(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶配向膜を用いない場合にも優れた液晶配向性を示す液晶素子を提供する。【解決手段】液晶素子は、基材１１，１２と、基材に隣接して配置された有機層である光学異方性層１３と、を備える。有機層は、次の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有する液晶組成物を用いて形成されている。（Ａ）液晶。（Ｂ）炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有する重合体であって、配向性基中及び配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する重合体。＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４…（１）【選択図】図１
2020173424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材に隣接して配置された有機層とを備える液晶素子であって、
前記有機層は、下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有する液晶組成物を用いて形成されている、液晶素子。
（Ａ）液晶。
（Ｂ）炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、下記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有する重合体であって、前記配向性基中及び前記配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する重合体。
＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４    …（１）
（式（１）中、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１、−ＮＲ５−、−ＮＲ５−ＣＯ−＊１、−ＣＯ−ＮＲ５−＊１、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ６−＊１、又は−Ｒ６−Ｏ−＊１（ただし、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊１」は、Ｒ１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ７−Ｂ１−Ｒ８−（ただし、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊２」は、Ｒ８との結合手であることを示す。）である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基、又は、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の全部が単結合であるか、又はＲ１、Ｒ２及びＲ３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が１個である場合、Ｒ４は、炭素数４〜１８のアルキル基、炭素数４〜１８のフルオロアルキル基、炭素数４〜１８のアルコキシ基、炭素数４〜１８のフルオロアルコキシ基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを示す。）
【請求項２】
前記重合体（Ｂ）は、ポリオルガノシロキサン、マレイミド構造含有重合体、及びアルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体よりなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記液晶組成物は、（メタ）アクリロイル基を１個又は複数個有し、かつ分子量１，０００以下である（Ｃ）化合物（ただし、（Ｃ）化合物は前記（Ａ）成分であってもよい。）を含有する、請求項１又は２に記載の液晶素子。
【請求項４】
前記液晶組成物は、前記（Ｃ）化合物として、下記（Ｃ−１）化合物と、下記（Ｃ−２）化合物とを含有する、請求項３に記載の液晶素子。
（Ｃ−１）芳香環を２個以上有する（メタ）アクリル化合物
（Ｃ−２）芳香環を有さない（メタ）アクリル化合物
【請求項５】
前記液晶組成物は、前記（Ｂ）成分を、前記液晶組成物の全量に対して０．００１〜１０質量％含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項６】
前記液晶組成物は、前記（Ａ）成分として、アルケニル構造を有する液晶性化合物を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項７】
前記配向性基は、下記式（４）で表される構造を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶素子。
＊−Ｌ２−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｒ１３−Ｒ９    …（４）
（式（４）中、Ｌ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊３、−ＯＣＯ−＊３、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−＊３、−ＮＲ１５−、−ＮＲ１５−ＣＯ−＊３、−ＣＯ−ＮＲ１５−＊３、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ１６−＊３、又は−Ｒ１６−Ｏ−＊３（ただし、Ｒ１５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ１６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊３」は、Ｒ１１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１１及びＲ１３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ１２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ１７−Ｂ２−Ｒ１８−（ただし、Ｒ１７及びＲ１８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ２は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊４、−ＯＣＯ−＊４、−ＯＣＨ２−＊４、−ＣＨ２Ｏ−＊４、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊４」は、Ｒ１８との結合手であることを示す。）である。Ｒ９は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、メチル基、メトキシ基、又は炭素数１〜１８のアルキル基又はアルコキシ基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が２個以上である。「＊」は、結合手であることを示す。）
【請求項８】
前記（Ｂ）重合体は、下記式（７）で表される構造と前記重合性基とが結合した構造を含む側鎖を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶素子。
＊４−Ｌ３−Ｌ４−（Ｒ２１）ｍ１−Ｌ５−（Ｒ２２）ｍ２−＊５    …（７）
（式（７）中、Ｌ３は、単結合又は炭素数１〜１５のアルカンジイル基であり、Ｌ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１又は炭素数１〜１５のアルカンジイル基であり、Ｌ５は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は置換若しくは無置換の２価の複素環基である。ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、１以上の整数である。「＊１」は、Ｒ２１との結合手であることを示し、「＊２」は、Ｒ２２との結合手であることを示す。「＊４」及び「＊５」は結合手であることを示す。）
【請求項９】
前記（Ｂ）重合体は、環状エーテル基、環状チオエーテル基、オキサジン環含有基、オキサゾリン基、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、シラノール基、環状カーボネート基、アルコール基及びアルコキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋性基を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項１０】
前記液晶組成物は、光開始剤、光増感剤及び光重合禁止剤よりなる群から選ばれる少なくとも一種を更に含有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項１１】
下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有する、液晶組成物。
（Ａ）液晶。
（Ｂ）炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、下記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有する重合体であって、前記配向性基中及び前記配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する重合体。
＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４    …（１）
（式（１）中、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１、−ＮＲ５−、−ＮＲ５−ＣＯ−＊１、−ＣＯ−ＮＲ５−＊１、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ６−＊１、又は−Ｒ６−Ｏ−＊１（ただし、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊１」は、Ｒ１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ７−Ｂ１−Ｒ８−（ただし、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊２」は、Ｒ８との結合手であることを示す。）である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基、又は、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の全部が単結合であるか、又はＲ１、Ｒ２及びＲ３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が１個である場合、Ｒ４は、炭素数４〜１８のアルキル基、炭素数４〜１８のフルオロアルキル基、炭素数４〜１８のアルコキシ基、炭素数４〜１８のフルオロアルコキシ基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを示す。）
【請求項１２】
基材と、前記基材に隣接して配置された有機層とを備える液晶素子の製造方法であって、
請求項１１に記載の液晶組成物からなる層を前記基材上に形成する工程と、
前記基材上に形成した前記液晶組成物からなる層に光照射する工程と、
を含む、液晶素子の製造方法。
【請求項１３】
一対の基材と、前記一対の基材の間に配置された有機層とを備える液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基材を、請求項１１に記載の液晶組成物からなる層を介して対向配置して液晶セルを構築する工程と、
前記液晶セルに光照射する工程と、
を含む、液晶装置の製造方法。
【請求項１４】
基材と、前記基材上に配置された有機層とを備える位相差フィルムの製造方法であって、
請求項１１に記載の液晶組成物からなる層を前記基材上に形成する工程と、
前記基材上に形成した前記液晶組成物からなる層に光照射する工程と、
を含む、位相差フィルムの製造方法。
【請求項１５】
基材に隣接して配置された有機層を備える液晶素子の前記有機層を形成するための有機層形成用重合体であって、
炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、下記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有し、
前記配向性基中及び前記配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する、有機層形成用重合体。
＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４    …（１）
（式（１）中、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１、−ＮＲ５−、−ＮＲ５−ＣＯ−＊１、−ＣＯ−ＮＲ５−＊１、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ６−＊１、又は−Ｒ６−Ｏ−＊１（ただし、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊１」は、Ｒ１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ７−Ｂ１−Ｒ８−（ただし、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊２」は、Ｒ８との結合手であることを示す。）である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基、又は、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の全部が単結合であるか、又はＲ１、Ｒ２及びＲ３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が１個である場合、Ｒ４は、炭素数４〜１８のアルキル基、炭素数４〜１８のフルオロアルキル基、炭素数４〜１８のアルコキシ基、炭素数４〜１８のフルオロアルコキシ基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子及びその製造方法、並びに液晶組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶素子は、液晶分子を一定の方向に配向させる機能を有する液晶配向膜を具備する。この液晶配向膜を構成する材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリエステル、ポリオルガノシロキサンなどが知られている。特にポリアミック酸又はポリイミドからなる液晶配向膜は、耐熱性、機械的強度、液晶分子との親和性に優れることなどから、古くから好ましく使用されている。
【０００３】
近年では、ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）方式の液晶表示装置において、一対の基板の表面に液晶配向膜を形成せずに、重合性モノマーを重合して形成したポリマー層によって液晶層中の液晶分子の配向を制御することが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９９１７０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／１３３０８２号
【特許文献３】特許第５６６７３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶配向膜を用いずに液晶分子の配向を制御する配向膜レス技術により製造された液晶素子においては、配向膜による液晶の初期配向の制御が行われないため、液晶の初期配向が決定されにくく、配向不良を生じやすい。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、液晶配向膜を用いない場合にも優れた液晶配向性を示す液晶素子を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するべく、液晶層を形成するために用いる液晶組成物中に特定構造を有する重合体を含有させることに着目し、上記課題を解決できることを見出した。具体的には、以下の手段を採用した。
【０００８】
＜１＞  基材と、前記基材に隣接して配置された有機層とを備える液晶素子であって、前記有機層は、下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有する液晶組成物を用いて形成されている、液晶素子。
（Ａ）液晶。
（Ｂ）炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、下記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有する重合体であって、前記配向性基中及び前記配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する重合体。
＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４    …（１）
（式（１）中、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１、−ＮＲ５−、−ＮＲ５−ＣＯ−＊１、−ＣＯ−ＮＲ５−＊１、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ６−＊１、又は−Ｒ６−Ｏ−＊１（ただし、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊１」は、Ｒ１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ７−Ｂ１−Ｒ８−（ただし、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊２」は、Ｒ８との結合手であることを示す。）である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基、又は、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の全部が単結合であるか、又はＲ１、Ｒ２及びＲ３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が１個である場合、Ｒ４は、炭素数４〜１８のアルキル基、炭素数４〜１８のフルオロアルキル基、炭素数４〜１８のアルコキシ基、炭素数４〜１８のフルオロアルコキシ基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを示す。）
＜２＞  上記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有する、液晶組成物。
＜３＞  基材と、前記基材に隣接して配置された有機層とを備える液晶素子の製造方法であって、上記＜２＞の液晶組成物からなる層を前記基材上に形成する工程と、前記基材上に形成した前記液晶組成物からなる層に光照射する工程と、を含む、液晶素子の製造方法。
＜４＞  基材に隣接して配置された有機層を備える液晶素子の前記有機層を形成するための有機層形成用重合体であって、炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、上記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有し、前記配向性基中及び前記配向性基とは異なる部分の少なくとも一方に、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を有する、有機層形成用重合体。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する液晶組成物を用いることにより、基板上に液晶配向膜を形成しない場合にも、優れた液晶配向性を示す液晶素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液晶表示装置の概略構成を示す断面図。
【図２】位相差フィルムの概略構成を示す断面図。
【図３】ＰＤＬＣの概略構成を示す断面図。
【図４】実施例で使用した液晶セルの透明導電膜のパターンを示す図。
【図５】実施例で使用した液晶セルの透明導電膜のパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の態様に関連する事項について詳細に説明する。
（第１実施形態）
≪液晶組成物≫
第１実施形態の液晶組成物は、液晶の配向が制御される液晶素子の製造に用いられる。この液晶組成物は、下記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する。
（Ａ）液晶。
（Ｂ）炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、下記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を有する重合体（以下、「（Ｂ）重合体」ともいう）。
＊−Ｌ１−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４    …（１）
（式（１）中、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１、−ＮＲ５−、−ＮＲ５−ＣＯ−＊１、−ＣＯ−ＮＲ５−＊１、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ６−＊１、又は−Ｒ６−Ｏ−＊１（ただし、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊１」は、Ｒ１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ７−Ｂ１−Ｒ８−（ただし、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ１は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊２」は、Ｒ８との結合手であることを示す。）である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊３（「＊３」は、Ｒ３との結合手であることを示す。）、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基、又は、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の全部が単結合であるか、又はＲ１、Ｒ２及びＲ３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が１個である場合、Ｒ４は、炭素数４〜１８のアルキル基、炭素数４〜１８のフルオロアルキル基、炭素数４〜１８のアルコキシ基、炭素数４〜１８のフルオロアルコキシ基、又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを示す。）
【００１２】
＜（Ａ）成分＞
液晶としては、液晶素子（例えば、液晶表示装置や位相差フィルム、高分子分散型液晶素子等）に用いられているネマチック液晶やスメクチック液晶等の液晶相を有する低分子化合物を挙げることができる。使用する液晶としては低分子液晶が好ましく、これらの中でもネマチック液晶が好ましい。なお、本明細書において「低分子液晶」とは、分子量分布を有さず、分子量が２０００以下の液晶性化合物をいう。低分子液晶は、好ましくは、置換又は無置換のベンゼン環及びシクロヘキサン環のうち少なくともいずれかの環構造を合計２〜１０個有する液晶性化合物である。当該環構造は、より好ましくは２〜８個であり、更に好ましくは２〜５個である。
【００１３】
液晶の具体例としては、正の誘電異方性を有する液晶性化合物として、例えばビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶等を；負の誘電異方性を有する液晶性化合物として、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶等を挙げることができる。また、ネマチック液晶中に、液晶として、コレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネート等のコレステリック液晶；ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメート等の強誘電性液晶を添加して使用してもよい。
【００１４】
（重合性液晶化合物）
（Ａ）成分の液晶としては、重合性基を１個又は２個以上有する液晶性化合物（以下、「重合性液晶化合物」ともいう。）を用いることもできる。液晶の少なくとも一部として重合性液晶化合物を用いることにより、得られる液晶素子の液晶配向性を更に向上させることができる点で好ましい。重合性基は、好ましくはラジカル重合性基であり、それらの中でも、光によるラジカル重合性が高い点で、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、ビニルフェニル基（−Ｃ６Ｈ５−ＣＨ＝ＣＨ２）及びアリル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、（メタ）アクリロイル基が特に好ましい。なお、本明細書において「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを含む意味である。
【００１５】
使用する重合性液晶化合物は、置換又は無置換の芳香環及び脂肪族環の少なくともいずれかを合計２個以上有する化合物であることが好ましい。この場合、芳香環としては、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む。好ましくは、芳香族炭化水素環であり、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。これらのうち、特に好ましくはベンゼン環である。脂肪族環としては、シクロヘキサン環、ドデカシクロヘキサン環等が挙げられ、好ましくはシクロヘキサン環である。芳香環又は脂肪族環が有していてもよい置換基は、好ましくはフッ素原子、シアノ基、水酸基又は炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基若しくはシアノ基含有アルキル基である。
【００１６】
重合性液晶化合物としては、これらのうち、（メタ）アクリロイル基を１個又は複数個有し、かつ分子量１０００以下である化合物が好ましく、芳香環を２個以上有する（メタ）アクリル化合物（以下、「（Ｃ−１）化合物」ともいう。）が特に好ましい。
【００１７】
（Ｃ−１）化合物は、（メタ）アクリロイル基を１個以上有し、かつ２価の芳香環基を２個以上有する分子量１０００以下の液晶性化合物である。（Ｃ−１）化合物が有する（メタ）アクリロイル基の数は、液晶配向膜を用いない液晶素子において、その液晶配向性をより高めるために、２〜６個であることが好ましく、２〜４個であることがより好ましい。（Ｃ−１）化合物が有する芳香環基は、置換又は無置換の芳香環の環部分から２個の水素原子を取り除いた基であり、置換又は無置換の１，４−フェニレン基が特に好ましい。（Ｃ−１）化合物が有する芳香環の数は、良好な液晶配向性及び（Ｂ）重合体との親和性の観点から、好ましくは２〜６個であり、より好ましくは２〜４個であり、特に好ましくは２又は３個である。複数個の芳香環は、単結合又は２価の連結基を介して結合していることが好ましい。２価の連結基は、剛直な構造により液晶配向性を高めるために、好ましくは−ＣＯＯ−である。
【００１８】
（Ｃ−１）化合物の具体例としては、例えば下記式（ｃ１−１）〜式（ｃ１−４）のそれぞれで表される化合物、ＬＣ２４２（ＢＡＳＦ社製）、ＲＭ２５７（メルク社製）等が挙げられる。ただし、（Ｃ−１）化合物はこれらの化合物に限定されるものではない。
【化１】
2020173424.tif 000003
【００１９】
液晶組成物中に重合性液晶化合物を配合する場合、その配合割合は、適用する液晶素子の種類に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）に適用する場合には、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、０．５質量％以上とすることが好ましく、１質量％以上とすることがより好ましい。また、液晶表示装置（ＬＣＤ）に適用する場合、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、１５質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましい。
【００２０】
位相差フィルムに適用する場合には、溶媒を含む液晶組成物とすることが好ましい。位相差フィルムに適用する場合、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、５質量％以上とすることが好ましく、１５質量％以上とすることがより好ましい。また、位相差フィルムに適用する場合、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、５０質量％以下とすることが好ましく、３５質量％以下とすることがより好ましい。
【００２１】
高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）に適用する場合には、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、２質量％以上とすることが好ましく、５質量％以上とすることがより好ましい。また、高分子型液晶素子に適用する場合、重合性液晶化合物の配合割合を、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、５０質量％以下とすることが好ましく、４０質量％以下とすることがより好ましい。なお、重合性液晶化合物としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
（アルケニル系液晶）
液晶は、液晶素子（特に、液晶表示装置）における液晶分子の応答速度をより速くできる点で、アルケニル構造を有する液晶化合物（以下、「アルケニル系液晶」という。）を含むことが好ましい。アルケニル系液晶としては、従来公知のものを使用することができるが、中でも、アルケニル基及びフルオロアルケニル基のうちいずれかを１個有する単官能性のアルケニル系液晶を用いることが好ましい。アルケニル系液晶としては、例えば下記式（Ｌ１−１）〜式（Ｌ１−１０）のそれぞれで表される化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化２】
2020173424.tif 000004
【００２３】
液晶中にアルケニル系液晶を含有させる場合、その配合割合は、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、好ましくは０．５質量％以上であり、より好ましくは１質量％以上である。また、アルケニル系液晶の配合割合は、液晶組成物の全構成成分の合計量に対して、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以下である。なお、アルケニル系液晶としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）重合体は、炭素−炭素不飽和結合を有する重合性基と、上記式（１）で表される部分構造及び光配向性基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の配向性基と、を側鎖に有する重合体である。
【００２５】
（重合性基）
（Ｂ）重合体が有する重合性基は、光により重合可能な基（光重合性基）であることが好ましい。なお、本明細書において「重合性基」は、光配向性基を含まない意味である。重合性基は、特に好ましくは、下記式（２−１）〜式（２−８）のそれぞれで表される基である。
【化３】
2020173424.tif 000005
（式（２−１）〜式（２−８）中、Ｒ４０は、水素原子又はメチル基である。「＊」は結合手であることを表す。「＊１」は、芳香環との結合手であることを表す。）
【００２６】
（Ｂ）重合体における重合性基の含有割合は、得られる液晶素子の液晶配向性をより高くするために、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、１モル％以上とすることが好ましく、２モル％以上とすることがより好ましく、５モル％以上とすることがさらに好ましい。また、重合性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、５０モル％以下とすることが好ましく、４０モル％以下とすることがより好ましく、３０モル％以下とすることがさらに好ましい。なお、（Ｂ）重合体は、重合性基を１種のみ有していてもよく、２種以上有していてもよい。
【００２７】
重合性基は、（Ｂ）重合体の主鎖に対し２価の連結基を介して結合していることが好ましい。２価の連結基としては、例えば、２価の炭化水素基、２価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ−を有する基（ただし、Ｒは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、保護基等）等が挙げられる。ＰＤＬＣ素子用に適用する場合、これらの中でも特に、液晶配向性や透明性、光散乱性、耐熱性、繰り返し駆動耐性をより優れたものとすることができる点で、（Ｂ）重合体は、下記式（７）で表される構造と重合性基とが結合した構造（以下、「特定構造」ともいう）を含む側鎖を有することが好ましい。
＊４−Ｌ３−Ｌ４−（Ｒ２１）ｍ１−Ｌ５−（Ｒ２２）ｍ２−＊５    …（７）
（式（７）中、Ｌ３は、単結合又は炭素数１〜１５のアルカンジイル基であり、Ｌ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊１、−ＯＣＯ−＊１又は炭素数１〜１５のアルカンジイル基であり、Ｌ５は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊２、−ＯＣＯ−＊２、−ＯＣＨ２−＊２、−ＣＨ２Ｏ−＊２又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は置換若しくは無置換の２価の複素環基である。ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、１以上の整数である。「＊１」は、Ｒ２１との結合手であることを示し、「＊２」は、Ｒ２２との結合手であることを示す。「＊４」及び「＊５」は結合手であることを示す。）
【００２８】
上記式（７）において、Ｒ２１及びＲ２２のフェニレン基、シクロアルキレン基又は複素環基が置換基を有する場合、置換基は、好ましくはフッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−、メチル基又はメトキシ基である。良好な配向性を発現させる観点から、Ｒ２１及びＲ２２が有するフェニレン基、シクロアルキレン基又は複素環基は、無置換であることが好ましい。
重合性基は、上記式（７）で表される構造に対し、いずれの位置で結合していてもよい。例えば、重合性基は、上記式（７）で表される構造中のＬ３に対して結合していてもよく、Ｒ２２に対して結合していてもよい。あるいは、上記式（７）で表される構造中のＲ２１又はＲ２２に対して重合性基が結合していてもよい。Ｒ２１又はＲ２２に対し重合性基が結合している場合、重合性基は、Ｒ２１、Ｒ２２が有するベンゼン環又はシクロヘキサン環に結合していることが好ましい。
ｍ１及びｍ２は、それぞれ３以下が好ましく、ｍ１＋ｍ２が２以上4以下であることがより好ましい。なお、（Ｂ）重合体が、上記式（７）で表される構造と重合性基とが結合した構造を含む側鎖を有する場合、（Ｂ）重合体は、この側鎖とは別に配向性基を更に有する。
【００２９】
特定構造の具体例としては、例えば下記式（７−１）〜式（７−１１）のそれぞれで表される構造等が挙げられる。
【化４】
2020173424.tif 000006
【化５】
2020173424.tif 000007
（式（７−１）〜式（７−１１）中、Ｙ１は、上記式（２−１）〜式（２−７）のいずれかで表される基である。ｎは１〜２０の整数である。「＊」は、結合手であることを示す。）
【００３０】
（Ｂ）重合体が特定構造を有する場合、特定構造の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、１モル％以上とすることが好ましく、２モル％以上とすることがより好ましく、５モル％以上とすることがさらに好ましい。また、特定構造の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、５０モル％以下とすることが好ましく、４０モル％以下とすることがより好ましく、３０モル％以下とすることがさらに好ましく、２０モル％以下とすることが特に好ましい。なお、（Ｂ）重合体は、特定構造を１種のみ有していてもよく、２種以上有していてもよい。
【００３１】
（配向性基）
（Ｂ）重合体が光配向性基を有する場合、当該光配向性基としては、光照射による光異性化反応、光二量化反応、光フリース転位反応又は光分解反応によって膜に異方性を付与可能な官能基を用いることができる。光配向性基の具体例としては、例えば、アゾベンゼン又はその誘導体を基本骨格として含むアゾベンゼン含有基、桂皮酸又はその誘導体（桂皮酸構造）を基本骨格として含む桂皮酸構造含有基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含むカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含むベンゾフェノン含有基、フェニルベンゾエート又はその誘導体を基本骨格として含むフェニルベンゾエート含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として含むクマリン含有基、シクロブタン又はその誘導体を基本骨格として含むシクロブタン含有構造等が挙げられる。光に対する感度が高い点や、重合体側鎖に導入しやすい点で、光配向性基は、これらのうち、桂皮酸構造含有基又はフェニルベンