
　Ｍｐ３は以下の式（ｉ－１３）～（ｉｘ－１３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
（式中、★でＺｐ１と結合し、★★でＬｐ２と結合する。）のいずれかを表し、
　ｍｐ２～ｍｐ４はそれぞれ独立して、０、１、２又は３を表し、ｍｐ１及びｍｐ５はそれぞれ独立して１、２又は３を表すが、Ｚｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｍｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。）で表される化合物で表されることが好ましい。また、当該重合性化合物は１種又は２種以上含有することが好ましい。
　本発明に係る一般式（Ｐ）において、Ｚｐ１は－Ｓｐｐ２－Ｒｐ２であることが好ましく、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して式（Ｒ－１）から式（Ｒ－３）のいずれかであることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）において、ｍｐ１＋ｍｐ５が２以上であることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）において、Ｌｐ１は、単結合、－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－又は－Ｃ≡Ｃ－であり、Ｌｐ２は、－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－又は－Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ－であり、前記式中のｚは、１～４の整数であることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）のＬｐ１およびＬｐ２の少なくともいずれかが、－（ＣＨ２）ｚ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－、－（ＣＨ２）ｚ－Ｏ－（Ｃ＝Ｏ）－および－Ｏ－（Ｃ＝Ｏ）－（ＣＨ２）ｚ－、－（Ｃ＝Ｏ）－Ｏ－（ＣＨ２）ｚ－からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）において、Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ－１）から式（Ｒ－１５）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
のいずれかがより好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、ｍｐ２が１の場合Ｌｐ１は単結合であり、ｍｐ２が２又は３の場合複数存在するＬｐ１の少なくとも１つは単結合であることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、ｍｐ３が１の場合Ｍｐ２は１，４－フェニレン基であり、ｍｐ３が２又は３の場合複数存在するＭｐ２のうち少なくともＬｐ１を介してＭｐ１と隣接するＭｐ２は１，４－フェニレン基であることが好ましい。
　更に、前記一般式（Ｐ）のｍｐ３は０、１、２又は３を表し、Ｍｐ２の少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のフッ素で置換されている１，４－フェニレン基であることが好ましい。
　更に、前記一般式（Ｐ）のｍｐ４は０、１、２又は３を表し、Ｍｐ３の少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のフッ素で置換されている１，４－フェニレン基であることが好ましい。
　また、前記一般式（Ｐ）におけるスペーサー基（Ｓｐｐ１、Ｓｐｐ２、Ｓｐｐ４）としては、単結合、－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－又は－Ｃ≡Ｃ－であることが好ましく、当該Ｚは１以上１０以下の整数であることが好ましい。
　本発明に係る一般式（Ｐ）の重合性化合物は、一般式（Ｐ－ａ）、一般式（Ｐ－ｂ）、一般式（Ｐ－ｃ）および一般式（Ｐ－ｄ）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
　上記一般式（Ｐ－ａ）～一般式（Ｐ－ｄ）中、Ｒｐ１及びＲｐ２はそれぞれ独立して以下の式（Ｒ－Ｉ）から式（Ｒ－ＩＸ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
のいずれかを表し、前記式（Ｒ－Ｉ）～（Ｒ－ＩＸ）中、Ｒ２～Ｒ６はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数１～５個のアルキル基または炭素原子数１～５個のハロゲン化アルキル基であり、Ｗは単結合、－Ｏ－またはメチレン基であり、Ｔは単結合または－ＣＯＯ－であり、ｐ、ｔおよびｑはそれぞれ独立して、０、１または２を表し、
　環Ａおよび環Ｂはそれぞれ独立して、１，４－フェニレン基、１，４－シクロヘキシレン基、アントラセン－２，６－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ピリジン－２，５－ジイル基、ピリミジン－２，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基又は１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表すが、無置換であるか又は炭素原子数１～１２のアルキル基、炭素原子数１～１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１～１２のアルコキシ基、炭素原子数１～１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は－Ｒｐ１で置換されていていることが好ましく、
　環Ｃは以下の式（ｃ－ｉ）～（ｃ－ｉｘ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
（式中、★でＳｐｐ１と結合し、★★でＬｐ５若しくはＬｐ６と結合する。）のいずれかを表し、
　Ｓｐｐ１及びＳｐｐ４はスペーサー基を表し、Ｘｐ１～Ｘｐ４は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すことが好ましく、
　Ｌｐ４、Ｌｐ５およびＬｐ６はそれぞれ独立して、単結合、－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－又は－Ｃ≡Ｃ－であることが好ましく、前記式中のｚは、１～４の整数であることが好ましい。
　Ｌｐ３は、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ－、－ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ－または－ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ－であることが好ましい。
　上記一般式（Ｐ－ａ）で表される化合物において、ｍｐ６およびｍｐ７は、それぞれ独立して、０、１、２または３を表すことが好ましい。また、ｍｐ６＋ｍｐ７＝２～５であることがより好ましい。
　上記一般式（Ｐ－ｄ）で表される化合物において、ｍｐ１２及びｍｐ１５はそれぞれ独立して１、２又は３を表し、ｍｐ１３は、０、１、２又は３を表すことが好ましく、ｍｐ１４は、０又は１を表すことが好ましい。また、ｍｐ１２＋ｍｐ１５＝２～５であることがより好ましい。Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｒｐ２が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ１が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｓｐｐ４が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Ｌｐ４およびＬｐ５が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、環Ａ～環Ｃが複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。
　以下に本発明に係る一般式（Ｐ－ａ）～一般式（Ｐ－ｄ）で表される化合物の好ましい構造を例示する。
　本発明に係る一般式（Ｐ－ａ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ－ａ－１）～式（Ｐ－ａ－３１）で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
　本発明に係る一般式（Ｐ－ｂ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ－ｂ－１）～式（Ｐ－ｂ－３４）で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
　本発明に係る一般式（Ｐ－ｃ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ－ｃ－１）～式（Ｐ－ｃ－５２）で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
　本発明に係る一般式（Ｐ－ｄ）で表される化合物は、以下の一般式（Ｐ－ｄ’）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
（上記一般式（Ｐ－ｄ’）で表される化合物において、ｍｐ１０は、２または３を表すことがより好ましい。その他の記号は上記一般式（ｐ－ｄ）と同一なので省略する。）
　本発明に係る一般式（Ｐ－ｄ）で表される化合物の好ましい例として、下記式（Ｐ－ｄ－１）～式（Ｐ－ｄ－３１）で表される重合性化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
　本発明に係る「炭素原子数１～１５個のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。また、上記一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～１５個のアルキル基であり、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８個のアルキル基が好ましく、炭素原子数１～６個のアルキル基がより好ましい。
　本発明に係る「炭素原子数１～１５個のアルキル基」の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、３－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基などが挙げられる。なお、本明細書中において、アルキル基の例は共通であり、各々のアルキル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
　本発明に係る「炭素原子数１～１５個のアルコキシ基」の例は、該置換基中の少なくとも１個の酸素原子が環構造と直接結合する位置に存在することが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基（ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基）、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基がより好ましい。なお、本明細書中において、アルコキシ基の例は共通であり、各々のアルコキシ基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
　本発明に係る「炭素原子数２～１５個のアルケニル基」の例は、ビニル基、アリル基、１－プロペニル基、イソプロペニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、２－ヘキセニル基等が挙げられる。また、本発明に係るより好ましいアルケニル基としては次に記載する式（ｉ）（ビニル基）、式（ｉｉ）（１－プロペニル基）、式（ｉｉｉ）（３－ブテニル基）および式（ｉｖ）（３－ペンテニル基）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
（上記式（ｉ）～（ｉｖ）中、＊は環構造への結合部位を示す。）
で表されるが、本願発明の液晶組成物が重合性モノマーを含有する場合は、式（ｉｉ）および式（ｉｖ）で表される構造が好ましく、式（ｉｉ）で表される構造がより好ましい。なお、本明細書中において、アルケニル基の例は共通であり、各々のアルケニル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
　また、本発明における重合性化合物の内、低分子液晶との溶解性を高めて結晶化を抑制するのに好ましい単官能性の反応基を有する重合性化合物としては、下記一般式（ＶＩ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
（式中、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－（式中、ｔは２～１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｖは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、Ｗは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～１５のアルキル基を表す。式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子が－ＣＨ３、－ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。）で表される重合性化合物が好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－（式中、ｔは２～１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、炭素鎖の長さがＴｇに影響を及ぼすので、重合性化合物含有量が１０重量％未満の場合に、あまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１～５のアルキレン基が好ましく、重合性化合物含有量が６重量％未満の場合は、単結合又は炭素原子数１～３のアルキレン基がより好ましい。重合性化合物含有量が１０重量％以上の場合は、炭素数５～１０のアルキレン基が好ましい。また、Ｓｐ３が－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－を表す場合も、ｔは１～５が好ましく、１～３がより好ましい。更に、配向膜を含む基板表面で炭素原子数がプレチルト角に影響を及ぼすので必要に応じて所望のプレチルト角が得られるようにＳｐ３の炭素原子数が異なる重合性化合物を複数混合して用いることが好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｖは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
　一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は更に具体的には、一般式（Ｘ１ａ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
（式中、Ａ１は水素原子又はメチル基を表し、
Ａ２は単結合又は炭素原子数１～８のアルキレン基（該アルキレン基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキレン基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。）を表し、
Ａ３及びＡ６はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１～１７のアルキル基で置換されていてもよい。）を表わし、
Ａ４及びＡ７はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１～９のアルキル基で置換されていてもよい。）を表し、
ｐは０～１０を表し、
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１～１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数３～６のトリアルコキシシリル基で置換されていてもよい。）を表わす化合物が挙げられる。
　上記一般式（Ｘ１ａ）は、一般式（ＩＩ－ｂ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
　一般式（ＩＩ－ｂ）で表される化合物は、具体的には下記式（ＩＩ－ｑ）～（ＩＩ－ｚ）、（ＩＩ－ａａ）～（ＩＩ－ａｌ）で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
　上記一般式（ＶＩ）、一般式（ＸａＩ）及び一般式（ＩＩ－ｂ）で表される化合物は、１種のみでもよいし、２種以上でもよい。
　また、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物としては、一般式（Ｘ１ｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
（式中、Ａ８は水素原子又はメチル基を表し、６員環Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ独立して
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
のいずれか（ただしｑは１から４の整数を表す。）を表し、
ｑは０又は１を表し、
Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２－又は－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ－を表し、
Ｙ３及びＹ４はそれぞれ独立して単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基（該アルキレン基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキレン基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。）を表し、
Ｂ８は水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素原子数１～８のアルキル基、又は、末端がアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアルキレン基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
　例示化合物としては、以下に示されるが、これらに限定される訳ではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
　更に、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は具体的には、一般式（Ｘ１ｃ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
（式中、Ｒ７０は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ７１は縮合環を有する炭化水素基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
　例示化合物としては、以下に示されるが、これらに限定される訳ではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
