WO2019181883A1 - 液晶表示素子 - Google Patents

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WO2019181883A1
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carbon atoms
crystal display
display element
group
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Inventor
保坂　和義
雅章 片山
Original Assignee
日産化学株式会社
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    • 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
    • C09K19/38—Polymers
    • 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
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    • 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
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    • 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
    • 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
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    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals

Definitions

  • the present invention relates to a transmission / scattering type liquid crystal display element that is in a transmission state when a voltage is applied.
  • a TN (Twisted Nematic) mode As a liquid crystal display element, a TN (Twisted Nematic) mode has been put into practical use. In this mode, it is necessary to use a polarizing plate in order to switch light using the optical rotation characteristics of the liquid crystal. When a polarizing plate is used, the light use efficiency is lowered.
  • a liquid crystal display element that does not use a polarizing plate there is an element that performs switching between a liquid crystal transmission state (also referred to as a transparent state) and a scattering state.
  • PDLC Polymer Dispersed Liquid Crystal
  • PNLC Polymer Network Liquid Crystal
  • liquid crystal display elements In these liquid crystal display elements, a liquid crystal composition containing a polymerizable compound that is polymerized by ultraviolet rays is placed between a pair of substrates provided with electrodes, and the liquid crystal composition is cured by irradiation with ultraviolet rays, whereby the liquid crystal and the polymerizable compound are polymerized. Forms a complex with a cured product of the compound (eg, a polymer network).
  • the scattering state and the transmission state of the liquid crystal are controlled by applying a voltage.
  • Liquid crystal display elements using PDLC or PNLC are in a cloudy (scattering) state when the voltage is not applied, because the liquid crystal is in a random direction.
  • the liquid crystal is aligned in the electric field direction and transmits light.
  • a transmissive state also referred to as a normal element.
  • the electrode and the liquid crystal layer are in direct contact (see Patent Documents 1 and 2).
  • the polymerizable compound in the liquid crystal composition has a role of forming a polymer network to obtain desired optical characteristics and a role of improving the adhesion between the liquid crystal layer and the electrode.
  • This element has a higher driving voltage than a liquid crystal display element such as a TN mode.
  • an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element that exhibits good optical characteristics and has a low driving voltage for the liquid crystal display element.
  • the present invention has a liquid crystal layer that is cured by irradiating ultraviolet rays to a liquid crystal composition containing a liquid crystal and a polymerizable compound disposed between a pair of substrates provided with electrodes, and in a scattering state when no voltage is applied.
  • X 2 represents a single bond, —O—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CH 2 O—, — CONH—, —NHCO—, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ) CO—, —COO— or —OCO—, wherein X 3 is a single bond or — (CH 2 ) a — (a is X 4 represents a single bond, —O—, —OCH 2 —, —COO— or —OCO—, and X 5 represents a group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring.
  • a divalent organic group having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton, and an arbitrary hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a carbon number
  • X 6 be substituted by a fluorine atom -, - CH 2 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - COO- or -OCO- shown .
  • X 7 is A cyclic group selected from the group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1
  • Xm represents an integer of 0 to 4.
  • X A represents a hydrogen atom or a benzene ring.
  • the element of the present invention is used for a liquid crystal display intended for display as a normal type element, a dimming window for controlling transmission and blocking of light, an optical shutter element, and the like.
  • the mechanism by which the liquid crystal display device having the above-described excellent characteristics is obtained by the present invention is not necessarily clear, but is estimated as follows.
  • the liquid crystal composition used in the present invention contains a liquid crystal having positive dielectric anisotropy, a polymerizable compound, and a compound represented by the formula [1] (also referred to as a specific compound).
  • the specific compound has a portion having a rigid structure such as a benzene ring or a cyclohexane ring and a portion that undergoes a polymerization reaction by ultraviolet rays represented by X 1 in the formula [1]. Therefore, when such a specific compound is included in the liquid crystal composition, the rigid structure portion of the specific compound increases the vertical alignment of the liquid crystal, promotes the driving of the liquid crystal accompanying voltage application, and lowers the driving voltage of the liquid crystal display element. it can.
  • the liquid crystal display element using the liquid crystal composition of the present invention is a normal type element having good optical characteristics and a low driving voltage of the liquid crystal display element.
  • the liquid crystal composition in the present invention contains a liquid crystal, a polymerizable compound, and a specific compound represented by the formula [1].
  • a liquid crystal nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, or cholesteric liquid crystal can be used.
  • two or more kinds of liquid crystals can be mixed and used according to the respective physical property values of the phase transition temperature, dielectric anisotropy and refractive index anisotropy.
  • liquid crystal display element As an active element such as a TFT (Thin Film Transistor), it is required that the liquid crystal has a high electric resistance and a high voltage holding ratio (also referred to as VHR). For this reason, it is preferable to use a fluorine-based or chlorine-based liquid crystal that has high electrical resistance and does not lower VHR by active energy rays such as ultraviolet rays.
  • active energy rays such as ultraviolet rays.
  • the liquid crystal display element can be made into a guest-host type element by dissolving a dichroic dye in a liquid crystal composition.
  • a dichroic dye in this case, an element that absorbs (scatters) when no voltage is applied and becomes transparent when a voltage is applied can be obtained.
  • the direction of the liquid crystal director changes by 90 degrees depending on the presence or absence of voltage application. Therefore, this liquid crystal display element can obtain a higher contrast than the conventional guest-host type element that switches between random alignment and vertical alignment by utilizing the difference in light absorption characteristics of the dichroic dye.
  • a guest-host type element in which a dichroic dye is dissolved is colored when the liquid crystal is aligned in the horizontal direction, and is opaque only in the scattering state. Therefore, as the voltage is applied, it is possible to obtain an element that switches from colored and opaque when no voltage is applied to colored and colorless and transparent.
  • the polymerizable compound in the liquid crystal composition is for forming a curable resin by a polymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays when producing a liquid crystal display element. Therefore, a polymer obtained by polymerizing a polymerizable compound in advance may be introduced into the liquid crystal composition. However, even when a polymer is used, it is necessary to have a site that undergoes a polymerization reaction upon irradiation with ultraviolet rays.
  • a liquid crystal composition containing a polymerizable compound is preferably used from the viewpoint of handling of the liquid crystal composition, that is, suppressing the increase in viscosity of the liquid crystal composition and solubility in the liquid crystal.
  • the polymerizable compound is not particularly limited as long as it dissolves in the liquid crystal, but when the polymerizable compound is dissolved in the liquid crystal, it is necessary that a temperature at which a part or the whole of the liquid crystal composition exhibits a liquid crystal phase exists. Even in the case where a part of the liquid crystal composition exhibits a liquid crystal phase, it is only necessary that the liquid crystal display element is confirmed with the naked eye and the entire element has substantially uniform scattering characteristics and transparency.
  • the polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a compound that is polymerized by ultraviolet rays. At that time, the polymerization may proceed in any reaction form to form a curable resin.
  • Specific reaction formats include radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, or polyaddition reaction. Among these, radical polymerization is preferable as the reaction mode of the polymerizable compound from the viewpoint of the optical characteristics of the liquid crystal display element. In that case, the following radical type polymerizable compounds or oligomers thereof can be used as the polymerizable compound. Further, as described above, a polymer obtained by polymerizing these polymerizable compounds can also be used. Specific examples of the radical type polymerizable compound or oligomer thereof include the radical type polymerizable compounds described on pages 69 to 71 of International Publication No. 2015/146987 (published 2015. 10.1).
  • the use ratio of the radical polymerizable compound or oligomer thereof is preferably 70 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal in the liquid crystal composition, from the viewpoint of adhesion between the liquid crystal layer and the electrode of the liquid crystal display element. 80 to 110 parts by mass is more preferable.
  • the radical type polymerizable compound may be used alone or in combination of two or more depending on each characteristic.
  • a radical initiator that generates radicals by ultraviolet rays also referred to as a polymerization initiator
  • a radical initiator that generates radicals by ultraviolet rays
  • a radical initiator that generates radicals by ultraviolet rays
  • Specific examples include radical initiators described on pages 71 to 72 of International Publication No. 2015/146987.
  • the use ratio of the radical initiator is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal in the liquid crystal composition, from the viewpoint of adhesion between the liquid crystal layer and the electrode of the liquid crystal display element. More preferable is 10 parts by mass.
  • a radical initiator can also be used 1 type or in mixture of 2 or more types according to each characteristic.
  • the specific compound is a compound represented by the formula [1].
  • X 1 to X 8 and Xm are as defined above, and among them, the following are preferable.
  • X 1 is preferably the formula [1-a], the formula [1-b], the formula [1-c], the formula [1-d], the formula [1-e], or the formula [1-f]. More preferred is 1-a], formula [1-b], formula [1-c] or formula [1-e], and most preferred is formula [1-a] or formula [1-b].
  • X 2 is preferably a single bond, —O—, —CH 2 O—, —CONH—, —COO— or —OCO—, more preferably a single bond, —O—, —COO— or —OCO—.
  • X 3 is preferably a single bond or — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 10), more preferably — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 10).
  • X 4 is preferably a single bond, —O— or —COO—, and more preferably —O—.
  • X 5 is preferably a benzene ring, a cyclohexane ring, or a divalent organic group having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton, and more preferably a divalent organic group having 17 to 51 carbon atoms having a benzene ring or steroid skeleton.
  • X 6 is preferably a single bond, —O—, —COO— or —OCO—, and more preferably a single bond, —COO— or —OCO—.
  • X 7 is preferably a benzene ring or a cyclohexane ring.
  • X 8 is preferably an alkyl group or alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and more preferably an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Xm is preferably an integer of 0-2.
  • More specific specific compounds include compounds selected from the group consisting of the following formulas [1a-1] to [1a-11], and these are preferably used.
  • X a represents —O— or —COO—.
  • X b represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • P1 represents an integer of 1 to 10.
  • p2 represents an integer of 1 or 2. Show.
  • X c represents a single bond, —COO— or —OCO—.
  • X d represents an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • P3 represents an integer of 1 to 10.
  • p4 represents Indicates an integer of 1 or 2.
  • X e represents —O— or —COO—
  • X f represents a divalent organic group having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton
  • X g represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or Represents an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms
  • p5 represents an integer of 1 to 10.
  • the content ratio of the specific compound is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal in the liquid crystal composition from the viewpoint of adhesion between the liquid crystal layer and the electrode of the liquid crystal display element, and preferably 0.5 to More preferred is 20 parts by mass, and most preferred is 1 to 10 parts by mass.
  • a specific compound can also be used 1 type or in mixture of 2 or more types according to each characteristic.
  • a method for preparing the liquid crystal composition a method in which a single compound or a mixture of a plurality of types of polymerizable compounds and a specific compound is added to a liquid crystal, or a liquid crystal in which a specific compound is added in advance is prepared.
  • the method of adding the polymerizable compound is mentioned.
  • a plurality of types of polymerizable compounds are used, they can be heated according to the solubility of the polymerizable compound when they are mixed.
  • the temperature at that time is preferably less than 100 ° C. The same applies to the case where the polymerizable compound and the specific compound are mixed and the case where the liquid crystal and the specific compound are mixed.
  • the substrate used for the liquid crystal display element is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate.
  • a plastic substrate such as an acrylic substrate, a polycarbonate substrate, a PET (polyethylene terephthalate) substrate, and a film thereof. Can be used.
  • a plastic substrate or a film is preferable. From the viewpoint of simplifying the process, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode for driving a liquid crystal, an IZO (Indium Zinc Oxide) electrode, an IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide) electrode, an organic conductive film, or the like is formed.
  • a substrate on which a metal such as a silicon wafer or aluminum or a dielectric multilayer film is formed can be used as long as the substrate is only on one side.
  • the liquid crystal composition used in the liquid crystal display element is the liquid crystal composition as described above, and a spacer for controlling the electrode gap (also referred to as a gap) of the liquid crystal display element can be introduced therein.
  • the injection method of a liquid crystal composition is not specifically limited, For example, the following method is mentioned. That is, when a glass substrate is used as a substrate, prepare a pair of substrates, apply a sealant to four pieces of the substrate on one side, except for a part, and then place the electrode surface on the inside, An empty cell on which the substrates are bonded is manufactured. And the method of injecting a liquid-crystal composition under reduced pressure from the place where the sealing agent is not apply
  • liquid crystal display element of the present invention since the adhesion between the liquid crystal layer and the electrode is high, it is not necessary to apply the sealing agent to the four pieces of the substrate.
  • the gap of the liquid crystal display element can be controlled by the above-described spacer or the like.
  • Examples of the method include a method of introducing a spacer having a target size into the liquid crystal composition and a method using a substrate having a column spacer of a target size as described above.
  • the gap can be controlled without introducing a spacer.
  • the size of the gap of the liquid crystal display element is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 2 to 30 ⁇ m. If the gap is too small, the contrast of the liquid crystal display element is lowered. If the gap is too large, the driving voltage of the element is increased.
  • the liquid crystal display element is obtained by curing the liquid crystal composition and forming a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal composition is cured by irradiating the liquid crystal composition injection cell with ultraviolet rays.
  • the light source of the ultraviolet irradiation device used at that time include a metal halide lamp and a high-pressure mercury lamp.
  • the wavelength of the ultraviolet rays is preferably 250 to 400 nm, and more preferably 310 to 370 nm.
  • heat treatment may be performed after irradiation with ultraviolet rays.
  • the temperature at that time is preferably 20 to 120 ° C, more preferably 30 to 100 ° C.
  • the liquid crystal display element before this treatment was cut with a wavelength of 350 nm or less using a metal halide lamp with an illuminance of 20 mW / cm 2 and irradiated with ultraviolet rays for an irradiation time of 60 seconds. Thereby, a liquid crystal display element (glass substrate) was obtained.
  • Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 As shown in Table 10 below, using the liquid crystal compositions (1) to (5), liquid crystal display elements were prepared and optical characteristics (scattering characteristics and transparency) were evaluated by the above-described method. . At that time, in Example 1, Example 3, Example 5, Example 7, and Comparative Example 1, a liquid crystal display element was prepared and evaluated using a glass substrate, and Example 2, Example 4, Example were performed. 6. In Example 8 and Comparative Example 2, a plastic substrate was used.
  • the liquid crystal display element of the example has a lower haze in the voltage application state and a lower haze at a lower voltage than the comparative example. That is, in the embodiment, good optical characteristics (transparency) are exhibited, and the driving voltage of the liquid crystal display element is lowered.
  • Example 1 and Comparative Example 1 and the comparison between Example 2 and Comparative Example 2 which are comparisons under the same conditions. These results were the same even when a plastic substrate was used as the substrate of the liquid crystal display element.
  • the liquid crystal display element of the present invention can be suitably used for a normal type element that is in a scattering state when no voltage is applied and becomes transparent when a voltage is applied.
  • the element can be used for a liquid crystal display for display purposes, as well as a light control window and an optical shutter element for controlling the blocking and transmission of light.
  • a substrate can be used.

Abstract

良好な光学特性を発現し、液晶表示素子の駆動電圧が低くなる液晶表示素子を提供する。　電極を備えた一対の基板の間に配置した液晶及び重合性化合物を含む液晶組成物に対し、紫外線を照射して硬化させた液晶層を有する、電圧無印加時に散乱状態となり、電圧印加時には透明状態となる液晶表示素子であって、前記液晶が、正の誘電異方性を有し、前記液晶組成物が、下記式［１］で表される化合物を含むことを特徴とする液晶表示素子。 （式中の各記号の定義は、明細書記載の通りである。）

Description

液晶表示素子
　本発明は、電圧印加時に透過状態となる透過散乱型の液晶表示素子に関する。
　液晶表示素子としては、ＴＮ（Twisted　Nematic）モードが実用化されている。このモードでは、液晶の旋光特性を利用して、光のスイッチングを行うために、偏光板を用いる必要がある。偏光板を用いると光の利用効率が低くなる。
　偏光板を用いない液晶表示素子として、液晶の透過状態（透明状態ともいう。）と散乱状態との間でスイッチングを行う素子がある。一般的には、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ（Polymer　Dispersed　Liquid　Crystal）ともいう。）や高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ（Polymer　Network　Liquid　Crystal）ともいう。）を用いたものが知られている。
　これらの液晶表示素子では、電極を備えた一対の基板の間に、紫外線により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、紫外線の照射により液晶組成物の硬化を行い、液晶と重合性化合物の硬化物（例えば、ポリマーネットワーク）との複合体を形成する。そして、この液晶表示素子では、電圧の印加により、液晶の散乱状態と透過状態が制御される。
　ＰＤＬＣやＰＮＬＣを用いた液晶表示素子は、電圧無印加時に、液晶がランダムな方向を向いているため、白濁（散乱）状態となり、電圧印加時には、液晶が電界方向に配列し、光を透過して透過状態となる（ノーマル型素子ともいう。）。この場合、電圧無印加時の液晶はランダムであるため、液晶を一方方向に配向させる液晶配向膜や配向処理の必要がない。そのため、この液晶表示素子では、電極と液晶層（前記の液晶と重合性化合物の硬化物との複合体）とが直に接した状態となる（特許文献１、２参照）。
日本特許第３５５２３２８号公報 日本特許第４６３０９５４号公報
　液晶組成物中の重合性化合物は、ポリマーネットワークを形成させ、所望とする光学特性を得る役割と、液晶層と電極との密着性を高める役割がある。しかしながら、これらを実現するためには、密なポリマーネットワークを形成させる必要があるため、電圧印加に対する液晶分子の駆動が阻害される。そのため。本素子は、ＴＮモードなどの液晶表示素子に比べて駆動電圧が高くなってしまう。
　以上の点から、本発明は、良好な光学特性を発現し、液晶表示素子の駆動電圧が低くなる液晶表示素子を提供することを目的とする。
　本発明者は、前記の目的を達成するため鋭意研究を進めた結果、以下の要旨を有する本発明を完成するに至った。
　即ち、本発明は、電極を備えた一対の基板の間に配置した液晶及び重合性化合物を含む液晶組成物に対し、紫外線を照射して硬化させた液晶層を有する、電圧無印加時に散乱状態となり、電圧印加時には透明状態となる液晶表示素子であって、前記液晶が、正の誘電異方性を有し、かつ前記液晶組成物が、下記式［１］で表される化合物を含むことを特徴とする液晶表示素子にある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （Ｘ１は下記式［１－ａ］～式［１－ｊ］を示す。Ｘ２は単結合、－Ｏ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ３）－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮ（ＣＨ３）－、－Ｎ（ＣＨ３）ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ３は単結合又は－（ＣＨ２）ａ－（ａは１～１５の整数である）を示す。Ｘ４は単結合、－Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ５はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる２価の環状基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を示し、前記環状基上の任意の水素原子は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ６は単結合、－Ｏ－、－ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ７はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ８は炭素数１～１８のアルキル基、炭素数２～１８のアルケニル基、炭素数１～１８のフッ素含有アルキル基、炭素数１～１８のアルコキシ基又は炭素数１～１８のフッ素含有アルコキシ基を示す。Ｘｍは０～４の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（ＸＡは水素原子又はベンゼン環を示す。）
　本発明によれば、光学特性が良好で、液晶表示素子の駆動電圧が低くなる液晶表示素子が得られる。そのため、本発明の素子は、ノーマル型素子として表示を目的とする液晶ディスプレイや、光の透過と遮断を制御する調光窓や光シャッター素子などに用いられる。
　本発明により何故に上記の優れた特性を有する液晶表示素子が得られるメカニズムは、必ずしも明らかではないが、ほぼ次のように推定される。
　本発明に使用される液晶組成物は、正の誘電異方性を有する液晶、重合性化合物及び前記式［１］で表される化合物（特定化合物ともいう。）を含有する。特定化合物は、ベンゼン環やシクロヘキサン環といった剛直構造の部位と、式［１］中のＸ１で示される紫外線により重合反応する部位とを有する。そのため、かかる特定化合物を液晶組成物中に含めると、特定化合物の剛直構造の部位が、液晶の垂直配向性を高め、電圧印加に伴う液晶の駆動を促進させ、液晶表示素子の駆動電圧を低くできる。また、式［１］中のＸ１の部位が重合性化合物と反応することで、ポリマーネットワークを密な状態に保つことができる。
　以上の点から、本発明における液晶組成物を用いた液晶表示素子は、光学特性が良好で、液晶表示素子の駆動電圧が低くなるノーマル型素子となる。
＜液晶組成物＞
　本発明における液晶組成物は、液晶、重合性化合物及び前記式［１］で表される特定化合物を含有する。
　液晶には、ネマチック液晶、スメクチック液晶又はコレステリック液晶を用いることができる。なかでも、本発明においては、正の誘電異方性を有するのが好ましい。また、低電圧駆動及び散乱特性の点からは、誘電率の異方性が大きく、屈折率の異方性が大きいものが好ましい。また、液晶には、前記の相転移温度、誘電率異方性及び屈折率異方性の各物性値に応じて、２種類以上の液晶を混合して用いることができる。
　液晶表示素子をＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）などの能動素子として駆動させるためには、液晶の電気抵抗が高くて電圧保持率（ＶＨＲともいう。）が高いことが求められる。そのため、液晶には、電気抵抗が高くて紫外線などの活性エネルギー線によりＶＨＲが低下しないフッ素系や塩素系の液晶を用いることが好ましい。
　更に、液晶表示素子は、液晶組成物中に二色性染料を溶解させてゲストホスト型の素子とすることもできる。この場合には、電圧無印加時は吸収（散乱）で、電圧印加時に透明となる素子が得られる。また、この液晶表示素子では、液晶のダイレクターの方向（配向の方向）は、電圧印加の有無により９０度変化する。そのため、この液晶表示素子は、二色性染料の吸光特性の違いを利用することで、ランダム配向と垂直配向でスイッチングを行う従来のゲストホスト型の素子に比べて、高いコントラストが得られる。また、二色性染料を溶解させたゲストホスト型の素子では、液晶が水平方向に配向した場合に有色になり、散乱状態においてのみ不透明となる。そのため、電圧を印加するにつれ、電圧無印加時の有色不透明から有色透明、無色透明の状態に切り替わる素子を得ることもできる。
　液晶組成物中の重合性化合物は、液晶表示素子作製時の紫外線の照射により、重合反応して硬化性樹脂を形成するためのものである。そのため、予め、重合性化合物を重合反応させたポリマーを液晶組成物に導入しても良い。ただし、ポリマーとした場合でも、紫外線の照射により重合反応する部位を有する必要がある。重合性化合物は、液晶組成物の取り扱い、即ち、液晶組成物の高粘度化の抑制や液晶への溶解性の点から、重合性化合物を含む液晶組成物を用いることが好ましい。
　重合性化合物は、液晶に溶解すれば、特に限定されないが、重合性化合物を液晶に溶解した際に、液晶組成物の一部又は全体が液晶相を示す温度が存在することが必要となる。液晶組成物の一部が液晶相を示す場合であっても、液晶表示素子を肉眼で確認して、素子内全体が、ほぼ一様な散乱特性と透明性が得られていれば良い。
　重合性化合物は、紫外線により重合する化合物であれば良く、その際、どのような反応形式で重合が進み、硬化性樹脂を形成させても良い。具体的な反応形式としては、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合又は重付加反応が挙げられる。
　なかでも、重合性化合物の反応形式は、液晶表示素子の光学特性の点から、ラジカル重合が好ましい。その際、重合性化合物としては、下記のラジカル型の重合性化合物、又はそのオリゴマーを用いることができる。また、前記の通り、これらの重合性化合物を重合反応させたポリマーを用いることもできる。
　ラジカル型の重合性化合物又はそのオリゴマーの具体例は、国際公開第２０１５／１４６９８７（２０１５．１０．１公開）の６９頁～７１頁に記載されるラジカル型の重合性化合物が挙げられる。
　ラジカル型の重合性化合物又はそのオリゴマーの使用割合は、液晶表示素子の液晶層と電極との密着性の点から、液晶組成物中の液晶１００質量部に対して、７０～１５０質量部が好ましく、８０～１１０質量部がより好ましい。また、ラジカル型の重合性化合物は、各特性に応じて、１種類又は２種類以上を混合して使用することもできる。
　前記硬化性樹脂の形成を促進させるため、液晶組成物中には、重合性化合物のラジカル重合を促進させる目的で、紫外線により、ラジカルを発生するラジカル開始剤（重合開始剤ともいう）を導入することが好ましい。
　具体的には、国際公開第２０１５／１４６９８７の７１頁～７２頁に記載されるラジカル開始剤が挙げられる。
　ラジカル開始剤の使用割合は、液晶表示素子の液晶層と電極との密着性の点から、液晶組成物中の液晶１００質量部に対して、０．０１～２０質量部が好ましく、０．０５～１０質量部がより好ましい。また、ラジカル開始剤は、各特性に応じて、１種類又は２種類以上を混合して使用することもできる。
　特定化合物は、前記式［１］で表される化合物である。
　式［１］中、Ｘ１～Ｘ８及びＸｍは、上記に定義した通りであるが、なかでもそれぞれ、下記のものが好ましい。
　Ｘ１は前記式［１－ａ］、式［１－ｂ］、式［１－ｃ］、式［１－ｄ］、式［１－ｅ］又は式［１－ｆ］が好ましく、式［１－ａ］、式［１－ｂ］、式［１－ｃ］又は式［１－ｅ］がより好ましく、式［１－ａ］又は式［１－ｂ］が最も好ましい。
　Ｘ２は単結合、－Ｏ－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＮＨ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－が好ましく、単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－がより好ましい。
　Ｘ３は単結合又は－（ＣＨ２）ａ－（ａは１～１０の整数である）が好ましく、－（ＣＨ２）ａ－（ａは１～１０の整数である）がより好ましい。
　Ｘ４は単結合、－Ｏ－又は－ＣＯＯ－が好ましく、－Ｏ－がより好ましい。
　Ｘ５はベンゼン環又はシクロヘキサン環、又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基が好ましく、ベンゼン環又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基がより好ましい。
　Ｘ６は単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－が好ましく、単結合、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－がより好ましい。
　Ｘ７はベンゼン環又はシクロヘキサン環が好ましい。
　Ｘ８は炭素数１～１８のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は炭素数２～１８のアルケニル基が好ましく、炭素数１～１２のアルキル基又はアルコキシ基がより好ましい。Ｘｍは０～２の整数が好ましい。
　式［１］における好ましいＸ１～Ｘ８及びＸｍの組み合わせは、下記の表１～９に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　なかでも、（１－３ａ）～（１－８ａ）、（１－１１ａ）～（１－２４ａ）、（１－２７ａ）～（１－３６ａ）、（１－３９ａ）、（１－４０ａ）、（１－４３ａ）～（１－４８ａ）、（１－５１ａ）～（１－６４ａ）、（１－６７ａ）～（１－７６ａ）、（１－７９ａ）、（１－８０ａ）、（１－８３ａ）～（１－８８ａ）、（１－９１ａ）～（１－１０４ａ）、（１－１０７ａ）～（１－１１６ａ）、（１－１１９ａ）、（１－１２０ａ）、（１－１２３ａ）、（１－１２４ａ）、（１－１２９ａ）、（１－１３０ａ）、（１－１３３ａ）、（１－１３４ａ）、（１－１３７ａ）、（１－１３８ａ）、（１－１４１ａ）、（１－１４２ａ）、（１－１４５ａ）、（１－１４６ａ）又は（１－１４９ａ）～（１－１７２ａ）の組み合わせが好ましい。
　より好ましいのは、（１－３ａ）～（１－８ａ）、（１－１１ａ）、（１－１２ａ）、（１－１５ａ）～（１－１８ａ）、（１－２１ａ）、（１－２２ａ）、（１－２７ａ）～（１－３０ａ）、（１－３３ａ）、（１－３４ａ）、（１－３９ａ）、（１－４０ａ）、（１－４３ａ）～（１－４８ａ）、（１－５１ａ）、（１－５２ａ）、（１－５５ａ）～（１－５８ａ）、（１－６１ａ）、（１－６２ａ）、（１－６７ａ）～（１－７０ａ）、（１－７３ａ）、（１－７４ａ）、（１－７９ａ）、（１－８０ａ）、（１－８３ａ）～（１－８８ａ）、（１－９１ａ）、（１－９２ａ）、（１－９５ａ）～（１－９８ａ）、（１－１０１ａ）、（１－１０２ａ）、（１－１０７ａ）～（１－１１０ａ）、（１－１１３ａ）、（１－１１４ａ）、（１－１１９ａ）、（１－１２０ａ）、（１－１２３ａ）、（１－１２４ａ）、（１－１２９ａ）、（１－１３０ａ）、（１－１３３ａ）、（１－１３４ａ）、（１－１３７ａ）、（１－１３８ａ）、（１－１４１ａ）、（１－１４２ａ）、（１－１４５ａ）、（１－１４６ａ）又は（１－１４９ａ）～（１－１７２ａ）の組み合わせである。
　最も好ましいのは、（１－３ａ）～（１－８ａ）、（１－１５ａ）～（１－１８ａ）、（１－２９ａ）、（１－３０ａ）、（１－４３ａ）～（１－４８ａ）、（１－５５ａ）～（１－５８ａ）、（１－６９ａ）、（１－７０ａ）、（１－８３ａ）～（１－８８ａ）、（１－９５ａ）～（１－９８ａ）、（１－１０９ａ）、（１－１１０ａ）、（１－１２３ａ）、（１－１２４ａ）、（１－１３３ａ）、（１－１３４ａ）、（１－１４１ａ）、（１－１４２ａ）、（１－１４９ａ）～（１－１５２ａ）又は（１－１６１ａ）～（１－１７２ａ）の組み合わせである。
　より具体的な特定化合物としては、下記式［１ａ－１］～式［１ａ－１１］からなる群から選ばれる化合物が挙げられ、これらを用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （Ｘａは、－Ｏ－又は－ＣＯＯ－を示す。Ｘｂは、炭素数１～１２のアルキル基を示す。ｐ１は、１～１０の整数を示す。ｐ２は、１又は２の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 （Ｘｃは、単結合、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘｄは、炭素数１～１２のアルキル基又はアルコキシ基を示す。ｐ３は、１～１０の整数を示す。ｐ４は、１又は２の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （Ｘｅは、－Ｏ－又は－ＣＯＯ－を示す。Ｘｆは、ステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を示す。Ｘｇは、炭素数１～１２のアルキル基又は炭素数２～１８のアルケニル基を示す。ｐ５は、１～１０の整数を示す。）
　特定化合物の含有割合は、液晶表示素子の液晶層と電極との密着性の点から、液晶組成物中の液晶１００質量部に対して、０．１～３０質量部が好ましく、０．５～２０質量部がより好ましく、１～１０質量部が最も好ましい。また、特定化合物は、各特性に応じて、１種類又は２種類以上を混合して使用することもできる。
　液晶組成物の調製方法としては、単独又は複数種の重合性化合物と特定化合物を混合したものを液晶に加える方法や、予め、液晶に特定化合物を加えたものを調製し、それに単独又は複数種の重合性化合物を加える方法が挙げられる。
　複数種の重合性化合物を用いる場合、それらを混合する際に重合性化合物の溶解性に応じて、加熱することもできる。その際の温度は１００℃未満が好ましい。また、重合性化合物と特定化合物とを混合する場合、及び液晶と特定化合物とを混合する場合も同様である。
＜液晶表示素子の作製方法＞
　液晶表示素子に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板の他、アクリル基板、ポリカーボネート基板、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基板などのプラスチック基板、更には、それらのフィルムを用いることができる。特に、調光窓などに用いる場合には、プラスチック基板やフィルムが好ましい。また、プロセスの簡素化の観点からは、液晶駆動のためのＩＴＯ電極、ＩＺＯ（Indium　Zinc　Oxide）電極、ＩＧＺＯ（Indium　Gallium　Zinc　Oxide）電極、有機導電膜などが形成された基板を用いることが好ましい。また、反射型の液晶表示素子とする場合には、片側の基板のみにならば、シリコンウエハやアルミニウムなどの金属や誘電体多層膜が形成された基板を使用できる。
　液晶表示素子に用いる液晶組成物は、前記の通りの液晶組成物であるが、そのなかに、液晶表示素子の電極間隙（ギャップともいう。）を制御するためのスペーサーを導入することもできる。　　　　
　液晶組成物の注入方法は、特に限定されないが、例えば、次の方法が挙げられる。即ち、基板にガラス基板を用いる場合、一対の基板を用意し、片側の基板の４片を、一部分を除いてシール剤を塗布し、その後、電極面が内側になるようにして、もう片側の基板を貼り合わせた空セルを作製する。そして、シール剤が塗布されていない場所から液晶組成物を減圧注入して、液晶組成物注入セルを得る方法が挙げられる。更に、基板にプラスチック基板やフィルムを用いる場合には、一対の基板を用意し、片側の基板の上にＯＤＦ（One　Drop　Filling）法やインクジェット法などで、液晶組成物を滴下し、その後、もう片側の基板を貼り合わせて、液晶組成物注入セルを得る方法が挙げられる。本発明の液晶表示素子では、液晶層と電極との密着性が高いため、基板の４片にシール剤を塗布しなくても良い。
　液晶表示素子のギャップは、前記のスペーサーなどで制御できる。その方法は、前記の通りに、液晶組成物中に目的とする大きさのスペーサーを導入する方法や、目的とする大きさのカラムスペーサーを有する基板を用いる方法などが挙げられる。また、基板にプラスチックやフィルム基板を用いて、基板の貼り合わせをラミネートで行う場合は、スペーサーを導入せずに、ギャップを制御することもできる。
　液晶表示素子のギャップの大きさは、１～１００μｍが好ましく、１～５０μｍがより好ましく、２～３０μｍが特に好ましい。ギャップが小さすぎると、液晶表示素子のコントラストが低下し、大きすぎると、素子の駆動電圧が高くなる。
　液晶表示素子は、液晶組成物の硬化を行い、液晶層を形成させて得られる。この液晶組成物の硬化は、前記の液晶組成物注入セルに、紫外線を照射して行う。その際に用いる紫外線照射装置の光源としては、例えば、メタルハライドランプ又は高圧水銀ランプが挙げられる。その際、紫外線の波長は、２５０～４００ｎｍが好ましく、３１０～３７０ｎｍがより好ましい。また、紫外線を照射した後に、加熱処理を行っても良い。その際の温度としては、２０～１２０℃が好ましく、３０～１００℃がより好ましい。
　以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、これらに限定されるものではない。以下で用いる略語は下記の通りである。
＜特定化合物＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
＜重合性化合物＞
　Ｒ１：ＩＢＸＡ（大阪有機化学工業社製）
　Ｒ２：２－ヒドロキシエチルメタクリレート
　Ｒ３：ＫＡＹＡＲＡＤ　ＦＭ－４００（日本化薬社製）
　Ｒ４：ＥＢＥＣＲＹＬ　２３０（ダイセル・オルネクス社製）
　Ｒ５：カレンズＭＴ　ＰＥ１（昭和電工社製）
＜光ラジカル開始剤＞
　Ｐ１：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　１８４（ＢＡＳＦ社製）
＜液晶＞
　Ｌ１：ＭＬＣ－３０１８（メルク社製）
＜液晶組成物（１）の作製＞
　Ｒ１（１．２０ｇ）、Ｒ２（０．３０ｇ）、Ｒ３（１．２０ｇ）、Ｒ４（０．９０ｇ）及びＲ５（０．３０ｇ）を混合し、６０℃で２時間撹拌して、重合性化合物の溶液を作製した。その一方で、Ｓ１（０．２０ｇ）及びＬ１（５．８０ｇ）を混合し、２５℃で２時間撹拌して特定化合物を含む液晶を作製した。その後、作製した重合性化合物の溶液、特定化合物を含む液晶、及びＰ１（０．１０ｇ）を混合し、２５℃で６時間撹拌して、液晶組成物（１）を得た。
＜液晶組成物（２）の作製＞
　Ｒ１（１．２０ｇ）、Ｒ２（０．３０ｇ）、Ｒ３（１．２０ｇ）、Ｒ４（０．９０ｇ）及びＲ５（０．３０ｇ）を混合し、６０℃で２時間撹拌して、重合性化合物の溶液を作製した。その一方で、Ｓ１（０．８０ｇ）及びＬ１（５．２０ｇ）を混合し、２５℃で２時間撹拌して特定化合物を含む液晶を作製した。その後、作製した重合性化合物の溶液、特定化合物を含む液晶、及びＰ１（０．１０ｇ）を混合し、２５℃で６時間撹拌して、液晶組成物（２）を得た。
＜液晶組成物（３）の作製＞
　Ｒ１（１．２０ｇ）、Ｒ２（０．３０ｇ）、Ｒ３（１．２０ｇ）、Ｒ４（０．９０ｇ）及びＲ５（０．３０ｇ）を混合し、６０℃で２時間撹拌して、重合性化合物の溶液を作製した。その一方で、Ｓ２（０．４０ｇ）及びＬ１（５．６０ｇ）を混合し、２５℃で２時間撹拌して特定化合物を含む液晶を作製した。その後、作製した重合性化合物の溶液、特定化合物を含む液晶、及びＰ１（０．１０ｇ）を混合し、２５℃で６時間撹拌して、液晶組成物（３）を得た。
＜液晶組成物（４）の作製＞
　Ｒ１（１．２０ｇ）、Ｒ２（０．３０ｇ）、Ｒ３（１．２０ｇ）、Ｒ４（０．９０ｇ）及びＲ５（０．３０ｇ）を混合し、６０℃で２時間撹拌して、重合性化合物の溶液を作製した。その一方で、Ｓ１（０．２０ｇ）、Ｓ２（０．１０ｇ）及びＬ１（５．７０ｇ）を混合し、２５℃で２時間撹拌して特定化合物を含む液晶を作製した。その後、作製した重合性化合物の溶液、特定化合物を含む液晶、及びＰ１（０．１０ｇ）を混合し、２５℃で６時間撹拌して、液晶組成物（４）を得た。
＜液晶組成物（５）の作製＞
　Ｒ１（１．２０ｇ）、Ｒ２（０．３０ｇ）、Ｒ３（１．２０ｇ）、Ｒ４（０．９０ｇ）及びＲ５（０．３０ｇ）を混合し、６０℃で２時間撹拌して、重合性化合物の溶液を作製した。その後、作製した重合性化合物の溶液、Ｌ１（６．００ｇ）及びＰ１（０．１０ｇ）を混合し、２５℃で６時間撹拌して、液晶組成物（５）を得た。
「液晶表示素子の作製（ガラス基板）」
　純水及びＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で洗浄したＩＴＯ電極付きガラス基板（縦：１００ｍｍ、横：１００ｍｍ、厚さ：０．７ｍｍ）を２枚用意し、その一方の基板のＩＴＯ面に、粒子径が１５μｍのスペーサー（商品名：ミクロパール、積水化学社製）を塗布した。その後、その基盤のスペーサーを塗布した面に、ＯＤＦ（One　Drop　Filling）法にて前記の液晶組成物（１）～（５）を滴下し、次いで、他方の基板のＩＴＯ面が向き合うように貼り合わせを行い、処理前の液晶表示素子を得た。
　この処理前の液晶表示素子に、照度２０ｍＷ／ｃｍ２のメタルハライドランプを用いて、３５０ｎｍ以下の波長をカットし、照射時間６０秒で紫外線照射を行った。これにより、液晶表示素子（ガラス基板）を得た。
「液晶表示素子の作製（プラスチック基板）」
　純水で洗浄したＩＴＯ電極付きＰＥＴ基板（縦：１５０ｍｍ、横：１５０ｍｍ、厚さ：０．１ｍｍ）を２枚用意し、その一方の基板のＩＴＯ面に、前記２０μｍのスペーサーを塗布した。その後、その基板のスペーサーを塗布したＩＴＯ面に、ＯＤＦ法にて前記の液晶組成物（１）～（５）を滴下し、次いで、他方の基板のＩＴＯ面が向き合うように貼り合わせを行い、処理前の液晶表示素子を得た。なお、ＯＤＦ法にて、液晶組成物の滴下及び貼り合わせを行う際には、ＩＴＯ電極付きＰＥＴ基板の支持基板としてガラス基板を用いた。その後、紫外線を照射する前に、その支持基板を外した。
　この処理前の液晶表示素子に、前記の「液晶表示素子の作製（ガラス基板）」と同様の手法で紫外線を照射し、液晶表示素子（プラスチック基板）を得た。
「光学特性（散乱特性と透明性）の評価」
　本評価は、液晶表示素子（ガラス基板及びプラスチック基板）の電圧無印加状態（０Ｖ）及び電圧印加状態（交流駆動：１０Ｖ～５０Ｖ）のＨａｚｅ（曇り度）を測定することで行った。その際、Ｈａｚｅは、ＪＩＳ　Ｋ　７１３６に準拠し、ヘーズメータ（ＨＺ－Ｖ３，スガ試験機社製）で測定した。なお、本評価では、電圧無印加状態のＨａｚｅが高いほど散乱特性に優れ、電圧印加状態でのＨａｚｅが低いほど透明性に優れるとした。　Ｈａｚｅの結果を、表１０にまとめて示す。
＜実施例１～８及び比較例１、２＞
　下記の表１０に示されるように、前記の液晶組成物（１）～（５）を用いて、前記の手法で液晶表示素子の作製及び光学特性（散乱特性と透明性）の評価を行った。
　その際、実施例１、実施例３、実施例５、実施例７及び比較例１は、ガラス基板を用いて液晶表示素子の作製と各評価を行い、実施例２、実施例４、実施例６、実施例８及び比較例２では、プラスチック基板を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
　上記表１０からわかるように、実施例の液晶表示素子は、比較例に比べて、電圧印加状態でのＨａｚｅが低く、且つ、より低い電圧でＨａｚｅが低い。即ち、実施例では、良好な光学特性（透明性）を発現し、且つ、液晶表示素子の駆動電圧が低くなる。
　具体的には、同一の条件での比較である、実施例１と比較例１との比較、及び実施例２と比較例２との比較から明らかである。これらの結果は、液晶表示素子の基板にプラスチック基板を用いても同様であった。
　また、本発明の液晶表示素子は、電圧無印加時に散乱状態となり、電圧印加時には透明状態になるノーマル型素子に、好適に用いることができる。そして、本素子は、表示を目的とする液晶ディスプレイ、更には、光の遮断と透過とを制御する調光窓や光シャッター素子などに用いることができ、このノーマル型素子の基板には、プラスチック基板を用いることができる。
　なお、２０１８年３月２０日に出願された日本特許出願２０１８－０５２６６２号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (6)

  1. 　電極を備えた一対の基板の間に配置した液晶及び重合性化合物を含む液晶組成物に対し、紫外線を照射して硬化させた液晶層を有する、電圧無印加時に散乱状態となり、電圧印加時には透明状態となる液晶表示素子であって、
    　前記液晶が、正の誘電異方性を有し、かつ、
    　前記液晶組成物が、下記式［１］で表される化合物を含むことを特徴とする液晶表示素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （Ｘ１は下記式［１－ａ］～式［１－ｊ］を示す。Ｘ２は単結合、－Ｏ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ３）－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮ（ＣＨ３）－、－Ｎ（ＣＨ３）ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ３は単結合又は－（ＣＨ２）ａ－（ａは１～１５の整数である）を示す。Ｘ４は単結合、－Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ５はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる２価の環状基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を示し、前記環状基上の任意の水素原子は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ６は単結合、－Ｏ－、－ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘ７はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ８は炭素数１～１８のアルキル基、炭素数２～１８のアルケニル基、炭素数１～１８のフッ素含有アルキル基、炭素数１～１８のアルコキシ基又は炭素数１～１８のフッ素含有アルコキシ基を示す。Ｘｍは０～４の整数を示す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （ＸＡは水素原子又はベンゼン環を示す。）
  2. 　前記式［１］で表される化合物の導入量が、液晶１００質量部に対して、０．５～２０質量部である請求項１に記載の液晶表示素子。
  3. 　前記式［１］中のＸ１が、前記式［１－ａ］、式［１－ｂ］、式［１－ｃ］、式［１－ｄ］、式［１－ｅ］又は式［１－ｆ］である請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
  4. 　前記式［１］で表される化合物が、下記式［１ａ－１］～式［１ａ－１１］からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２の液晶表示素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （Ｘａは、－Ｏ－又は－ＣＯＯ－を示す。Ｘｂは、炭素数１～１２のアルキル基を示す。ｐ１は、１～１０の整数を示す。ｐ２は、１又は２の整数を示す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （Ｘｃは、単結合、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を示す。Ｘｄは、炭素数１～１２のアルキル基又はアルコキシ基を示す。ｐ３は、１～１０の整数を示す。ｐ４は、１又は２の整数を示す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    （Ｘｅは、－Ｏ－又は－ＣＯＯ－を示す。Ｘｆは、ステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を示す。Ｘｇは、炭素数１～１２のアルキル基又は炭素数２～１８のアルケニル基を示す。ｐ５は、１～１０の整数を示す。）
  5. 　前記液晶表示素子の基板が、ガラス基板又はプラスチック基板である請求項１～４のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  6. 　前記液晶表示素子が、調光窓又は光シャッター素子である請求項１～５のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
PCT/JP2019/011260 2018-03-20 2019-03-18 液晶表示素子 WO2019181883A1 (ja)

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