　また、本発明における重合性化合物の内、低分子液晶との溶解性を高めて結晶化を抑制するのに好ましい多官能性の反応基を有する重合性化合物としては、下記一般式（Ｖ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは１～１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｕは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、ｋは１～５の整数を表す。式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子が－ＣＨ３、－ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。）で表される重合性化合物が好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～１１の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、本発明の液晶表示素子に於けるプレチルト角は該炭素原子数、液晶との含有量、及び用いる配向膜の種類や配向処理条件に影響される。配向膜表面で重合性化合物の分子構造に依存して自発的にプレチルト角を誘起するものを用いることが好ましい。従って必ずしも限定されるものではないが、例えばプレチルト角を５度程度にする場合は、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１～５のアルキレン基がより好ましく、単結合又は炭素原子数１～３のアルキレン基がより好ましい。更に、プレチルト角が２度程度以内にするには、炭素原子数を６～１２の重合性化合物を用いることが好ましく、炭素原子数が８～１０がより好ましい。また、Ｓｐ１及びＳｐ２が－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表す場合も、プレチルト角に影響を及ぼすので適宜必要に応じてＳｐ１及びＳｐ２の長さを調整して用いることが好ましく、プレチルト角を増加させる目的ではｓは１～５が好ましく、１～３がより好ましい。プレチルト角を小さくする目的では、ｓは６～１０が好ましい。また、Ｓｐ１及びＳｐ２の少なくとも一方が、単結合であることで分子の非対称性が発現するためプレチルトを誘起するので好ましい。
　また、上記一般式（Ｖ）においてＳｐ１及びＳｐ２が同一である化合物も好ましく、Ｓｐ１及びＳｐ２が同一である化合物を２種以上用いることが好ましい。この場合、互いにＳｐ１及びＳｐ２が異なった２種以上を用いることがより好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｕは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）、環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｕは具体的には、以下の式（Ｖａ－１）から式（Ｖａ－１３）を表すことが好ましい。アンカーリング力を高くするためには直線性が高いビフェニール等が好ましく、式（Ｖａ－１）から式（Ｖａ－６）を表すことが好ましい。又、式（Ｖａ－６）から式（Ｖａ－１１）を表す構造は、液晶との溶解性が高い点で好ましく、式（Ｖａ－１）から式（Ｖａ－６）と組み合わせて用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
（式中、両端はＳｐ１又はＳｐ２に結合するものとする。Ｚｐ１及びＺｐ２はそれぞれ独立して、－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－又は単結合を表す。式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子が、－ＣＨ３、－ＯＣＨ３、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。又、シクロへキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されていてもよい。）
　Ｕが環構造を有する場合、前記Ｓｐ１及びＳｐ２は少なくとも一方が－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは１～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すことが好ましく、両方共に－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－であることも好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、ｋは１～５の整数を表すが、ｋが１の二官能化合物、又はｋが２の三官能化合物であることが好ましく、二官能化合物であることがより好ましい。
　上記一般式（Ｖ）で表される化合物は、具体的には、以下の一般式（Ｖｂ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは１～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１は－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及びＹ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、Ｃは１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｘ１及びＸ２は、はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、いずれも水素原子を表すジアクリレート誘導体、又はいずれもメチル基を有するジメタクリレート誘導体が好ましく、一方が水素原子を表し、もう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表すが、少なくとも一方が－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－であることが好ましく、両方が－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表す態様がより好ましい。この場合、ｓは１～６が好ましい。
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｚ１は、－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及びＹ２はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－又は単結合が好ましく、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、１，４－フェニレン基又は単結合が好ましい。Ｃが単結合以外の環構造を表す場合、Ｚ１は単結合以外の連結基も好ましく、Ｃが単結合の場合、Ｚ１は単結合が好ましい。
　以上より、上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合が好ましく、環構造を有する重合性化合物としては、具体的には以下の一般式（Ｖ－１）から（Ｖ－６）で表される化合物が好ましく、一般式（Ｖ－１）から（Ｖ－４）で表される化合物が特に好ましく、一般式（Ｖ－２）で表される化合物が最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
　また、上記一般式（Ｖｂ）において、以下の一般式（Ｖ１－１）から（Ｖ１－５）で表される化合物が液晶組成物との溶解性を高める上で好ましく、一般式（Ｖ１－１）で表される化合物が特に好ましい。
　また、上記一般式（Ｖｂ）が三つの環構造で形成される場合も好ましく用いられ、一般式（Ｖ１－６）から（Ｖ１－１３）で表される化合物が液晶組成物との溶解性を高める上で好ましい。更に、液晶とのアンカーリング力が強い一般式（Ｖ－１）から（Ｖ－６）で表される化合物は、アンカーリング力が弱く液晶組成物との相溶性が良好な一般式（Ｖ１－１）から（Ｖ１－５）で表される化合物と混合して用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
（式中、ｑ１及びｑ２は、それぞれ独立して１～１２の整数を示し、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表す。）
　上記一般式（Ｖ）で表される化合物としては、具体的には、以下の一般式（Ｖｃ）で表される化合物が、反応速度を高める点で好ましく、又、プレチルト角を熱的に安定化させるので好ましい。更に、必要に応じてＳｐ１、Ｓｐ２及びＳｐ３の炭素原子数を調整して所望のプレチルト角を得ることもできる。プレチルトと該炭素原子数の関係は、官能基が２個の場合と同様の傾向を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
（式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１、Ｓｐ２及びＳｐ３はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～１２のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１１は、－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－又は単結合を表し、Ｊは１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）
　重合性化合物として、光配向機能を有する化合物を用いることも好ましい。中でも、光異性化を示す化合物を用いることが好ましい。
　光配向機能を有する重合性化合物としては、具体的には、一般式（Ｖｂ）において、
Ｘ１及びＸ２がそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２がそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは１～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１が－Ｎ＝Ｎ－を表し、Ｃが１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基（任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）又は単結合を表す化合物が好ましい。
　中でも、以下の一般式（Ｖｎ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
（式中、Ｒｎ１及びＲｎ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、式中、ｐｎ及びｑｎは、それぞれ独立して１～１２の整数を示す。）
［重合開始剤］
　本発明に用いる重合性化合物の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましく、光フリース転位によるラジカル重合、光重合開始剤によるラジカル重合がより好ましい。
　ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
　ジエトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、ベンジルジメチルケタール、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル－（２－ヒドロキシ－２－プロピル）ケトン、１－ヒドロキシシクロヘキシル－フェニルケトン、２－メチル－２－モルホリノ（４－チオメチルフェニル）プロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン、４′－フェノキシアセトフェノン、４′－エトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系；
　ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系；
　２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系；
　ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系；
　ベンゾフェノン、ｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４，４′－ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４′－メチル－ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３′，４，４′－テトラ（ｔ－ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′－ジメチル－４－メトキシベンゾフェノン、２，５－ジメチルベンゾフェノン、３，４－ジメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；
　２－イソプロピルチオキサントン、２，４－ジメチルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系；
　ミヒラーケトン、４，４’－ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系；
　１０－ブチル－２－クロロアクリドン、２－エチルアンスラキノン、９，１０－フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
　又、ラジカルの寿命や反応性を考慮して複数の重合開始剤を用いることも好ましい。
　更に、上述の重合開始剤を使用せずに、光フリース転位によるラジカル重合として紫外線を吸収する共役系の構造を有する重合性液晶化合物を含有させて重合させることもできる。例えば、一般式（Ｘ１ｃ－１）から（Ｘ１ｃ－４）で表される共役系構造を有する重合性液晶化合物を重合開始剤の代わりに用いることで液晶素子の電圧保持率を低下させないので好ましい。又、重合促進を目的にこれらと重合開始剤と併用することも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
［重合性液晶組成物］
　本発明に用いられる重合性液晶組成物は、上記に例示される液晶組成物と、上記に例示される０．５質量％以上１０質量％未満の重合性化合物を含有することが好ましいが、重合性化合物の含有量の下限値は１質量％以上が好ましく、２質量％以上が好ましく、上限値は９質量％未満が好ましく、７質量％未満がより好ましい。また、本発明に用いられる重合性液晶組成物は、上記に例示される液晶組成物と、上記に例示される１０質量％以上４０質量％未満の重合性化合物を含有することも好ましいが、この場合の重合性化合物の含有量の下限値は１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上が好ましく、上限値は３０％質量未満が好ましく、２５％質量未満がより好ましい。更に、本発明に用いられる重合性液晶組成物は、上記に例示される液晶組成物と、上記に例示される５質量％以上１５質量％未満の重合性化合物を含有することが好ましい。
　本発明に用いられる重合性液晶組成物は、０．５質量％以上４０質量％未満の重合性化合物を含有することで、一軸性の光学異方性、又は一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワークを形成するものであることが好ましく、該ポリマーネットワークの光学軸又は配向容易軸と低分子液晶の配向容易軸が略一致するように形成されていることがより好ましい。尚、該ポリマーネットワークには、複数のポリマーネットワークが集合することにより高分子薄膜を形成したポリマーバインダも含まれる。ポリマーバインダは、一軸配向性を示す屈折率異方性を有しており、該薄膜に低分子液晶が分散され、該薄膜の一軸性の光学軸と低分子液晶の光学軸が略同一方向へ揃っていることが特徴である。従って、これにより、光散乱型液晶である高分子分散型液晶又はポリマーネットワーク型液晶とは異なり光散乱が起こらず偏光を用いた液晶素子に於いて高コントラストな表示が得られる点と、立下り時間を短くして液晶素子の応答性を向上させることが特徴である。更に、本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ポリマーネットワークの層（以下、ポリマーネットワーク層と称する）を液晶素子全体に形成させるものであり、液晶素子基板上にポリマーの薄膜層を形成させてプレチルトを誘起させるＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶組成物とは異なる。
　何れの濃度に於いてもＴｇの異なる重合性化合物を少なくとも二種類以上含有させて必要に応じてＴｇを調整することが好ましい。Ｔｇが高いポリマーの前駆体である重合性化合物は、架橋密度が高くなる分子構造を有する重合性化合物であって、官能基数が２以上であることが好ましい。又、Ｔｇが低いポリマーの前駆体は、官能基数が１であるか、又は２以上であって、官能基間にスペーサとしてアルキレン基等を有し分子長を長くした構造であることが好ましい。ポリマーネットワークの熱的安定性や耐衝撃性向上に対応することを目的にポリマーネットワークのＴｇを調整する場合、多官能モノマーと単官能モノマーの比率を適宜調整することが好ましい。又、Ｔｇはポリマーネットワークの主鎖、及び側鎖に於ける分子レベルの熱的な運動性とも関連しており、電気光学特性にも影響を及ぼしている。例えば、架橋密度を高くすると主鎖の分子運動性が下がり低分子液晶とのアンカーリング力が高まり駆動電圧が高くなると共に立下り時間が短くなる。一方、Ｔｇが下がるように架橋密度を下げるとポリマー主鎖の熱運動性が上がることにより、低分子液晶とのアンカーリング力が下がり駆動電圧が下がり立下り時間が長くなる傾向を示す。ポリマーネットワーク界面に於けるアンカーリング力は、上述のＴｇの他にポリマー側鎖の分子運動性にも影響され、多価分岐アルキレン基、及び多価アルキル基を有する重合性化合物を用いることでポリマー界面のアンカーリング力が下げられる。又、多価分岐アルキレン基、及び多価アルキル基を有する重合性化合物は、基板界面でプレチルト角を誘起させるのに有効で極角方向のアンカーリング力を下げる方向に作用する。
　重合性液晶組成物が液晶相を示した状態で、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させることにより、重合性化合物の分子量が増加して液晶組成物と重合性化合物を相分離させる。二相に分離する形態は、含有する液晶化合物の種類や重合性化合物の種類に大きく依存して異なる。液晶相中に重合性化合物相が無数に島状の核として発生して成長するバイノーダル分解で相分離構造を形成しても良く、液晶相と重合性化合物相との濃度の揺らぎから相分離するスピノーダル分解により相分離構造を形成しても良い。バイノーダル分解によるポリマーネットワークを形成させるには、少なくとも低分子液晶の含有量を８５質量％以上にするのが好ましく、重合性化合物の反応速度が速い化合物を用いることにより可視光の波長より小さい大きさの重合性化合物の核を無数に発生させてナノオーダーの相分離構造が形成されるので好ましい。結果として重合性化合物相に於ける重合が進むと相分離構造に依存して可視光の波長より短い空隙間隔のポリマーネットワークが形成され、一方、ポリマーネットワークの空隙は低分子液晶相の相分離によるもので、この空隙の大きさが可視光の波長より小さいと、光散乱性が無く高コントラストで、且つポリマーネットワークからのアンカーリング力の影響が強まり立下り時間が短くなり高速応答の液晶表示素子が得られるようになり特に好ましい。バイノーダル分解に於ける重合性化合物相の核生成は、化合物の種類や組合せによる相溶性の変化や、反応速度、温度等のパラメーターに影響され適宜必要に応じて調整することが好ましい。反応速度は、紫外線重合の場合は、重合性化合物の官能基や光開始剤の種類及び含有量、紫外線照射強度によるもので反応性を促進するように紫外線照射条件を適宜調整すれば良く、少なくとも２０ｍＷ／ｃｍ２以上の紫外線照射強度が好ましい。低分子液晶が８５質量％以上では、スピノーダル分解による相分離構造でポリマーネットワークを形成させることが好ましい、スピノーダル分解では周期性のある二相の濃度の揺らぎによる相分離微細構造が得られるので可視光波長より小さい均一な空隙間隔を容易に形成するので好ましい。ポリマーネットワークで形成させることが好ましい。重合性化合物の割合が１５質量％未満ではバイノーダル分解による相分離構造を形成させることが好ましく、１５質量％以上ではスピノーダル分解による相分離構造を形成させることが好ましい。重合性化合物含有量が増加すると、温度の影響で低分子液晶相と重合性化合物相との二相分離する相転移温度が存在する。二相分離転移温度より高い温度では等方相を示すが、低いと分離が起こり均一な相分離構造が得られず好ましくない。温度により二相分離する場合は、二相分離温度より高い温度に於いて相分離構造を形成させることが好ましい。上述した何れの場合も、低分子液晶の配向状態と同様の配向状態を保持しながらポリマーネットワークが形成される。形成されたポリマーネットワークは、低分子液晶の配向に倣うように光学異方性を示す。ポリマーネットワーク中の液晶層の形態としては、ポリマーの３次元ネットワーク構造中に液晶組成物が連続層をなす構造、液晶組成物のドロップレットがポリマー中に分散している構造、又は両者が混在する構造、更に、両基板面を起点にポリマーネットワーク層が存在し、対面基板との中心付近では液晶層のみである構造が挙げられる。何れもの構造もポリマーネットワークの作用により０～９０°のプレチルト角が液晶素子基板界面に対して誘起されていることが好ましい。形成するポリマーネットワークは、共存する低分子液晶を液晶セルの配向膜が示す配向方向へ配向させる機能を有することが好ましく、更に、ポリマー界面方向に対して低分子液晶をプレチルトさせる機能を有していることも好ましい。ポリマー界面に対して低分子液晶をプレチルトさせる重合性化合物を導入すると透過率の向上や液晶素子の駆動電圧を低くさせるのに有用で好ましい。又、屈折率異方性を有しても良く、配向方向へ液晶を配向させる機能は、メソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。又、電圧を印加しながら紫外線照射等によりポリマーネットワークを形成させてプレチルトを形成させても良い。
　ＶＡモード等の垂直配向セルに対しては垂直配向を誘起するメソゲン基を有しない多価アルキル基、又は多価分岐アルキレン基を有する重合性化合物を用いても良く、メソゲン基を有する重合性化合物との併用でも好ましい。上述の重合性液晶組成物を用いて相分離重合により垂直配向セル内にポリマーネットワークが形成された場合は、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが液晶セル基板に対して低分子液晶の垂直方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。又、セル基板表面にある垂直配向膜に液晶が傾斜配向を誘起するようにラビング処理等を施してプレチルト角を誘起するようにした垂直配向膜が用いられた場合は、プレチルトして配向している低分子液晶と同方向に繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが傾斜して形成されていることが好ましい。ポリマーネットワークの傾斜は、基板界面で自発的に起こるように重合性化合物を選定しても良い。又、電圧を印加して液晶を傾斜配向状態にして紫外線等を照射させてポリマーネットワークを形成させても良い。
更に、電圧を印加しながらプレチルト角を誘起する方法としては、重合性液晶組成物の閾値電圧よりも０．９Ｖ程度低い電圧から２Ｖ程度高い電圧の範囲で電圧を印加しながら重合させても良いし、閾値電圧以上の電圧をポリマーネットワーク形成過程中に数秒～数十秒の短時間印加した後、閾値電圧未満にしてポリマーネットワークを形成させても良い。繊維状又は柱状のポリマーネットワークが透明基板平面に対して９０度～８０度のプレチルト角を誘起するように傾斜して形成されるのでより好ましく、９０度～８５度のプレチルト角が好ましく、８９．９度～８５度のプレチルト角が好ましく、８９．９度～８７度のプレチルト角が好ましく、８９，９度～８８度のプレチルト角が好ましい。何れの方法で形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、二枚のセル基板間を連結していることが特徴である。これにより、プレチルト角の熱的安定性が向上して液晶表示素子の信頼性を高められる。
　他に、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークを傾斜配向させて形成することにより低分子液晶のプレチルト角を誘起させる方法として、官能基とメソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素原子数が６以上のプレチルト角の誘起角度が小さい二官能アクリレートと官能基と、メソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素原子数が５以上のプレチルト角の誘起角度が大きい二官能アクリレートを組合せ用いる方法が挙げられる。これらの化合物の配合比を調整することにより所望のプレチルト角を界面近傍で誘起させることができる。
　更に、可逆性の光配向機能を有する重合性化合物を少なくとも０．０１％以上１％以下の範囲で添加して繊維状、又は柱状のポリマーネットワークを形成させる方法が挙げられる。この場合、トランス体に於いて低分子液晶と同様の棒状の形態になり低分子液晶の配向状態へ影響を及ぼす。本発明の重合性液晶組成物に含有されている該トランス体は、紫外線をセル上面から平行光として照射すると紫外線の進む方向と該棒状の分子長軸方向が平行になるように揃い、低分子液晶も同時に該トランス体の分子長軸方向へ揃うように配向する。セルに対して傾斜して紫外線を照射すると、該トランス体の分子長軸が傾斜方向に向き液晶を紫外線の傾斜方向へ配向させるようになる。即ち、プレチルト角を誘起するようになり光配向機能を示す。この段階で重合性化合物を架橋させると誘起したプレチルト角が重合相分離で形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークにより固定化される。従って、ＶＡモードで重要なプレチルト角の誘起は、電圧印加しながら重合相分離させる方法、誘起するプレチルト角が異なる重合性化合物を複数添加して重合相分離させる方法、可逆性の光配向機能を有する重合性化合物が示す光配向機能を用いて紫外線が進む方向へ低分子液晶及び重合性液晶化合物を配向させ重合相分離する方法を必要に応じて用い本発明の液晶素子を作製することができる。
　光配向機能を有する重合性化合物は、紫外線を吸収してトランス体になる光異性化合物であることが好ましく、更に、光配向機能を有する重合性化合物の反応速度が光配向機能を有する重合性化合物以外の重合性化合物の反応速度より遅いことが好ましい。紫外線照射されると、直ちに光配向機能を有する重合性化合物はトランス体になり光の進む方向に配向すると、周囲の重合性を含む液晶化合物も同様の方向へ配向する。この時、重合相分離が進行して低分子液晶長軸方向とポリマーネットワークの配向容易軸方向が光配向機能を有する重合性化合物の配向容易軸と同一方向へ揃い紫外線光が進む方向へプレチルト角が誘起される。
　更に、ＩＰＳやＦＦＳモード等の平行配向セルに於いては、重合性液晶組成物を用いて相分離重合により繊維状、又は柱状のポリマーネットワークが液晶セル基板面に有る配向膜の配向方向に対して低分子液晶は平行配向するが、形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸方向と低分子液晶の配向方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。更に、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、低分子液晶が分散している空隙を除いて略セル全体に存在していることがより好ましい。ポリマー界面方向に対して該プレチルト角を誘起させることを目的に、メソゲン基を有しない多価アルキル基、又は多価アルキレン基を有する重合性化合物とメソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。
　更に、電気光学特性は、ポリマーネットワーク界面の表面積、及びポリマーネットワークの空隙間隔に影響されるが、光散乱を起こさないことが重要で、平均空隙間隔を可視光の波長より小さくすることが好ましい。例えば、該界面の表面積を広げて該空隙間隔を小さくさせるにはモノマー組成物含有量を増加させる方法がある。これにより、重合相分離構造が変化して該空隙間隔が微細になることにより該界面の表面積が増加するようにポリマーネットワークが形成され駆動電圧、及び立ち下がり時間が短くなる。重合相分離構造は、重合温度にも影響される。
　本発明に於いては、相分離速度を速くして重合させることで微細な空隙を有する相分離構造が得られるようにすることが好ましい。相分離速度は、低分子液晶と重合性化合物との相溶性や重合速度に大きく影響される。化合物の分子構造や含有量に大きく依存するので適宜組成を調整して使用することが好ましい。該相溶性が高い場合は、該重合速度の高い重合性化合物を用いることが好ましく、紫外線重合の場合は、紫外線強度を高めることが好ましい。又、重合性液晶組成物中の重合性化合物の含有量を増やすことも好ましい。相溶性が低い場合は、相分離速度は十分に速くなるので本発明の液晶素子を作製するのに好ましい。相溶性を低くする方法として、低温で重合させる方法が挙げられる。低温にすると液晶の配向秩序度が上がり、液晶とモノマーの相溶性が下がるため、重合相分離速度を速くすることができる。更に別の方法として、重合性液晶組成物を過冷却状態を示す温度にして重合させる方法も挙げられる。この場合、重合性液晶組成物の融点よりも僅かに低くすれば良いので、数度温度を低くするだけで相分離を速くさせることも可能になり好ましい。これらにより、モノマー組成物含有量数十％を液晶へ添加した場合に相当する重合相分離構造、即ち、立ち下がり時間が短くなるように作用する構造であるポリマーネットワーク界面の表面積が多く該空隙間隔が微細なポリマーネットワーク構造が形成される。従って、本発明の重合性液晶組成物は、立ち下がり時間が短くなるように配向機能、架橋密度、アンカーリング力、空隙間隔、を考慮して重合性液晶組成を適宜調整することが好ましい。
　本発明の重合性液晶組成物を用いた液晶素子において、高いコントラストの表示を得るには光散乱が起こらないようにする必要があるが、上述した方法を考慮して目的の電圧－透過率特性、及びスイッチング特性を得られるように相分離構造を制御して適切なポリマーネットワーク層構造を形成させることが重要である。ポリマーネットワーク層構造を具体的に説明すると次のようになる。
＜ポリマーネットワーク層連続構造＞
　液晶相中に液晶表示素子全面にポリマーネットワーク層が形成され液晶相が連続している構造であって、ポリマーネットワークの配向容易軸や一軸の光学軸が低分子液晶の配向容易軸と略同一方向であることが好ましく、低分子液晶のプレチルト角を誘起するようにポリマーネットワークを形成させることが好ましく、ポリマーネットワークの平均空隙間隔を可視光の波長より小さい大きさで少なくとも４５０ｎｍより小さくすることにより光散乱は起こらなくなるので好ましい。更に、応答の立下り時間をポリマーネットワークと低分子液晶との相互作用効果（アンカーリング力）により低分子液晶単体の応答時間より短くするには、５０ｎｍ～４５０ｎｍの範囲にする事が好ましい。立下り時間が液晶のセル厚の影響が少なくなりセル厚が厚くても薄厚並の立下り時間を示すようにするには、少なくとも平均空隙間隔が下限は２００ｎｍ付近で且つ上限は４５０ｎｍ付近の範囲に入るようにすることが好ましい。平均空隙間隔を減少させると駆動電圧の増加が課題になるが、駆動電圧の増加を２５Ｖ以下に抑制して立ち下がり応答時間を短くするには２５０ｎｍ近傍から４５０ｎｍの範囲に入るようにすれば良く、立下り応答時間が約５ｍｓｅｃから約１ｍｓｅｃの範囲に改善ができるので好ましい。又、駆動電圧が５Ｖ程度以内の増加に抑制するには、平均空隙間隔が３００ｎｍ付近から４５０ｎｍの範囲にすることが好ましい。更に、ポリマーネットワークの平均空隙間隔を制御して立下り応答時間を１ｍｓｅｃ以下の高速応答にすることも可能である。駆動電圧が３０Ｖ以上に増加する場合があるが、平均空隙間隔を５０ｎｍ付近から２５０ｎｍ付近の間にすれば良く、０．５ｍｓｅｃ以下にするには５０ｎｍ近傍から２００ｎｍ付近にすることが好ましい。ポリマーネットワークの平均直径は、平均空隙間隔と相反し、２０ｎｍから７００ｎｍの範囲にあることが好ましい。重合性化合物の含有量が増えると平均直径は増加する傾向にある。反応性を高くして重合相分離速度を高めるとポリマーネットワークの密度が増加してポリマーネットワークの平均直径が減少するので必要に応じて相分離条件を調整すれば良い。重合性化合物含有量が１０％以下の場合は、平均直径が２０ｎｍから１６０ｎｍにあることが好ましく、平均空隙間隔が２００ｎｍから４５０ｎｍ範囲に於いては、平均直径が４０ｎｍから１６０ｎｍの範囲であることが好ましい。重合性化合物含有量が１０％より大きくなると５０ｎｍから７００ｎｍの範囲が好ましく、５０ｎｍから４００ｎｍの範囲がより好ましい。
＜ポリマーネットワーク層不連続構造＞
　液晶表示素子全面にポリマーネットワーク層が形成され液晶相が連続している構造に対して、重合性化合物含有量が低くなりセル全体にポリマーネットワーク層が被うのに必要な量が不足するとポリマーネットワーク層が不連続に形成される。ポリイミド配向膜等の基板表面の極性が高いと重合性化合物が液晶セル基板界面付近に集まり易く、基板表面からポリマーネットワークが成長して基板界面に付着するようにポリマーネットワーク層が形成され、セル基板表面からポリマーネットワーク層、液晶層、ポリマーネットワーク層、対向基板の順で積層されるように形成される。ポリマーネットワーク層／液晶層／ポリマーネットワーク層の積層構造を示し、且つセル断面方向に対して少なくともセル厚の０．５％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは５％以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されているとポリマーネットワークと低分子液晶とのアンカーリング力の作用により立下り時間が短くなる効果が発現して好ましい傾向を示す。但し、セル厚の影響が大きくなるのでセル厚を増すと立ち下がり時間が長くなる場合は、ポリマーネットワーク層の厚さを必要に応じて増加させれば良い。ポリマーネットワーク層に於けるポリマーネットワークの構造は、低分子液晶と配向容易軸や一軸の光学軸が略同一の方向へ揃っていれば良く、低分子液晶がプレチルト角を誘起するように形成されていれば良い。平均空隙間隔は９０ｎｍから４５０ｎｍの範囲が好ましい。
　例えば、重合性化合物含有量が１質量％から６質量％にする場合は、アンカーリング力の高いメソゲン基を有する二官能モノマーを用いることが好ましく、官能基間の距離が短い構造で重合速度が速い二官能モノマーを用いることが好ましく、０℃以下の低温で重合相分離構造を形成させることが好ましい。重合性化合物含有量を６質量％から１０質量％未満にする場合は、該二官能モノマーとアンカーリング力が低い単官能モノマーとの組み合わせが好ましく、必要に応じて２５℃から－２０℃の範囲で重合相分離構造を形成させることが好ましい。更に、該融点が室温以上であれば該融点より５℃程度低くすると低温重合と同様な効果が得られるので好ましい。重合性化合物含有量を１０質量％から４０質量％にする場合は、ポリマーバインダ、又はポリマーネットワークの影響が低分子液晶の配向や駆動電圧に大きく影響を及ぼし駆動電圧を増大させるので、低分子液晶の配向機能を有し、且つアンカーリング力が比較的弱いメソゲン基を有する重合性化合物を用いることが好ましい。例えば、アンカーリング力が弱くメソゲン基を有する重合性化合物は、官能基とメソゲン基の間にあるアルキレン基の炭素数を増やすことが有効で炭素数が５～１０が好ましい。又、重合性化合物が３０質量％を超えるとポリマーバインダ中に液晶滴が分散した状態になることもあり、この場合でも屈折率異方性を有しているポリマーバインダであって基板面の配向膜が示す配向方向とポリマーバインダの光軸方向が揃うことが好ましい。
　重合性液晶組成物中の重合性化合物の濃度が高いほど、液晶組成物とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなり、τｄは高速化する。一方、液晶組成物とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなると、τｒは低速化する。τｄとτｒの和を１．５ｍｓ未満とするためには、重合性液晶組成物中の重合性化合物の濃度は、１質量％以上４０質量％未満であり、２質量％以上１５質量％以下が好ましく、３質量％以上８質量％以下がより好ましい。
　ＴＦＴ駆動液晶表示素子に用いる場合は、フリッカーの抑制、焼付けによる残像等の信頼性を向上させる必要があり電圧保持率が重要な特性になる。電圧保持率を低下させる原因は、重合性液晶組成物内に含有しているイオン性不純物にあると考えられる。特に、可動イオンが電圧保持率に強く影響を及ぼす。そのため、少なくとも比抵抗を１０１４Ω・ｃｍ以上が得られるように精製処理等を施し可動イオンを取り除くことが好ましい。又、ラジカル重合でポリマーネットワークを形成させると光重合開始剤等から発生するイオン性不純物により電圧保持率が低下する場合があるが、有機酸や低分子の副生成物発生量が少ない重合開始剤を選定することが好ましい。
　［液晶表示素子］
　本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した液晶組成物中に重合体又は共重合体を含有し、該重合体又は共重合体の含有量が該液晶組成物及び該重合体又は共重合体の合計の質量の０．５質量％以上４０質量％未満であり、該重合体又は共重合体がポリマーネットワークを形成し、該ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸を有し、且つ異なる２種以上の配向状態を有するものである。
　当該配向状態は、上記したように、液晶組成物中の液晶分子が、基板に対して（略）平行方向に配向している状態と、液晶組成物中の液晶分子が（略）垂直方向に配向している状態との２つがあり、前者はチルト誘起要素により液晶組成物中の液晶分子を基板に対して（略）平行方向に配向させ、後者は、配向膜や垂直配向要素により液晶組成物中の液晶分子を垂直方向に配向させる。
　また、前者のチルト誘起要素は閾値電圧以上の電圧を印加して得られる配向状態を高分子安定化させるためポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸を液晶配向状態と一致するように形成されるものであり、例えば後述の製造方法の欄で詳説するが、閾値電圧以上の電圧を印加しながら光照射などにより、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させてチルト誘起要素を最初に形成させることが好ましい。
　また後者の垂直配向要素は、閾値電圧未満の電圧を印加して得られる配向状態を高分子安定化させるためポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸を液晶配向状態と一致するように形成するものであって、例えば後述の製造方法の欄で詳説するが、上記チルト誘起要素を形成した後、電圧を切るまたは閾値電圧未満の電圧にした状態で、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させて垂直配向要素を形成させることが好ましい。この際、垂直配向要素は、電極基板同士がポリマーネットワーク構造体（または柱状ポリマー構造体）によって繋がることができる。
　液晶組成物中の重合体又は共重合体の含有量は、該液晶組成物及び該重合体又は共重合体の合計の質量の０．５質量％以上４０質量％未満であるが、下限値としては０．７質量％以上が好ましく、０．９質量％以上が好ましく、上限値としては３０質量％未満が好ましく、２０質量％未満が好ましい。
［液晶表示素子の製造方法とポリマーネットワークの作用］
　本発明の液晶表示素子の製造方法は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に、該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程、及びその後紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程を含有する方法である。これにより閾値電圧以上の液晶の配向状態と閾値電圧未満の液晶の配向状態を、それぞれ安定化させるポリマーネットワークを形成させて、二つの異なる液晶配向状態を安定化させるポリマーネットワークを混在させて形成させる方法である。又、パターン電極セル等を含む垂直配向モード液晶表示素子の場合は、重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程において、ベント配向変形に於いて重合性液晶組成物中の液晶分子が透明基板平面近傍で透明基板平面に対して０度から３０度の範囲で傾斜して配向しており、紫外線を照射したまま前記電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程において、略垂直配向しており透明基板平面近傍で前記液晶分子が透明基板平面に対して８０度から９０度に傾斜して配向しているのが好ましい。液晶分子が透明基板平面に対して０度から３０度の範囲で傾斜して配向している状態は、液晶の複屈折率が電圧印加で増加した状態を示し液晶の配向状態が透明基板平面に対して０度になると複屈折率が最大になり好ましいが、基板平面に対して３０度傾斜した配向であっても好ましい。特に、ＰＶＡセルでは傾斜方位が一定にすることが出来るので好ましい。何れも、電圧印加による液晶の傾斜配向方位が一定方向になるように配向が安定化させるポリマーネットワークを形成させることが好ましい。
　この時、傾斜配向方位が一定になるように形成されたポリマーネットワークの影響力を僅かにするためには、紫外線照射中に閾値電圧以上の電圧を印加して液晶をベンド配向変形起こさせるが、この状態の時間を閾値電圧以下の電圧を印加する時間より短くすることが好ましく、閾値電圧以上の電圧印加を終了する際には配向遷移が起こる状態であれば良い。傾斜配向方位が一定になるように形成されたポリマーネットワークの影響力が強い場合は、プレチルト角が増加して必要な黒レベルが得られなくなるので、これを避けるためには、紫外線照射中に閾値電圧以下の電圧を印加するとベント配向変形から略垂直配向へ遷移するようにして紫外線照射を継続すれば良く、液晶中に残存する重合性化合物が無くなるようにすることが好ましい。紫外線を照射したまま前記電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程において、主なポリマーネットワークを形成させることが好ましい。この時、閾値電圧以上の電圧を印加する時間と閾値電圧以下の電圧を印加する時間と割合でプレチルト角の大きさが決まり閾値電圧以上を印加する時間は、重合相分離過程に於いて液晶中に全くポリマーネットワークが形成されていない初期状態から重合相分離が始まり一部にポリマーネットワークが形成される時点まであって、電圧印加を止めるとベンド配向変形から略垂直配向に戻ることが可能な状態であることが好ましい。閾値電圧以上の電圧を印加する時間は、１秒から１５秒であることが好ましい。この工程から次の工程に移る際には、略垂直配向への配向遷移が起こる状態で閾値電圧以下を印加して紫外線を照射することが好ましく、ポリマーネットワークを完全に形成させ液晶中の残存する重合性化合物を無くすことが好ましい。閾値電圧以下を印加した状態は、略垂直配向状態であるが僅かなベンド配向変形であっても良く、必要な黒レベルと傾斜配向方位が一定になるようにして必要に応じて電圧を調整する。尚、閾値電圧以下の電圧を印加する時間は、ポリマーネットワークの形成が略終了するまでで良く、液晶中に残存するモノマーの量が微量で残存モノマーが重合しても電気光学特性に影響を及ぼさない場合は、閾値電圧以下の電圧を印加しなくても良い。
　更に、前記閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程、及びその後紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして紫外線を照射させる工程との間に、紫外線を照射したまま少なくとも閾値電圧以上で、且つ飽和電圧以下である中間階調の電圧を印加する工程を設けても良い。中間階調電圧は、最初の工程の印加電圧未満で、且つ閾値電圧以上であることが好ましい。中間階調電圧は、ベント配向変形から略垂直配向への遷移を遅延させる目的で印加する。遅延効果により配向欠陥の発生が抑制されるので必要に応じて印加することが好ましい。
　液晶分子が透明基板平面に対してプレチルト角として８０度から９０度に傾斜して配向している状態は、電圧無印加時において透明基板平面に対して９０度に液晶が配向すると複屈折率が最小になり液晶表示素子の高コントラスト化に有用で好ましいが、電圧を印加した際に一定方向へ傾斜配向させるためにはプレチルト角として基板平面に対して８９．９度から８５度以内に傾斜していることがより好ましい。基板平面に対して８０度を超えると複屈折率が増加して透過光量が増加するため表示のコントラストが低下して好ましくなく、基板平面に対して８５度以上で表示の黒レベルが良好になり高コントラストが得られるので好ましい。また、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）表示モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示素子においては、重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程において、重合性液晶組成物中の液晶分子が透明基板平面に対して印加電圧に依存して０度から９０度の範囲で傾斜して配向しており、紫外線を照射したまま前記電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程において、印加電圧に依存して前記液晶分子が透明基板平面に対してプレチルト角として０度から３０度に傾斜して配向しているのも好ましい。
　液晶分子が透明基板平面に対して０度から９０度の範囲で傾斜して配向は、電圧を印加した液晶の配向状態を安定化させるようにポリマーネットワークを形成させる。但し、電圧印加を止めた際には、閾値電圧未満に対応した液晶の配向状態になることが前提条件である。ＩＰＳモードの場合は、素子に用いられる配向膜の性質の傾斜角度が大きく依存し、１度から２度程度の範囲になっても良く、プレチルト角が捩れ配向を含む液晶分子の傾斜角度が０．５度から３度が好ましく、０度から２度以内が好ましい。重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程においては、捩れ変形の状態になるような電圧を印加することが好ましく、紫外線を照射したまま前記電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程においては、捩れ変形が高分子安定化しない状態で電圧を閾値電圧未満にして平行配向の黒表示になる条件で重合させることが好ましい。ＦＦＳモードの場合は、閾値電圧以上の電圧を印加すると液晶の配向状態は、素子内の電界分布に依存してスプレイ配向、ベンド配向、捩れ配向状態が共存するが主にスプレイ配向と捩れ配向状態を示す。これらの状態の液晶分子の配向状態に於ける傾斜角は、０度から４５度の範囲に入り、配向をポリマーネットワークで安定化させると同様の範囲が安定化されることが好ましい。但し、電圧印加を止めた際には、閾値電圧未満に対応した液晶の配向状態になることが前提条件で、これらの状態から平行配向なる状態に戻して紫外線を照射することが好ましい。ＴＮモードでは、４５度から９０度範囲の傾斜角度になっていることが好ましい。
　一方、閾値電圧未満の電圧を印加して液晶の配向状態を安定化するようにポリマーネットワークを形成させるが、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、及びＴＮモードの場合は、ラビング配向処理により基板界面にプレチルト角が１度～３度程度あるので、閾値電圧未満の電圧を印加した液晶の配向状態を安定化させるようにポリマーネットワークを形成させることが好ましく、液晶の配向の角度がこの範囲に傾斜しても良いく、光配向膜等の他の配向処理方法を用いてプレチルト角が捩れ配向を含む液晶分子の傾斜角度が０．５度から３度が好ましく、０度から２度以内が広視野角を得るには有用でより好ましい。
　また、印加する電圧が交流波形であって、重合性液晶組成物が誘電異方性を示す範囲の周波数を有するものであるのが好ましい。波形は、ピーク電圧が一定にした場合に実効電圧が高くできる矩形波が好ましい。周波数の上限は、液晶表示素子に用いられる駆動回路により画素に伝達される信号が減衰しない範囲の周波数であれば良く、少なくとも周波数が２ｋＨｚ以下であることが好ましい。紫外線照射前の重合性液晶組成物が示す誘電率の周波数依存性において誘電異方性が示す周波数で１０ｋＨｚ以下であれば良い。下限値は、素子を駆動した際にフリッカーが起こる場合があり、この場合にフリッカーが最小になる周波数であれば良く、少なくとも２０Ｈｚ以上が好ましい。
　本発明の液晶表示素子の製造方法は、上述のように二つの液晶配向状態を保持するようにポリマーネットワークを形成することに特徴があるが、それぞれの液晶配向状態を保持するように形成されたポリマーネットワークは、ポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸が閾値電圧以上の液晶配向方向、又は閾値電圧未満の液晶配向方向に一致するように形成される。これにより、電圧印加時の液晶の配向を安定化させるポリマーネットワークと、電圧無印加時の液晶の配向の安定化させるポリマーネットワークが共存させた状態を作ることになり、電圧無印加時の液晶配向状態から電圧印加により配向変形させる際に起こる配向歪を抑制させてコントラストの向上等の表示特性を改善させることが可能になる。一方、電圧無印加時の液晶配向状態を保持するように形成されるポリマーネットワークのみだけでは、電圧印加時の液晶配向状態へ変移する際に、閾値電圧未満の液晶配向を保持するように形成されたポリマーネットワークの影響力が強いので閾値電圧以上の液晶配向状態に変移するとき配向歪を与えて透過率を下げる原因になる。電圧印加時の液晶の配向を安定化させるポリマーネットワークをポリマーネットワークの一部に形成させることによりスイッチングで起きる配向変移の歪を抑制させ、本来必要とする液晶配向の変移が得られるようになり透過率を向上させられる。尚、電圧印加時及び電圧無印加時の各液晶の配向状態を安定化させるように形成されるポリマーネットワークは、二つの異なる液晶の配向に沿うようにポリマーネットワークの屈折率異方性又は、配向容易軸を形成させることが特徴である。
　更に、紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧の印加時間により、閾値電圧以上の液晶状態を安定化させるために形成されたポリマーネットワークの影響力が変化し、電気光学特性を変化させることが可能になる。例えば、電圧印加時の液晶の配向状態が基板平面に対して０度から３０度の傾斜配向を含む平行配向としてポリマーネットワークを形成させた場合、紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧の印加時間を短くすると、平行配向を保持しようとする作用が僅かなため、垂直配向を保持しようとするポリマーネットワークの作用に従い液晶が配向しようとする。更に、二つの異なる配向を保持したポリマーネットワークからの両配向の影響力が均衡して透明基板法線方向に対してプレチルトが１度以内と小さな角度が誘起される。紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧の印加時間を長くするのにともない、平行配向を保持しようとするポリマーネットワークの影響が強まるので垂直配向を保持する力と平行配向を保持する力の均衡からプレチルト角が増加し、プレチルト角が増加して透明基板法線方向に対して１０度以上にすることが可能になる。又、紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧の印加時間は、用いられる重合性液晶組成物が持つ反応性に大きく依存するので適宜調整して所望のプレチルト角が得られるようにすることが好ましい。特に、基板平面に対し８０度から９０度の範囲でプレチルト角が得られるようにすることが好ましく、８５度から８９．９度にすることがより好ましく、８７度から８９．９度にすることが更に好ましい。
　閾値電圧以上の電圧を印加して得られる液晶の配向状態を保持しようと形成されたポリマーネットワークは、負の誘電異方性を用いた垂直配向モードの液晶表示素子に於いては、平行配向状態か、又は方位角が一定の傾斜配向が望ましい。閾値電圧未満で得られる配向状態は、略垂直配向であることが好ましく、特に、基板平面に対して８０度から９０度の略垂直の配向が好ましく、高コントラストが得られるような良好な黒レベルを示す配向状態であることが好ましい。負の誘電異方性、又は正の誘電異方性を用いた横電界によるＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）表示モードに於いては、紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧を印加して得られる液晶の配向状態は、捩れ配向であることが好ましい。閾値電圧未満で得られる配向状態は、方位角が一定の平行配向であることが好ましい。ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードに於いては、紫外線照射中の閾値電圧以上の電圧を印加して得られる配向状態が少なくともベンド配向、スプレイ配向、傾斜配向の何れか、又は複数混在した配向状態であることが好ましい。閾値電圧未満に於いては略平行配向であることが好ましい。電圧印加時の液晶の配向状態を保持するようにポリマーネットワークを形成させた後、閾値電圧未満の液晶の配向状態を高分子安定化させることにより、ポリマーネットワーク形成完了後に電圧を印加した場合の液晶の配向状態へ容易に配向変形できるようになり、高透過率と高速応答を両立させることができる。
　紫外線照射時の印加電圧は、ポリマーネットワーク形成後の液晶表示素子の表示が高コントラストになるように適宜調整することが好ましく、紫外線照射前の重合性液晶組成物の電気光学効果の特性に大きく依存するので重合性液晶組成物が示す電圧－透過率特性に合わせる必要がある。閾値電圧以上の電圧としては、重合性液晶組成物の電圧－透過率特性電圧における透過率の全変化量に対して１０％以上になる電圧Ｖ１０以上であることが好ましく、透過率の全変化量が２０％以上になる電圧Ｖ２０以上がより好ましく、透過率の全変化量が５０％以上になる電圧Ｖ５０以上がより好ましい。但し、閾値電圧の６倍以下の電圧であることが好ましい。紫外線照射中に印加する閾値電圧以上の電圧は、交流電圧を印加することが好ましく、矩形波を印加することが好ましい。周波数は、フリッカーが目視で認識できない周波数にすることが好ましく、ＴＦＴ基板等の電子回路がガラス基板上に形成されている場合は、重合電圧の減衰が起きない周波数であれば良く、３０Ｈｚから５ｋＨｚ程度あることが好ましい。
　紫外線照射の途中で印加する電圧を閾値電圧以上から閾値電圧未満にするが、閾値電圧未満の電圧としては、液晶の配向が電圧で変化しない範囲であればよく、０Ｖ以上で閾値値電圧の９０％未満の電圧が好ましく、８０％未満の電圧が好ましく、７０％以下であることがより好ましい。また、紫外線照射中に印加電圧を閾値電圧以下にするが、この時に液晶表示素子に於けるＯＦＦ時の液晶配向状態になるように戻すことが好ましく、例えば、上述したように垂直配向モードに於いては垂直配向に戻せば良く、ＦＦＳモードやＩＰＳモードでは平行配向にすれば良い。液晶表示素子ＯＦＦ時の液晶配向状態になるように戻す為には、電圧印加時の液晶の配向を安定化させるポリマーネットワークの影響力が僅かな状態で閾値電圧未満の電圧へ下げることが好ましい。
　閾値電圧以上の電圧を印加した後に紫外線を照射するが、紫外線照射中に電圧印加時間が長くなると、紫外線照射中に電圧印加時の液晶の配向を安定化させるポリマーネットワークの影響力が増大して必要とする液晶表示素子ＯＦＦ時の液晶配向状態へ戻らなくなり好ましくなくなる。そのため、最適な紫外線照射中の電圧を適宜最適化して本発明の液晶表示素子を製造することが好ましい。又、紫外線照射中の電圧を閾値電圧未満にする際、重合性液晶組成物の液晶に於ける応答の緩和時間を調整する目的で、電圧を紫外線照射途中で徐々に低くして印加電圧の降下時間を紫外線照射中の液晶に於ける応答緩和時間よりも長くすることにより応答緩和過程で起こるバックフローの影響を最小限にするようにしても良く、印加電圧の降下時間は、１０ｍｓ以上から１０００ｍｓ以内であることが好ましい。又、反対に速く下げる場合も良く、少なくとも重合性液晶組成物が示す緩和時間より短くすることが好ましく、１００ｍｓ以下が好ましい。
　閾値電圧以上の電圧が印加された状態で紫外線照射することで平行配向成分のポリマーネットワークを部分的に形成させ、紫外線照射を継続しながら電圧を閾値電圧未満にすることで液晶を垂直配向に戻すことで重合相分離を完了させる。フィッシュボーン型電極液晶セルに於いては、上述の平行配向成分と垂直配向成分の比率でプレチルト角は変化させることが可能でポリマーネットワーク形成初期過程で電圧を切ると傾斜配向方位が定まり、垂直配向を残存モノマーで形成することにより垂直配向と傾斜配向方位の両立が可能になりナノ相分離液晶に於ける配向制御技術となる。
　尚、平行配向状態とは、電圧が印加されて負の誘電異方性液晶が略平行配向状態になることを意味し、基板面に対して０．１度から３０度の範囲が好ましく、０．１度から１０度の範囲で傾斜配向していることが好ましい。電圧が無印加の場合の垂直配向は、垂直配向膜の作用で略垂直配向状態になることを意味し、液晶の配向が基板平面に対して８０から８９．９度に傾斜して配向していることが好ましく、８５度から８９．９度に傾斜していることがより好ましい。
　正の誘電異方性液晶の場合は、電圧が印加されると垂直配向が得られるが、液晶配向状態が基板平面に対して４５度から８９．９度の範囲で液晶が傾斜して配向していることも含まれる。
電圧が無印加の場合の平行配向は、平行配向膜の作用で略平行配向状態になることを意味し、液晶の配向が基板平面に対して０．１から３０度に傾斜して配向していることが含まれる。
　したがって、本発明に係る液晶表示素子の製造方法は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、前記少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程と、を有し、前記光照射工程を開始する時点で前記電圧印加工程の電圧が印加されていることが好ましい。従って、前記電圧印加工程と前記光照射工程が同時でも良く、前記電圧印加工程より遅れて前記光照射工程を開始しても良い。又、電圧印加時の配向遷移時に発生する配向欠陥が消えた段階で前記光照射工程を開始することが好ましい。
　例えば、電圧印加時に配向欠陥が殆ど発生しない場合は、前記電圧印加工程と前記光照射工程とを同時に開始して（または行って）もよく、前記電圧印加工程と前記光照射工程とを同時に中断または停止してもよく、液晶素子のON状態で前記光照射工程を行い、重合工程の途中でON状態の配向がポリマーネットワーク形成により安定化される直前で前記電圧印加工程を中断して液晶素子のOFF状態で前記光照射工程のみを行い液晶中に残留する重合性化合物がなくなるようにすれば良い。又、ON状態からOFF状態への配向遷移の間は、紫外線照射を中断してポリマーネットワークが形成されないようにすることが好ましい。
　少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する状態で紫外線を照射して、該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する期間（時間）があればよい。換言すると、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に、該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程は、前記電圧印加工程を行っている最中に前記光照射工程を行えばよく、前記光照射工程の期間と前記電圧印加工程の期間とが重なっていることが好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法の好ましい態様は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に紫外線を照射する光照射工程において、紫外線を照射してON状態からOFF状態への配向遷移が可能な状態であれば良く、電圧印加工程を好ましくは３～３０秒間、より好ましくは５～１０秒間が好ましく、光照射を中断する場合は、電圧印加工程終了直後に紫外線照射の中断期間を設けることが好ましい。液晶配向遷移過程が終了して配向状態が平衡した状態で紫外線照射を再開して前記光照射工程を終了させれば良い。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法において、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する時間より前記少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法において、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程は、１回以上複数回（２回、３回以上１０回以下）設けてもよい。この際の印加電圧の大きさは、それぞれ同じでも異なっても良いが。異なることが好ましい。当該電圧印加工程の形態としては、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に紫外線を照射している状態において、１次電圧として該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の１次電圧（Ｖ１）を所定時間印加した後、紫外線を照射している状態において、閾値電圧以上であり１次電圧（Ｖ１）以下の中間電圧（Ｖｍ）を印加する形態が好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法において、紫外線を照射した状態で上記重合性液晶組成物の閾値電圧以下の電圧を印加する電圧印加工程を１回以上複数回（２回、３回以上１０回以下）行っても良い。この際の印加電圧の大きさは、それぞれ同じでも異なっても良い。また、閾値電圧以下の電圧を印加する際には、段階的に閾値電圧以下の電圧まで印加電圧を下げて行っても、連続的に閾値電圧以下の電圧まで印加電圧を下げてもよい。
　上記の好ましい態様において、閾値電圧以上の電圧を印加した後に、紫外線重合中に閾値電圧未満の電圧を印加すると液晶配向の遷移が起こるが、この遷移時に配向欠陥が発生する場合があり、この配向欠陥が高分子安定化されると閾値電圧未満に於ける液晶の配向状態の均一性が損ないコントラストや透過率の低下原因になるので好ましくない。特に、閾値電圧以上の電圧が飽和電圧以上の場合、紫外線照射中に閾値電圧未満の電圧へ変化させて液晶配向遷移を起こすと配向欠陥が多く発生する。そのため、飽和電圧以下の電圧を印加することで配向遷移時の配向欠陥（ディスクリネーション）の発生を抑制させる必要があるが、同時に、上述したように基板界面の液晶に於ける傾斜が弱まり傾斜方位方向が不安定になるので好ましくない。紫外線重合中の配向遷移で発生する配向欠陥を抑制させるためには、紫外線重合中の閾値電圧以上の電圧から閾値電圧以下の電圧に下げる中間の電圧を印加し、少なくとも液晶の応答時間以上の時間で印加し、ポリマーネットワークの形成に影響を及ぼさない時間であることが好ましく、配向欠陥の発生を抑制できる時間であれば良く、配向欠陥を高分子安定化しない時間であれば良く、液晶中に於ける重合性化合物の反応性に依存し少なくとも５秒以内が好ましい。又、中間の電圧は、少なくとも閾値電圧以上で、且つ飽和電圧以下であり、中間階調の電圧であることが好ましい。波形は、矩形波が好ましく、閾値電圧以上の電圧、間の電圧、閾値電圧以下の電圧の順で段階的に電圧が低くなる階段状の波形であることが好ましい。又、間の電圧は、閾値電圧以上の電圧から閾値電圧以下の電圧まで連続的に電圧を下げるランプ波でも良い。更に、中間の電圧を印加する以外の方法で配向欠陥が高分子安定化されて残らないようにするには、紫外線照射途中で閾値電圧以上の電圧を切るが、電圧印加と同期して紫外線照射を中断し、液晶の配向が略垂直配向になるような閾値電圧以下の電圧を再び印加するが、この時に電圧と同期して再び紫外線を照射すれば良い。即ち、紫外線を連続的に照射する場合は、照射中の液晶配向遷移する際に中間電圧を印加すれば良い。紫外線を断続的に照射する場合は、液晶配向遷移する際に紫外線照射を一瞬中断し遷移が完了した時点で紫外線を照射すれば良い。
　電圧印加による液晶の傾斜配向方位が一定方向になるように配向が安定化させるポリマーネットワークを形成させることが好ましい。この時、傾斜配向方位が一定になるように形成されたポリマーネットワークの影響力を僅かにするためには、紫外線照射中に閾値電圧以上の電圧を印加して液晶をベンド配向変形起こさせるが、この状態の時間を閾値電圧以下の電圧を印加する時間より短くすることが好ましく、閾値電圧以上の電圧印加を終了する際には配向遷移が起こる状態であれば良い。傾斜配向方位が一定になるように形成されたポリマーネットワークの影響力が強い場合は、プレチルト角が増加して必要な黒レベルが得られなくなるので、これを避けるためには、紫外線照射中に閾値電圧以下の電圧を印加するとベント配向変形から略垂直配向へ遷移するようにして紫外線照射を継続すれば良く、液晶中に残存する重合性化合物が無くなるようにすることが好ましい。紫外線を照射したまま前記電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程において、主なポリマーネットワークを形成させることが好ましい。この時、閾値電圧以上の電圧を印加する時間と閾値電圧以下の電圧を印加する時間と割合でプレチルト角の大きさが決まり閾値電圧以上を印加する時間は、重合相分離過程に於いて液晶中に全くポリマーネットワークが形成されていない初期状態から重合相分離が始まり一部にポリマーネットワークが形成される時点まであって、電圧印加を止めるとベンド配向変形から略垂直配向に戻ることが可能な状態であることが好ましい。閾値電圧以上の電圧を印加する時間は、１秒から１５秒であることが好ましい。この工程から次の工程に移る際には、略垂直配向への配向遷移が起こる状態で閾値電圧以下を印加して紫外線を照射することが好ましく、ポリマーネットワークを完全に形成させ液晶中の残存する重合性化合物を無くすことが好ましい。閾値電圧以下を印加した状態は、略垂直配向状態であるが僅かなベンド配向変形であっても良く、必要な黒レベルと傾斜配向方位が一定になるようにして必要に応じて電圧を調整する。尚、閾値電圧以下の電圧を印加する時間は、ポリマーネットワークの形成が概ね終了するまでで良く、液晶中に残存するモノマー量が微量で残存モノマーが重合しても電気光学特性に影響を及ぼさない場合は、閾値電圧以下の電圧を印加しなくても良い。
　更に、前記閾値電圧以上の電圧を印加しながら紫外線を照射して重合相分離させる工程、及びその後紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして紫外線を照射させる工程との間に、紫外線を照射したまま少なくとも閾値電圧以上で、且つ飽和電圧以下である中間階調の電圧を印加する工程を設けても良い。中間階調電圧は、最初の工程の印加電圧未満で、且つ閾値電圧以上であることが好ましい。中間階調電圧は、ベント配向変形から略垂直配向への遷移を遅延させる目的で印加する。遅延効果により配向欠陥の発生が抑制されるので必要に応じて印加することが好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法の好ましい実施形態の一つは、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、前記重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程と、を有し、前記電圧印加工程中に前記光照射工程が開始され、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程を含有する。また、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する時間より前記重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。
　これにより、閾値電圧以上の配向状態から閾値電圧以下の配向状態へ遷移させることが可能で二つの液晶の配向状態に対して紫外線を照射させることができるので好ましい。
　上記の好ましい実施形態の変形例は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、前記重合性液晶組成物の閾値電圧以上の第１の電圧（Ｖ１）を印加する第１の電圧印加工程と、前記重合性液晶組成物の閾値電圧以上前記第１の電圧（Ｖ１）以下の第２の電圧（Ｖ２）を印加する第２の電圧印加工程と、を有し、前記第１の電圧印加工程および／または第２の電圧印加工程中に前記光照射工程が開始され、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させる工程を含有する。また、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する時間より前記重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。
　本発明に係る製造方法の他の好ましい実施形態の一つは、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程と、前記電圧印加工程中に前記光照射工程が開始され、かつ前記重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、を有し、前記光照射工程が紫外線照射を中断する紫外線照射の中断期間を備え、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法である。また、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する時間より前記重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。これにより、閾値電圧以上の配向状態を保持するポリマーネットワークが形成されるが影響力を僅かにすることができ、閾値電圧以下の状態を保持するポリマーネットワークが主に形成され、その影響力を強くすることが可能で好ましい。更に作製された液晶素子に於いて閾値電圧以上の配向状態と閾値電圧以下の配向状態の二状態をスイッチングさせることが可能になる。該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の印加電圧時間が長いと閾値電圧以上の配向状態が保持されるようになり、閾値電圧以下の配向状態へ戻すことが出来なくなりON-OFFのスイッチングが得られなくなるので好ましくない。
　上記好ましい実施形態の変形例は、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程と、前記電圧印加工程中に前記光照射工程が開始され、かつ前記重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、を有し、前記光照射工程と前記電圧印加工程とを同時に停止させた後、前記光照射工程を再開させ、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満にして更に紫外線を照射させることを特徴とする液晶表示素子の製造方法である。また、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射して中断するが全照射時間より前記重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。これにより閾値電圧以上から閾値電圧以下への配向遷移で発生する配向欠陥を形成されるポリマーネットワークで保持されることを防止でき高コントラストで高速応答の液晶素子が得られるので好ましい。
　本発明に係る製造方法の他の好ましい実施形態の一つは、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する電圧印加工程と、前記電圧印加工程中に前記光照射工程が開始され、かつ前記重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する光照射工程と、、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満の第３の電圧（Ｖ３）にして更に紫外線を照射させる工程と、紫外線を照射したまま電圧を閾値電圧未満の第３の電圧（Ｖ３）未満の第４の電圧（Ｖ４）にして更に紫外線を照射させる工程と、を有する液晶表示素子の製造方法である。また、少なくとも一方に電極を有する２枚の透明基板間に挟持した重合性液晶組成物に対して紫外線を照射する時間より前記重合性液晶組成物に対して該重合性液晶組成物の閾値電圧以上の電圧を印加する時間の方が短いことが好ましい。
　これにより、得られた液晶素子の液晶ON状態の配向とOFF状態の配向がポリマーネットワークを形成させても重合前の液晶のそれぞれの配向状態に類似させることが可能になり高コントラスで高速応答を示す液晶素子が得られるようになり好ましい。
　なお、本発明の範囲は、上記に記載した本発明に係る好ましい実施形態に限定されるものではない。また、上記における光照射工程（第１、第２を含む）および電圧印加工程は、本発明に係る重合相分離させる工程の説明と同様であるのでここでは省略する。
　本発明の液晶表示素子の基板間の距離（ｄ）は、２～５μｍの範囲が好ましく、３．５μｍ以下が更に好ましい。一般に、液晶組成物の複屈折率とセル厚の積が０．２７５近傍になるように複屈折率を調整するが、本発明の重合性液晶組成物では重合相分離後にポリマーネットワークが形成されるため、ポリマーネットワークのアンカーリング力作用とポリマーネットワークの光学的な性質により電界印加時の液晶表示素子の複屈折率が低くなるので液晶組成物、及び重合組成物、又は重合性液晶組成物に含まれる液晶組成物の複屈折率（Δｎ）と基板間の距離（ｄ）の積は、駆動電圧がポリマーネットワーク形成により５Ｖ程度以内の増加では０．３～０．４μｍの範囲が特に好ましく、３Ｖ程度以内の増加では０．３０～０．３５μｍの範囲が更に好ましく、駆動電圧が１Ｖ以内の増加では０．２９～０．３３μｍの範囲が特に好ましい。液晶表示素子の基板間の距離（ｄ）及び液晶組成物の複屈折（Δｎ）と基板間の距離（ｄ）の積をそれぞれ上記範囲内とすることにより、透過率は、低分子液晶のみに匹敵して高く、高速応答で色再現性が好ましい表示を得ることができる。重合性液晶組成物に用いる液晶組成物の複屈折率を、セル厚（ｄ）と複屈折率（Δｎ）の積が０．２７５に対して１から１．９倍になるようにすることが好ましい。
本発明の液晶表示素子の駆動電圧は、液晶組成物の誘電異方性や弾性定数だけで決まるものではなく、液晶組成物とポリマー界面との間で作用するアンカーリング力に大きく影響される。
例えば高分子分散型液晶表示素子の駆動電圧に関する記述として、特開平６－２２２３２０号公報において次式の関係が示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000129
（Ｖthはしきい値電圧を表わし、1Kii及び2Kiiは弾性定数を表わし、ｉは１、２又は３を表わし、Δεは誘電率異方性を表わし、＜ｒ＞は透明性高分子物質界面の平均空隙間隔を表わし、Ａは液晶組成物に対する透明性高分子物質のアンカーリング力を表わし、ｄは透明性電極を有する基板間の距離を表わす。）
これによると、光散乱型液晶表示素子の駆動電圧は、透明性高分子物質界面の平均空隙間隔、基板間の距離、液晶組成物の弾性定数・誘電率異方性、及び液晶組成物と透明性高分子物質間のアンカーリングエネルギーによって決定される。
このうち本発明の液晶表示素子で制御できるパラメータは、液晶物性とポリマー間のアンカーリング力である。アンカーリング力は、該ポリマーの分子構造、及び低分子液晶の分子構造に大きく依存するため、アンカーリング力が強い重合性化合物を選定すれば応答時間を１．５ｍｓ以下に速くすることが可能であるが同時に、駆動電圧が３０V以上に増加するので、駆動電圧が３０V以下で応答速度が１．５ｍｓ以下になるように適宜液晶化合物、及び重合性化合物の選定を行い組成を調整することが好ましい。アンカーリング力の強いポリマー前駆体とアンカーリング力の弱いポリマー前駆体を適宜配合して駆動電圧と応答速度のバランスが取れるように組成を調整することが好ましい。一方、駆動電圧を低くするのに求められる液晶組成物の物性としては、P型液晶では誘電異方性が６以上で、N型液晶では誘電異方性が－３以下にすることが特に好ましい。又、複屈折率を０．０９以上にすることが好ましい。更に、液晶組成物の複屈折率と繊維状、又は柱状ポリマーネットワークの屈折率を可能な限り近づけ光散乱を無くすとより好ましくなる。但し、ポリマー前駆体の濃度に液晶素子のリターデーションが影響されるので、適宜、必要なリターデーションが得られるように液晶組成物の複屈折率を増減させて使用することが好ましい。
本発明の液晶表示素子は、上述した液晶組成物を－５０℃から３０℃としながらエネルギー線を照射して、重合性化合物を重合して液晶組成物中に屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワーク形成して得られたものであることが好ましい。重合温度の上限は、３０℃であり、２０℃～－１０℃好ましい。実施例において後述するように、本発明者は、重合性化合物組成に依存して低温重合、及び常温重合により、τｄが更に高速化することを見出した。この理由は、１）低温により液晶分子の配向度が上昇した状態で重合すること、２）低温重合により重合したポリマーと液晶組成物との相溶性が下がることで相分離が容易になり、重合相分離速度が速まりポリマーネットワークの空隙間隔が微細になること、３）比較的アンカーリング力が低い重合性化合物を用いても空隙間隔が微細なため、アンカーリング力の影響力が強くなるような屈折率異方性ポリマーネットワークの形成等によるものと考えられる。
更に、本発明の液晶表示素子は、一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を持つポリマーネットワーク又はポリマーバインダの光軸方向又は配向容易軸方向が透明基板に対してプレチルト角を成すように形成されたものであることが好ましく、電界の強さを調整して低分子液晶の配向制御行い、基板面に対して傾斜させることにより、上述した液晶層に電圧を印加しながらエネルギー線を照射することで、重合性化合物を高分子化せしめ、液晶組成物中の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有する重合体を得てなる構成であることが好ましい。垂直配向のＶＡモードに於いては、基板法線方向に対してプレチルト角が２０度以内になるように電圧を印加して重合させることにより、現行のＶＡモードセルの用いられているポルトリュージョン等やＰＳＡ液晶の微細なポリマー突起に相当する効果があるだけではなく、ＰＳＡでは実現できない高速応答を示すので特に好ましい。又、電界方向を複数の方向から印加して高分子化させることによりマルチドメインを形成させることができ、視野角向上が可能でより好ましくなる。更に、基板界面垂直配向膜界面に於いて低分子液晶がプレチルト角を誘起するように光配向処理やラビング配向処理等を該配向膜に施すことで低分子液晶配向の傾く方向が規定されスイッチング時の配向欠陥発生が抑制され好ましく、複数の方向へ傾くようなパターン電極を用いたり該配向処理を施すとことも好ましい。前記液晶層は、重合性化合物を含有した液晶組成物に対し、適宜－５０℃から３０℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、屈折率異方性を有するポリマーネットワークの光軸方向が基板面に対してプレチルト角を成すように液晶中に形成される。このプレチルト角は低分子液晶の誘電異方性により電界を印加することにより誘起された配向状態で重合相分離させると、重合後のポリマーネットワークの光軸を基板面に対して傾斜させた液晶素子を得ることができ、前記重合性化合物を高分子化せしめた構成であることがより好ましい。更に、電圧を印加した配向状態を安定化して得られたポリマーネットワークと電圧を印加しない配向状態を安定化して得られたポリマーネットワークを複合化させてプレチルト角を誘起させることも好ましい。
　本発明の液晶表示素子に使用される２枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができる。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
　カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
　前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが１～１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整して表示モードにより５５０ｎｍの１／２、又は１／４になるようにすることが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
　２枚の基板間に重合性液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができる。ＯＤＦ法の液晶表示素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の重合性液晶組成物を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって液晶表示素子を製造することができる。本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ＯＤＦ工程における液晶・モノマー複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。
　重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、活性エネルギー線である紫外線又は電子線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性液晶組成物を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、重合性化合物を含有した液晶組成物に対し、
重合性液晶組成物を－５０℃から２０℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数１００Ｈｚから５ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。
　照射時の温度は、重合性液晶組成物が－５０℃から３０℃の温度範囲であることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、３６５ｎｍ未満の紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２～１００Ｗ／ｃｍ２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ２～５０Ｗ／ｃｍ２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ２から５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２から２００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
　以下、本発明の液晶表示素子についての電極構造などを説明する。
（横電界型）
　まず、本発明の一実施形態の液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。本発明の一実施形態の液晶表示素子１０は、配向層４が表面に形成された第一の基板２と、前記第一の基板から離間して設けられ、かつ光配向層が表面に形成された第二の基板７と、前記第一の基板２および第二の基板７間に充填され、かつ前記一対の配向層と当接する液晶層５と、を備え、前記配向層４（４ａ，４ｂ）と前記第一の基板２との間にアクティブ素子として薄膜トランジスタ、共通電極２２および画素電極を備えた電極層３を有している。
　図１は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。図１では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明の一実施形態の液晶表示素子１０の構成は、図１に記載するように、対向に配置された第一の透明絶縁基板２と、第二の透明絶縁基板７との間に挟持された重合性液晶組成物（または液晶層５）を有する横電界方式（図では一例としてＩＰＳの一形態としてのＦＦＳモード）の液晶表示素子である。第一の透明絶縁基板２は、液晶層５側の面に電極層３が形成されている。また、液晶層５と、第一の透明絶縁基板２及び第二の透明絶縁基板７のそれぞれの間に、液晶層５を構成する重合性液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜４（４ａ，４ｂ）を有し、該重合性液晶組成物中の液晶分子は、電圧無印加時に前記基板２，７に対して略平行になるように配向されている。図１および図３に示すように、前記第二の基板７および前記第一の基板２は、一対の偏光板１，８により挟持されてもよい。さらに、図１では、前記第二の基板７と配向膜４との間にカラーフィルター６が設けられている。なお、本発明に係る液晶表示素子の形態としては、いわゆるカラーフィルターオンアレイ（ＣＯＡ）であってもよく、薄膜トランジスタを含む電極層と液晶層との間にカラーフィルターを設けても、または当該薄膜トランジスタを含む電極層と第二の基板との間にカラーフィルターを設けてもよい。
　すなわち、本発明の一実施形態の液晶表示素子１０は、第一の偏光板１と、第一の基板２と、薄膜トランジスタを含む電極層３と、配向膜４と、重合性液晶組成物を含む液晶層５と、配向膜４と、カラーフィルター６と、第二の基板７と、第二の偏光板８と、が順次積層された構成である。
　第一の基板２と第二の基板７はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。２枚の基板２、７は、周辺領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィ法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
　図２は、図１における基板２上に形成された電極層３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図である。図２に示すように、第一の基板２の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層３は、走査信号を供給するための複数のゲート配線２４と表示信号を供給するための複数のデータ配線２５とが、互いに交差してマトリクス状に配置されている。なお、図２には、一対のゲート配線２４及び一対のデータ配線２５のみが示されている。
　複数のゲート配線２４と複数のデータ配線２５とにより囲まれた領域により、液晶表示装置の単位画素が形成され、該単位画素内には、画素電極２１及び共通電極２２が形成されている。ゲート配線２４とデータ配線２５が互いに交差している交差部近傍には、ソース電極２７、ドレイン電極２６およびゲート電極２８を含む薄膜トランジスタが設けられている。この薄膜トランジスタは、画素電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として、画素電極２１と連結している。また、ゲート配線２４と並行して、共通ライン（図示せず）が設けられる。この共通ラインは、共通電極２２に共通信号を供給するために、共通電極２２と連結している。
　薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図３で示すように、基板２表面に形成されたゲート電極１１と、当該ゲート電極１１を覆い、且つ前記基板２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層１２と、前記ゲート電極１１と対向するよう前記ゲート絶縁層１２の表面に形成された半導体層１３と、前記半導体層１３の表面の一部を覆うように設けられた保護層１４と、前記保護層１４および前記半導体層１３の一方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたドレイン電極１６と、前記保護層１４および前記半導体層１３の他方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたソース電極１７と、前記ドレイン電極１６および前記ソース電極１７を覆うように設けられた絶縁保護層１８と、を有している。ゲート電極１１の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜（図示せず）を形成してもよい。
　前記半導体層１３には、アモルファスシリコン、多結晶ポリシリコンなどを用いることができるが、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）、ＩＴＯ等の透明半導体膜を用いると、光吸収に起因する光キャリアの弊害を抑制でき、素子の開口率を増大する観点からも好ましい。
　さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層１３とドレイン電極１６またはソース電極１７との間にオーミック接触層１５を設けても良い。オーミック接触層には、ｎ型アモルファスシリコンやｎ型多結晶ポリシリコン等のリン等の不純物を高濃度に添加した材料を用いることができる。
　ゲート配線２６やデータ配線２５、共通ライン２９は金属膜であることが好ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ又はその合金がより好ましく、Ａｌ又はその合金の配線を用いる場合が特に好ましい。また、絶縁保護層１８は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。
　図２及び図３に示す実施の形態では、共通電極２２はゲート絶縁層１２上のほぼ全面に形成された平板状の電極であり、一方、画素電極２１は共通電極２２を覆う絶縁保護層１８上に形成された櫛形の電極である。すなわち、共通電極２２は画素電極２１よりも第一の基板２に近い位置に配置され、これらの電極は絶縁保護層１８を介して互いに重なりあって配置される。画素電極２１と共通電極２２は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料により形成される。画素電極２１と共通電極２２が透明導電性材料により形成されるため、単位画素面積で開口される面積が大きくなり、開口率及び透過率が増加する。
　また、画素電極２１と共通電極２２とは、これらの電極間にフリンジ電界を形成するために、画素電極２１と共通電極２２との間の電極間距離（最小離間距離とも称する）：Ｒが、第一の基板２と第二の基板７との距離：Ｇより小さくなるように形成される。ここで、電極間距離：Ｒは各電極間の基板に水平方向の距離を表す。図３では、平板状の共通電極２２と櫛形の画素電極２１とが重なり合っているため、電極間距離：Ｒ＝０となる例が示されており、最小離間距離：Ｒが第一の基板２と第二の基板７との距離（すなわち、セルギャップ）：Ｇよりも小さくなるため、フリンジの電界Ｅが形成される。したがって、ＦＦＳ型の液晶表示素子は、画素電極２１の櫛形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。画素電極２１の櫛状部分の電極幅：ｌ、及び、画素電極２１の櫛状部分の間隙の幅：ｍは、発生する電界により液晶層５内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。また、画素電極と共通電極との最小離間距離Ｒは、ゲート絶縁層１２の（平均）膜厚として調整することができる。また、本発明に係る液晶表示素子は、図３とは異なり、画素電極２１と共通電極２２との間の電極間距離（最小離間距離とも称する）：Ｒが、第一の基板２と第二の基板７との距離：Ｇより大きくなるように形成されてもよい（ＩＰＳ方式）。この場合、例えば、櫛状の画素電極および櫛状の共通電極が略同一面内に交互になるよう設けられる構成など挙げられる。
　本発明に係る液晶表示素子の好ましい一形態は、フリンジ電界を利用するＦＦＳ方式の液晶表示素子であることが好ましく、共通電極２２と画素電極２１との隣接する最短離間距離ｄが、配向膜４同士（基板間距離）の最短離間距離Ｄより短いと、共通電極と画素電極との間にフリンジ電界が形成され、液晶分子の水平方向および垂直方向の配向を効率的に利用することができる。本発明のＦＦＳ方式液晶表示素子の場合、長軸方向が、配向層の配向方向と平行になるように配置している液晶分子に電圧を印加すると、画素電極２１と共通電極２２との間に放物線形の電界の等電位線が画素電極２１と共通電極２２の上部にまで形成され、液晶層５内の液晶分子の長軸が形成された電界に沿って配列する。したがって、低い誘電異方性でも液晶分子が駆動することができる。
　本発明に係るカラーフィルター６は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ２３に対応する部分にブラックマトリックス（図示せず）を形成することが好ましい。また、カラーフィルター６は、通常Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３つフィルター画素から映像や画像の１ドットからなり、例えば、これら３つのフィルターはゲート配線の延びる方向に並んでいる。当該カラーフィルター６は、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置したいわゆるカラーフィルターオンアレイでもよい。
　電極層３及びカラーフィルター６上には、液晶層５を構成する重合性液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜４が設けられている。
　また、偏光板１及び偏光板８は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することができ、それらの透過軸がノーマリーブラックモードで作動するように、互いに直行する透過軸を有することが好ましい。特に、偏光板１及び偏光板８のうちいずれかは、液晶分子の配向方向と平行な透過軸を有するように配置することが好ましい。また、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整することが好ましい。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。
　また、他の液晶表示素子の実施形態として、ＩＰＳ方式の場合は、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが液晶配向膜間の最短離間距離Ｇより長い条件であり、例えば、共通電極と画素電極とが同一基板上に形成され、かつ当該共通電極と当該画素電極とが交互に配置されている場合であって、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが液晶配向膜間の最短離間距離Ｇより長い構造などが挙げられる。
　本発明に係る液晶表示素子の製造方法において、電極層を有する基板および／または基板表面に被膜を形成した後、当該被膜が内側となるように一対の基板を離間して対向させた後、液晶組成物を基板間に充填することが好ましい。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整することが好ましい。
　前記基板間の距離（得られる液晶層の平均厚さであり、被膜間の離間距離とも称する。）は、１～１００μｍとなるように調整するのが好ましい。前記被膜間の平均離間距離は、１．５～１０μｍが更に好ましい。
　本発明において、基板間の距離を調整するために使用するスペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。
　図１～図３を用いて説明したＦＦＳ型の液晶表示素子は一例であって、本発明の技術的思想から逸脱しない限りにおいて、他の様々な形態で実施することが可能である。
　本発明に係る液晶表示素子の他の実施形態を図４および図５を用いて以下説明する。
例えば、図４は、図１における基板２上に形成された電極層３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図の他の実施形態である。図４に示すように、画素電極２１がスリットを有する構成としてもよい。また、スリットのパターンを、ゲート配線２４又はデータ配線２５に対して傾斜角を持つようにして形成してもよい。
　当該図４に示す画素電極２１は、略長方形の平板体の電極を略矩形枠状の切欠き部でくり抜かれた形状である。また、当該画素電極２１の背面には絶縁保護層１８（図示せず）を介して櫛歯状の共通電極２２が一面に形成されている。そして、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離Ｒは配向層同士の最短離間距離Ｇより短い場合はＦＦＳ方式になり、長い場合はＩＰＳ方式になる。また、前記画素電極の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていることが好ましい。なお、上記と同様に、前記複数のゲート配線２４と複数のデータ配線２５とに囲まれた領域にはデータ配線２５を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ２３を設けてもよい。なお、切欠き部の形状は特に制限されるものではなく、図４で示す略矩形だけでなく、楕円、円形、長方形状、菱形、三角形、または平行四辺形など公知の形状の切欠き部を使用できる。また、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離Ｒが配向層同士の最短離間距離Ｇより長い場合はＩＰＳ方式の表示素子になる。
　図５は、図３とは別の実施形態であり、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図の他の例である。配向層４および薄膜トランジスタ２０を含む電極層３が表面に形成された第一の基板２と、配向層４が表面に形成された第二の基板８とが所定の間隔Ｄで配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層５が充填されている。第一の基板２の表面の一部にゲート絶縁層１２、共通電極２２、絶縁保護層１８、画素電極２１および配向層４の順で積層されている。また、図４にも示すように、画素電極２１は、平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極２２は前記画素電極２１の略楕円形状の切欠き部と略平行に櫛歯状の共通電極が前記画素電極より第一の基板側に配置されてなる構造である。
　図５に示す例では、櫛形あるいはスリットを有する共通電極２２を用いており、画素電極２１と共通電極２２との電極間距離はＲ＝αとなる（なお、図５では便宜上電極間距離の水平成分をＲとして記載している）。さらに、図３では共通電極２２がゲート絶縁層１２上に形成されている例が示されていたが、図５に示されるように、共通電極２２を第一の基板２上に形成して、ゲート絶縁層１２を介して画素電極２１を設けるようにしてもよい。画素電極２１の電極幅：ｌ、共通電極２２の電極幅：ｎ、及び、電極間距離：Ｒは、発生する電界により液晶層５内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に適宜調整することが好ましい。隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離Ｒは配向層同士の最短離間距離Ｇより短い場合はＦＦＳ方式になり、長い場合はＩＰＳ方式になる。さらに、図５では画素電極２１と共通電極２２の厚み方向の位置が異なるが、両電極の厚み方向における位置を同一にしてもまたは共通電極が液晶層５側に設けてもよい。
（垂直電界型）
　本発明の好ましい他の実施形態は、液晶組成物を用いた垂直電界型の液晶表示素子である。図６は、垂直電界型の液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。また、図７では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。図７は、当該図６における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３００（または薄膜トランジスタ層３００とも称する。）のＶＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線方向に図６に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図６～９を参照して、本発明に係る垂直電界型の液晶表示素子を説明する。
　本発明に係る液晶表示素子１０００の構成は、図６に記載するように透明導電性材料からなる透明電極（層）６００（または共通電極６００とも称する。）を具備した第二の基板８００と、透明導電性材料からなる画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した薄膜トランジスタ層３００を含む第一の基板２００と、前記第一の基板２００と第二の基板８００との間に挟持された重合性液晶組成物（または液晶層５００）を有し、該重合性液晶組成物に係る中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板２００，８００に対して略垂直である液晶表示素子である。また図６および図８に示すように、前記第二の基板８００および前記第一の基板２００は、一対の偏光板１００，９００により挟持されてもよい。さらに、図６では、前記第一の基板２００と共通電極６００との間にカラーフィルター７００が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層５００と隣接し、かつ当該液晶層５００を構成する重合性液晶組成物と直接接するよう一対の配向膜４００が透明電極（層）６００，１４００表面に形成されている。
すなわち、本発明に係る液晶表示素子１０００は、第一の偏光板１００と、第一の基板２００と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）３００と、光配向膜４００と、液晶組成物を含む層５００と、配向膜４００と、共通電極６００と、カラーフィルター７００と、第二の基板８００と、第二の偏光板９００と、が順次積層された構成である。尚、配向膜４００は光配向膜であることが好ましい。
　配向膜は、配向処理（マスクラビングあるいは光配向）を用いて製造された液晶セルで、液晶セルの透明電極の内側（液晶層側）には、ガラス基板の法線方向から僅かに傾いた（０．１～５．０°）垂直配向膜が形成されている。
　垂直配向膜の配向規制力を受け重合性モノマーが垂直方向に配列し、紫外線光照射によって重合性モノマーを重合・固定化させてポリマーネットワークを形成する。このようにして形成されたポリマーネットワークは、（１）上下基板にまたがってポリマーネットワークを形成、（２）上（下）基板から液晶方向に向かってポリマーネットワークを形成するが途中までのもの、（３）配向膜の表面近傍のみポリマーネットワークを形成。（主に単官能モノマーの場合）、（４）液晶層内でポリマーネットワーク同士が結合（Ｆｌｏａｔｉｎｇはしていない）の、およそ４種類の構造を有するものと推定される。これらの形態は、何れも、ポリマーネットワークの屈折率異方性、又は配向容易軸は、閾値電圧以上の配向状態を安定化させるように形成されたものと、閾値電圧以下の配向状態を安定化させるように形成された二種類の異なる配向状態を安定化させるポリマーネットワークが混在している。
この様にして形成された異方性を有するポリマーポリマネットワークは、液晶層とはほぼ完全に分離しており、これら高分子ネットワークの間に液晶分子は配向配列しているものと考えられる。液晶分子と高分子ネットワークが混在し、電圧無印加時に光散乱を起こす所謂ポリマーネットワーク型液晶の分子配列構造とは明らかに異なり、またＰＳＡ等で用いられる配向膜近傍に偏在する配向維持層のそれとも全く異なる構造を有するものである。
例示として、配向膜を用いた方法によるポリマーネットワークと液晶分子配列構造を示した。一方、リブやスリット等の構造物を有する所謂ＭＶＡ方式や、ＰＶＡ等においても、基板界面近傍のポリマーネットワークや液晶分子のプレチルトが、構造物やスリットを介して印加される斜め電界強度などによってやや異なるだけであり、本質的には、上図のような構造を有するものと推定される。
この様なポリマーネットワークと液晶分子による液晶分子配列を有するＶＡ型液晶表示装置では、電圧無印加時の液晶分子に対するアンカーリング力が、液晶配向膜とポリマーネットワークの持つアンカーリング力の相乗作用により、より強く作用する事となって、結果的に電圧ＯＦＦ時の応答速度を速くすることが可能となる。
（横・斜め電界型）
　配向膜に対してマスクラビングやマスク照射等の煩雑な工程を行なわず、電極構造を工夫するだけの簡便な手法で液晶表示領域を配向分割できる新たな表示技術として、斜め電界と横電界を液晶層に作用させる方法が提案されている。
　図１１は、上記技術を用いたＴＦＴ液晶表示素子の一画素ＰＸにおける最小の単位構成体を概略的に示す平面図である。以下に、横・斜め電界モード液晶表示装置の構造及び動作について、簡単に説明する。
画素電極ＰＥは、主画素電極ＰＡ及び副画素電極ＰＢを有している。これらの主画素電極ＰＡ及び副画素電極ＰＢは、互いに電気的に接続されており、これらの主画素電極ＰＡ及び副画素電極ＰＢがともにアレイ基板ＡＲに備えられている。主画素電極ＰＡは、第２方向Ｙに沿って延出しており、副画素電極ＰＢは、第２方向Ｙとは異なる第１方向Ｘに沿って延出している。図示した例では、画素電極ＰＥは、略十字状に形成されている。副画素電極ＰＢは、主画素電極ＰＡの略中央部に結合し、主画素電極ＰＡからその両側、即ち画素ＰＸの左側及び右側に向かって延出している。これらの主画素電極ＰＡ及び副画素電極ＰＢは、互いに略直交している。画素電極ＰＥは、画素電極ＰＢにおいて図示を省略したスイッチング素子と電気的に接続されている。
　共通電極ＣＥは、主共通電極ＣＡ及び副共通電極ＣＢを有しており、これらの主共通電極ＣＡ及び副共通電極ＣＢは、互いに電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、画素電極ＰＥとは電気的に絶縁されている。共通電極ＣＥにおいて、主共通電極ＣＡ及び副共通電極ＣＢの少なくとも一部は、対向基板ＣＴに備えられている。主共通電極ＣＡは、第２方向Ｙに沿って延出している。この主共通電極ＣＡは、主画素電極ＰＡを挟んだ両側に配置されている。このとき、Ｘ－Ｙ平面内において、主共通電極ＣＡのいずれも主画素電極ＰＡとは重ならず、主共通電極ＣＡのそれぞれと主画素電極ＰＡとの間には略等しい間隔が形成されている。つまり、主画素電極ＰＡは、隣接する主共通電極ＣＡの略中間に位置している。副共通電極ＣＢは、第１方向Ｘに沿って延出している。副共通電極ＣＢは、副画素電極ＰＢを挟んだ両側に配置されている。このとき、Ｘ－Ｙ平面内において、副共通電極ＣＢのいずれも副画素電極ＰＢとは重ならず、副共通電極ＣＢのそれぞれと副画素電極ＰＢとの間には略等しい間隔が形成されている。つまり、副画素電極ＰＢは、隣接する副共通電極ＣＢの略中間に位置している。
　図示した例では、主共通電極ＣＡは、第２方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。副共通電極ＣＢは、第１方向Ｘに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。なお、主共通電極ＣＡは第１方向Ｘに沿って間隔をおいて２本平行に並んでおり、以下では、これらを区別するために、図中の左側の主共通電極をＣＡＬと称し、図中の右側の主共通電極をＣＡＲと称する。また、副共通電極ＣＢは第２方向Ｙに沿って間隔をおいて２本平行に並んでおり、以下では、これらを区別するために、図中の上側の主共通電極をＣＢＵと称し、図中の下側の主共通電極をＣＢＢと称する。主共通電極ＣＡＬ及び主共通電極ＣＡＲは、副共通電極ＣＢＵ及び副共通電極ＣＢＢと同電位である。図示した例では、主共通電極ＣＡＬ及び主共通電極ＣＡＲは、副共通電極ＣＢＵ及び副共通電極ＣＢＢとそれぞれ繋がっている。
　主共通電極ＣＡＬ及び主共通電極ＣＡＲは、それぞれ当該画素ＰＸと左右に隣接する画素間に配置されている。すなわち、主共通電極ＣＡＬは図示した当該画素ＰＸとその左側の画素（図示せず）との境界に跨って配置され、主共通電極ＣＡＲは図示した当該画素ＰＸとその右側の画素（図示せず）との境界に跨って配置されている。副共通電極ＣＢＵ及び主共通電極ＣＢＢは、それぞれ当該画素ＰＸと上下に隣接する画素間に配置されている。すなわち、副共通電極ＣＢＵは図示した当該画素ＰＸとその上側の画素（図示せず）との境界に跨って配置され、副共通電極ＣＢＢは図示した当該画素ＰＸとその下側の画素（図示せず）との境界に跨って配置されている。
　図示した例では、一画素ＰＸにおいて、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとで区画された４つの領域が主として表示に寄与する開口部あるいは透過部として形成される。この例では、液晶分子ＬＭの初期配向方向は、第２方向Ｙと略平行な方向である。第１配向膜ＡＬ１は、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと対向する面に配置され、アクティブエリアＡＣＴの略全体に亘って延在している。この第１配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥを覆っており、第２層間絶縁膜１３の上にも配置されている。このような第１配向膜ＡＬ１は、水平配向性を示す材料によって形成されている。なお、アレイ基板ＡＲは、さらに、共通電極の一部として第１主共通電極及び第１副共通電極を備えている場合もある。
　図１２は、８分割斜め電界モード液晶セルの電極構造の模式図である。この様に１画素を８つに分割することで更なる広視野角化を実現できる。
　次に、上記構成の液晶表示パネルの動作について説明する。液晶層に電圧が印加されていない状態、つまり画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていない無電界時（ＯＦＦ時）には、図１１において破線で示したように液晶層ＬＱの液晶分子ＬＭは、その長軸が第１配向膜ＡＬ１の第１配向処理方向ＰＤ１及び第２配向膜ＡＬ２の第２配向処理方向ＰＤ２を向くように配向している。このようなＯＦＦ時が初期配向状態に相当し、ＯＦＦ時の液晶分子ＬＭの配向方向が初期配向方向に相当する。厳密には、液晶分子ＬＭは、Ｘ－Ｙ平面に平行に配向しているとは限らず、プレチルトしている場合が多い。このため、液晶分子ＬＭの厳密な初期配向方向とは、ＯＦＦ時の液晶分子ＬＭの配向方向をＸ－Ｙ平面に正射影した方向である。
　第１配向処理方向ＰＤ１及び第２配向処理方向ＰＤ２は、ともに第２方向Ｙと略平行な方向である。ＯＦＦ時においては、液晶分子ＬＭは、図１１に破線で示したように、その長軸が第２方向Ｙと略平行な方向を向くように初期配向する。つまり、液晶分子ＬＭの初期配向方向は、第２方向Ｙと平行（あるいは、第２方向Ｙに対して０°）である。
　図示した例のように、第１配向処理方向ＰＤ１及び第２配向処理方向ＰＤ２が平行且つ同じ向きである場合、液晶層ＬＱの断面において液晶分子ＬＭは、液晶層ＬＱの中間部付近で略水平（プレティルト角が略ゼロ）に配向し、ここを境界として第１配向膜ＡＬ１の近傍及び第２配向膜ＡＬ２の近傍において対称となるようなプレチルト角を持って配向する（スプレイ配向）。このように液晶分子ＬＭがスプレイ配向している状態では、基板の法線方向から傾いた方向においても第１配向膜ＡＬ１の近傍の液晶分子ＬＭと第２配向膜ＡＬ２の近傍の液晶分子ＬＭとにより光学的に補償される。したがって、第１配向処理方向ＰＤ１及び第２配向処理方向ＰＤ２が互いに平行、且つ、同じ向きである場合には、黒表示の場合に光漏れが少なく、高コントラスト比を実現することができ、表示品位を向上することが可能となる。なお、第１配向処理方向ＰＤ１及び第２配向処理方向ＰＤ２が互いに平行且つ逆向きである場合、液晶層ＬＱの断面において、液晶分子ＬＭは、第１配向膜ＡＬ１の近傍、第２配向膜ＡＬ２の近傍、及び、液晶層ＬＱの中間部において略均一なプレチルト角を持って配向する（ホモジニアス配向）。バックライト４からのバックライト光の一部は、第１偏光板ＰＬ１を透過し、液晶表示パネルＬＰＮに入射する。液晶表示パネルＬＰＮに入射した光は、第１偏光板ＰＬ１の第１偏光軸ＡＸ１と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、ＯＦＦ時の液晶表示パネルＬＰＮを通過した際にほとんど変化しない。このため、液晶表示パネルＬＰＮを透過した直線偏光は、第１偏光板ＰＬ１に対してクロスニコルの位置関係にある第２偏光板ＰＬ２によって吸収される（黒表示）。
　一方、液晶層ＬＱに電圧が印加された状態、つまり、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が形成された状態（ＯＮ時）では、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に基板と略平行な横電界（あるいは斜め電界）が形成される。液晶分子ＬＭは、電界の影響を受け、その長軸が図中の実線で示したようにＸ－Ｙ平面と略平行な平面内で回転する。
　図１１に示した例では、画素電極ＰＥと主共通電極ＣＡＬとの間の領域のうち、下側半分の領域内の液晶分子ＬＭは、第２方向Ｙに対して時計回りに回転し図中の左下を向くように配向し、また、上側半分の領域内の液晶分子ＬＭは、第２方向Ｙに対して反時計回りに回転し図中の左上を向くように配向する。画素電極ＰＥと主共通電極ＣＡＲとの間の領域のうち、下側半分の領域内の液晶分子ＬＭは、第２方向Ｙに対して反時計回りに回転し図中の右下を向くように配向し、上側半分の領域内の液晶分子ＬＭは、第２方向Ｙに対して時計回りに回転し図中の右上を向くように配向する。このように、各画素ＰＸにおいて、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成された状態では、液晶分子ＬＭの配向方向は、画素電極ＰＥと重なる位置を境界として複数の方向に分かれ、それぞれの配向方向でドメインを形成する。つまり、一画素ＰＸには複数ドメインが形成される。
　このようなＯＮ時には、第１偏光板ＰＬ１の第１偏光軸ＡＸ１と直交する直線偏光は、液晶表示パネルＬＰＮに入射し、その偏光状態は、液晶層ＬＱを通過する際に液晶分子ＬＭの配向状態に応じて変化する。このようなＯＮ時においては、液晶層ＬＱを通過した少なくとも一部の光は、第２偏光板ＰＬ２を透過する（白表示）。このような構造によれば、一画素内に４つのドメインを形成することが可能となるため、４方向での視野角を光学的に補償することができ、広視野角化が可能となる。したがって、階調反転がなく、高い透過率の表示を実現することができ、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。また、一画素内において、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとで区画される４つの領域それぞれについて開口部の面積を略同一に設定することにより、各領域の透過率が略同等となり、それぞれの開口部を透過した光が互いに光学的に補償し合い、広い視野角範囲に亘って均一な表示を実現することが可能となる。
（フィッシュボーン型電極）
図１３に記載のフィッシュボーン型電極構造を示す。所定のセルギャップで対向して貼り合わされた２枚のガラス基板間に液晶層が封止されている。対向する２枚の基板の対向面にはそれぞれＩＴＯからなる透明電極が形成されている。０．７ｍｍ程度の厚さのガラス基板を用い、対向基板には、共通電極をする。透明電極には電極材料（ＩＴＯ）の一部を抜いたスリット部５１２ｃが設けられている。長方形のセルの各対向辺の中点を結ぶ十字状で幅３～５μｍ程度のスリット部５１２ｃが配向規制用構造物として機能し、スリット部５１２ｃから斜め４５°方向に延びて幅５μｍのスリット部５１２ｃがピッチ８μｍで複数形成されており、これらが傾斜時の方位角方向の乱れを抑える補助的な配向制御因子として機能する。表示用画素電極の幅は３μｍである。画素幹部電極５１２ａと画素枝部電極５１２ｂは４５度の角度を有しながら、画素中央を対称中心として９０度づつ異なる４方向に枝部電極が延在された構造を有している。液晶分子は電圧印加により傾斜配向するが、傾斜配向の方位がこれらの４方向と一致しするように傾斜配向するので、４分割されたドメインを一つの画素内に形成させて表示の視野角を広くする。
　以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
［実施例１］
　Ｎ型液晶組成物として下記（ＬＣＮ－１）で示される組成物（Δｎ０．１０３、粘性η１６．５、Δε－３．１）を調製した。Ｎ型液晶組成物（ＬＣＮ－１）を６０℃に加熱し、固形の重合性化合物（Ｖ１－１－１）及び重合性化合物（Ｖ１－１－２）を混合し溶解させた。室温で重合性化合物（Ｖ１－１－１）と（Ｖ１－１－２）が均一に溶解してネマチック液晶相を示していることを偏光顕微鏡で確認した。この溶液に重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を混合して重合性液晶組成物を調製した。調整した重合性液晶組成物の組成表を表１に示す。
　液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ３．６μｍのポリイミド垂直配向膜を塗布したフィッシュボーン型パターン電極垂直配向（ＰＶＡ）のセルを用い、得られた重合性液晶組成物を真空注入法によりセル内に注入した。セルには、電圧を印加により液晶がスリット方向へ傾斜配向するようにスリットが多数刻まれている。フィッシュボーン型パターン電極のライン電極幅とスリット幅は、ともに３．５μｍであり、ライン電極の長さは１００μｍであった。
　注入後、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。周波数１ｋＨｚで２．４５Ｖの矩形波の電圧を印加しながら、波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１２秒間照射した後、紫外線照射を継続した状態で、電圧を０Ｖにして垂直配向に戻し、電圧を０Ｖに戻した時点から紫外線を６８秒間照射してフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。尚、紫外線照射時間は、全体で８０秒になるようにした。
　紫外線照射完了後、セルに電圧を印加して明視野が一番明るくなるようにスリット方向がクロスニコル偏光板の２つの偏光軸の何れかに対して４５度に配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。このセルで、液晶の傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向になった状態で透過率が最小になるようにスリット方向をクロスニコル偏光板の２つの偏光軸の何れかに対して平行になるように合わせた。図９の偏光顕微鏡写真に示すように傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察されるが、偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。このことから、液晶に電圧を印加して液晶を傾斜配向させるとスリット方向へ傾斜するので透過率が向上することがわかる。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率T100は６５％と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
［比較例１］
　実施例１と同様にして表１の比較例１の組成物をセルに注入した。紫外線照射を行う前に１５Ｖの電圧を印加して配向欠陥が無くなるまで数分間待った。その後、電圧を０Ｖとした。その後、偏光顕微鏡で一様にスリット方向へ液晶が配向するのを確認した後、紫外線を８０秒間照射した。照射終了後にポリマーネットワークを形成したセルに９Ｖの電圧を印加して液晶を傾斜配向させ、偏光顕微鏡観察で偏光方向とスリット方向を合わせると黒線が部分的に無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃う部分と、傾斜配向方位がスリット方向から外れている明の部分が混在してスリット全体が黒線にならず、傾斜配向方位が一様でないことが観察された。電圧を徐々に増加して透過率を測定すると、最大透過率T100は、３６．１％と低くかった。
［比較例２－３］
　実施例１と同様にして表１の比較例２、３の組成物をセルに注入した。紫外線照射を行う前に１５Ｖの電圧をセルに印加して配向欠陥が無くなるまで数分間待った。その後、表２の電圧をそれぞれのセルに印加し、偏光顕微鏡で一様にスリット方向へ液晶が傾斜配向するのを確認して、電圧を印加したまま紫外線を８０秒間照射した。偏光顕微鏡を用いて液晶の配向を観察するため、照射終了後に、９Ｖの電圧をセルに印加して液晶を傾斜配向させ、偏光方向とスリット方向を合わせると黒線が部分的に無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃う部分と、傾斜配向方位がスリット方向から外れている明の部分が混在してスリット全体が黒線にならず、傾斜配向方位が一様でないことが、図１０に示す比較例２の偏光顕微鏡写真のように観察された。電圧を徐々に増加して透過率を測定すると、最大透過率T100は、比較例２では４０．３％、比較例３では３６．１％で比較例１に比べＴ１００は向上したものの、液晶の傾斜配向方位がスリット方向へ全て揃わなく低くかった。
［比較例４］
　実施例１と同様にして表１の比較例４の組成物をセルに注入した。紫外線照射を行う前に１５Ｖの電圧をセルに印加して配向欠陥が無くなるまで数分間待った。その後、表２の電圧をセルに印加し、偏光顕微鏡で一様にスリット方向へ液晶が傾斜配向するのを確認して、電圧を印加したまま紫外線を８０秒間照射した。偏光顕微鏡を用いて液晶の配向を観察すると、電圧を印加していない状態で明視野を示し、最小透過率T0を測定すると３９．６％でポリマーネットワークが閾値電圧以上の配向状態を保持するように形成されており略平行の液晶配向状態が安定化され、暗視野の黒が得られなかった。電圧を印加して最大透過率T100を測定すると６０．３％であった。
［実施例２～５］
　実施例１と同様にして表１の実施例２～５の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射した。周波数１ｋＨｚで２．３９Ｖ～７．５Ｖまでの矩形波を電圧として紫外線照射開始時点から５秒から１５秒間、適宜時間を調整して印加した後、紫外線照射した状態で重合電圧を０Ｖにして垂直配向に戻しフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率Ｔ１００は６０％以上と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
［実施例６］
　実施例１と同様にして表１の実施例６の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射した。周波数１ｋＨｚで２．４５Ｖの矩形波を電圧として紫外線照射開始時点から１２秒間印加した後、紫外線照射した状態で電圧を０Ｖにして垂直配向に戻しフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。重合性化合物、液晶組成を変更しても傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率T100は６０％以上と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
［実施例７］
　実施例１と同様にして表１の実施例７の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射した。周波数１ｋＨｚで２．４５Ｖの矩形波を電圧として紫外線照射開始時点から８秒間印加した後、紫外線照射した状態で電圧を０Ｖにして垂直配向に戻しフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。紫外線照射完了後、スリットの直線方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。重合性化合物、液晶組成を変更しても傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率T100は６５．４％以上と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
［実施例８］
　実施例１と同様にして表１の実施例８の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で１２００秒間照射した。周波数１ｋＨｚで３．４Ｖの矩形波を電圧として紫外線照射開始時点から１００秒間印加した後、紫外線照射した状態で電圧を０Ｖにして垂直配向に戻しフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　実施例７と同様に傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。重合性化合物、液晶組成を変更しても傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率T100は、６４．３％と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
［実施例９］
　実施例１と同様にして表１の実施例９の組成物を調整した。
　液晶の垂直配向（ホメオトロピック配向）が得られるように、ポリイミド配向膜を塗布した後、基板面法線方向に対してプレチルト角が１°程度になるようにラビング配向処理を施しＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用い、得られた重合性液晶組成物を真空注入法によりセル内に注入した。注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射した。周波数１ｋＨｚで１２Ｖの矩形波を電圧として紫外線照射開始時点から２秒～１０秒迄の時間を変えて印加した後、紫外線照射した状態で電圧を０Ｖにして垂直配向に戻しフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークの二つの異なる配向のポリマーネットワークを形成させた。紫外線照射完了後、ラビング配向軸方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して平行になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。
　セル番号１～２までは暗視野になりセルを方位角方向へ回転しても暗視野の黒レベルが変化せずホメオトロピック配向であり、ポリマーネットワーク光軸方向と液晶配向容易軸方向がセル面に直行するように形成されていることを確認した。セル番号３～４はセルを方位角方向へ回転してもセル番号１～２と同様な暗視野が得られる方位と若干暗視野が明るくなる方位があることを示した。セル番号５では、他のセルとは異なりセルを方位角方向へ回転しても暗視野を示す方位角はなく、セル番号１～４の暗視野に比べ少し明るくなった。ポリマーネットワーク光軸方向と液晶配向容易軸を一致させるように形成されたポリマーネットワークのアンカーリング力の効果で立下がり時間が短くなることが確認された。セル番号１～５をクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧無印加では暗視野（セル番号５を除く）を示し、電圧を徐々に上げて印加すると明視野に変化した。このセルの配置状態で、電気光学特性を測定して結果を表３にまとめた。
　紫外線照射中の電圧印加時間を２秒から１０秒まで変えるとプレチルト角が１．９°から２２．４°へ増加した。プレチルト角の増加にともない、Ｔｏｆｆ（緩和時間）が３．８ｍｓから７．７ｍｓへ、最小透過率Ｔ０が０．０１％から５．２６％へ増加した。特に電圧印加時間が１０秒になると急激にＴ０が増加した。一方、駆動電圧Ｖ９０は、８．１Ｖから５．５Ｖへ減少した。紫外線照射開始時点では平行配向を示す電圧１２Ｖを印加して、平行配向を安定化させるポリマーネットワークの軌跡を残し、紫外線照射の途中で電圧を０Ｖにすると垂直配向を安定化させるポリマーネットワークが形成されるが、（ａ）平行配向を安定化させる成分と（ｂ）垂直配向を安定化させる成分を示すポリマーネットワークが混在したようになり、電圧印加時間が長くなるのにともない（ａ）の影響力が増してゆきプレチルト角が増える。これは、平行配向になろうとするポリマーネットワークのアンカーリング力と垂直配向になろうとするポリマーネットワークのアンカーリング力のバランスでプレチルト角が決まることを結果は説明している。電圧印加時間が１０秒以上になると（ａ）の影響力が大きくなり平行配向の方向へ向かいＴ０が０．１％以上でコントラストが低下する。重合電圧印加時間が７秒以下では（ａ）の影響力が僅かなので、Ｔ０は０．１％以下で良好な値を示し高コントラストが得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000139
　［実施例１０］
　実施例６の重合性液晶組成物を用い、セルの作製は実施例７と同様にした。表４に示すように、電圧印加時間後に紫外線照射を中止して、紫外線照射途中の電圧－透過率特性を測定した後、全照射時間が８０秒になるように残りの時間で紫外線を照射して、紫外線照射完了後の電圧－透過率特性を測定した。紫外線照射途中の電圧―透過率を測定することで（ａ）平行配向を安定化させる成分と（ｂ）垂直配向を安定化させる成分を示すポリマーネットワークの影響を調べた。表４に同一セルに於ける電圧印加後の電圧－透過率特性と応答時間と重合電圧を０Ｖにして残りの時間で紫外線照射した後の電圧－透過率特性と応答時間を示す。セル番号１から５までの電圧印加後の電圧－透過率特性（V90、T0、T100）を比較すると、殆ど同じ特性を示す。又、紫外線照射完了後の電圧－透過率特性（V90、T0、T100）も略同じである。しかし、セル番号６は、電圧印加後のT0とプレチルト角がセル番号１～５に比べて急激に増加する。これは、（ａ）の平行配向安定化成分が増加することに起因している。従って、良好な黒レベルを示す暗視野を得るには、T0が増加しないような重合電圧印加時間を適宜調整する必要がある。実施例１０では、重合印加時間を１０秒以内にすることが好ましい。セル番号１～５までの紫外線照射完了後の電圧－透過率特性を比較すると０．１％以下の良好なT0が得られているが、セル番号６は、重合電圧印加終了後のT0よりも更に増加して、（ａ）の影響力が増加している。結果としてプレチルト角が大きいため応答時間も長くなり表示デバイスには不向きなっている。即ち、垂直配向セルの場合、黒レベルを犠牲にしない範囲（０．１％以下）になるように重合電圧印加時間を調整することによりToffが４ｍｓ以下になり且つ最大透過率T100の高い電圧－透過率特性が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000140
　［実施例１１］
　実施例１の重合性液晶組成物を用い、セルの作製も実施例１と同様にした。
　注入後、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。周波数１ｋＨｚで２．４５Ｖの矩形波の電圧を印加しながら、波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１２秒間照射した後、紫外線照射を継続した状態で、電圧を０．９Ｖにして垂直配向に戻し、電圧を０．９Ｖに戻した時点から紫外線を６８秒間照射してフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。
　６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率T100は６３％以上と液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
　［実施例１２－１５］
　実施例１と同様にして表１の実施例６の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。紫外線照射条件は、波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射した。一方、電圧印加条件は、前記紫外線照射条件下において、周波数１ｋＨｚで表５記載の一次電圧として矩形波の電圧を印加し、紫外線照射開始時点から６秒間印加した後、紫外線を照射した状態で前記表５記載の一次電圧を表５記載の中間電圧に替えて１秒間印加した後、紫外線を照射しながら前記表５記載の中間電圧を表５作製条件記載の二次電圧（液晶閾値電圧以下）に替えて垂直配向に戻した状態でフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察され、電圧を切ると時に発生する配向欠陥が高分子安定化されていないことが確認された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率Ｔ１００は表５素子特性記載の通り液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
　［実施例１６－１８］
　実施例１と同様にして表１の実施例６の組成物をセルに注入した。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。紫外線照射条件は、波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で８０秒間照射し、後述の通り、紫外線照射の中断期間を設ける（なお、紫外線照射の中断期間は８０秒に含まれない）。一方、電圧印加条件は、前記紫外線照射条件下において、周波数１ｋＨｚで表５作製条件記載の一次電圧として矩形波の電圧を印加し、紫外線照射開始時点から１０秒間印加した後、電圧と紫外線を同時に切り、表５記載の中間電圧は印加せず、紫外線照射を一秒間中断した後、垂直配向に戻した状態で紫外線のみを照射してフィッシュボーン型ＰＶＡセルを作製した。これにより平行配向成分のポリマーネットワークと垂直配向成分のポリマーネットワークを形成させた。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにスリット方向を偏光板方向に合わせた。傾斜配向方位がスリット方向へ揃うとスリットとライン電極に一致するように黒線が観察され、電圧を切ると時に発生する配向欠陥が高分子安定化されていないことが確認された。偏光方向とスリット方向を合わせるとスリットとライン電極に一致するように黒線が無数に観察され傾斜配向の方位がスリット方向へ揃っていることを確認した。６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率Ｔ１００は表５記載の通り液晶単体が示す透過率６９％に近い値を示した。
（表５　作製条件）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000141
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000142
　なお、本明細書中や実施例中、実施例の表の略語「Ｇａｐ」はセルギャップ（μｍ））、「Ｖ９０」は駆動電圧（Ｖ））、Ｔｏｎ（ターンオン時間　ミリ秒）、Ｔｏｆｆ（ターンオフ時間　ミリ秒）を表す。
　［比較例５、及び実施例１９―２２］
Ｎ型液晶組成物として下記（ＬＣＮ－１）で示される組成物（Δｎ０．１０３、粘性η１６．５、Δε－３．１）を調製した。Ｎ型液晶組成物（ＬＣＮ－１）を６０℃に加熱し、固形の重合性化合物（Ｖ１－１－６）を３．５％添加して溶解させた。室温で重合性化合物（ＬＣＮ－１）と（Ｖ１－１－６）が均一に溶解してネマチック液晶相を示していることを偏光顕微鏡で確認した。この溶液に重合光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を０．０３５％混合して重合性液晶組成物を調製した。実施例１と同様にして調整した組成物をセルに注入した。セルは、垂直配向膜にラビング処理によりプレチルト角が約１度のアンチパラレルセルを用いた。
　注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。紫外線照射条件は、波長３６５ｎｍの紫外線ＬＥＤの光源を用いてＵＶ工程１に於いて照射強度が１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を、２５℃で１５秒間照射し、ＵＶ工程２に於いて、液晶中に残存するモノマーを全て一対の配向膜を連結するようにして、且つ光散乱が起こらないようにポリマーネットワークを形成させるため、照射強度が４０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２５℃で１０５秒間照射した。電圧印加条件は、ＵＶ工程１に於いて前記紫外線照射条件下において、周波数１ｋＨｚで表７記載の電圧条件で矩形波の電圧を印加し、紫外線照射開始時点から１５秒間印加した後、電圧と紫外線を同時に切り、垂直配向に戻した状態で表７記載の紫外線照射条件で紫外線のみを照射して液晶素子を作製した。ＵＶ工程１の前、及び終了後、セルのプレチルト角を回転検光子法で測定した。紫外線重合中の印加電圧が増加するとチルト増加角が大きくなり、紫外線重合初期に垂直配向膜上に形成されたポリマーネットワーク薄膜層により配向膜近傍の傾斜液晶が保持されＵＶ工程１の後にプレチルト角が誘起されたことを確認した。表７のＵＶ工程１によるプレチルト角は、閾値電圧より僅かに高い電圧３Ｖでは傾斜角が１度以下で略垂直配向に近いため誘起されるプレチルト角は僅かであるが、ホスト液晶の飽和電圧を越える電圧を印加すると配向膜近傍の液晶の傾斜角は増加して傾斜角度が１度を越えるようになる。これは、電圧印加で起こるベンド変形の液晶配向状態に基づき、配向膜近傍に近づくのに従い傾斜角が減少するのが、印加電圧増加により傾斜角を増加することに対応している。又、ＵＶ工程１の後、電圧を切るとベンド変形から開放され垂直配向に戻ることを確認した。ＵＶ工程２で電圧を印加なしでポリマーネットワークを形成させると、ＵＶ工程２の後のプレチルト角は、ＵＶ工程１のプレチルト角から僅かに増加する程度であることから垂直のアンチパラレル配向状態を保持するようにポリマーネットワークが形成された。これによりプレチルト角を有するポリマーネットワーク薄膜層と上下の一対の垂直配向膜を連結するポリマーネットワークを形成した液晶素子を得た。
　紫外線照射完了後、スリット方向がクロスニコル偏光板の何れかに対して斜め４５度になるように配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。傾斜配向方位を確認するため、７．５Ｖの電圧を印加して傾斜配向状態にして透過率が最小になるようにラビング方向を偏光板方向に合わせた。プレチルト角の方位方向がラビングと一致していると暗視野が観察された。６０Ｈｚの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、最大透過率Ｔ１００は、ホスト液晶が示す透過率８３．４％に近い値を示した。この点から、ポリマーネットワーク薄膜層によるプレチルト方位方向がラビング方向と一致しており液晶傾斜方位方向が一様になっていることを示唆している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000143
　また、電子顕微鏡でポリマーネットワークを形成した液晶素子の断面を観察すると、電極基板同士がポリマー構造体で連結した様子が観察できた。
　１…偏光板、２…第一の透明絶縁基板、３…電極層、４…配向膜、４a…配向方向、５液晶層、５a…電圧無印加時の液晶分子、５b…電圧印加時の液晶分子、６…カラーフィルター、７…第二の透明絶縁基板、８…偏光板、９…連続又は不連続なポリマーネットワーク、１０…液晶表示素子、１１…ゲート電極、１２…ゲート絶縁層、１３…半導体層、１４…保護層、１５…オーミック接触層、１６…ドレイン電極、１７…ソース電極、１８…絶縁保護層、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…ストレイジキャパシタ、２４…ゲート配線、２５…データ配線、２６…ドレイン電極、２７…ソース電極、２８…ゲート電極、２９…共通ライン、１００…偏光板、１１０…ゲート電極、１２０…ゲート絶縁層、１３０…半導体層、１４０…保護層、１６０…ドレイン電極、１９０ｂ…有機絶縁膜、２００…第一の基板、２１０…画素電極、２２０…ストレイジキャパシタ、２３０…ドレイン電極、２４０…データ配線、２５０…ゲート配線、２６０…ソース電極、２７０…ゲート電極、３００…薄膜トランジスタ層、４００…配向膜、５００…液晶層、５１０…液晶表示装置、５１２…画素電極、５１２a…画素幹部電極、５１２ｂ…画素枝部電極、５１２ｃ…画素スリット、５１６…走査配線、５１７…信号配線、６００…共通電極、７００…カラーフィルター、８００…第二の基板、９００…偏光板、１０００…液晶表示素子、１４００…透明電極（層）、ＰＸ…画素、ＰＥ…画素電極、ＰＡ…主画素電極、ＰＢ…副画素電極、ＣＥ…共通電極、ＣＡ…主共通電極、ＣＡＬ…左側主共通電極、ＣＡＲ…右側主共通電極、ＣＢ…副共通電極、ＣＢＵ…上側副共通電極、ＣＢＢ…下側副共通電極

Claims (4)

  1. 　第１の電極基板と、
    　前記第１の電極基板と対向して設けられる第２の電極基板と、
    　前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に充填されている液晶層と、
    　前記第１の電極基板および前記第２の電極基板間に設けられる液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して略垂直方向に配向させる垂直配向要素および液晶分子の長軸方向を前記第１の電極基板に対して垂直方向から所定角傾斜させるチルト誘起要素と、を有し、
    　前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが前記垂直配向要素または前記チルト誘起要素により形成された前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体と、を有する液晶表示素子。
  2. 　前記垂直配向要素は、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げる前記ネットワーク構造体である請求項１に記載の液晶表示素子。
  3. 　前記チルト誘起要素は、前記第１の電極基板または前記第２の電極基板の表面の一部または全面を被覆する薄膜である、請求項１または２に記載の液晶表示素子。
  4. 　前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが前記垂直配向要素または前記チルト誘起要素により形成された前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とを繋げるネットワーク構造体は、ポリマーネットワーク構造体、又は重合相分離に基づくポリマーネットワーク構造体である、請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
PCT/JP2018/018078 2017-05-25 2018-05-10 液晶表示素子およびその製造方法 WO2018216485A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019519560A JPWO2018216485A1 (ja) 2017-05-25 2018-05-10 液晶表示素子およびその製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-103639 2017-05-25
JP2017103639 2017-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018216485A1 true WO2018216485A1 (ja) 2018-11-29

Family

ID=64395507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/018078 WO2018216485A1 (ja) 2017-05-25 2018-05-10 液晶表示素子およびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2018216485A1 (ja)
TW (1) TW201908468A (ja)
WO (1) WO2018216485A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11307463B2 (en) * 2019-03-29 2022-04-19 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel and method for manufacturing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100165A (ja) * 2001-10-02 2011-05-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2015132635A (ja) * 2012-04-27 2015-07-23 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100165A (ja) * 2001-10-02 2011-05-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2015132635A (ja) * 2012-04-27 2015-07-23 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018216485A1 (ja) 2020-01-23
TW201908468A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6439990B2 (ja) 重合性液晶組成物
JP6260747B2 (ja) 液晶表示素子
JP6403037B2 (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JP6358489B2 (ja) 液晶表示素子
JP6798097B2 (ja) 液晶表示素子
JP6808916B2 (ja) 液晶表示素子
WO2018074311A1 (ja) 重合性液晶組成物、液晶表示素子、及び液晶表示素子の製造方法
WO2017026478A1 (ja) 液晶表示素子
WO2018117213A1 (ja) 液晶表示素子
JP2018106162A (ja) 液晶表示素子及び重合性液晶組成物
WO2018216485A1 (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JP2018101096A (ja) 液晶表示素子及び重合性液晶組成物
JP2020190675A (ja) 液晶表示素子の製造方法、及び液晶表示素子
WO2018062137A1 (ja) 液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18805973

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019519560

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18805973

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1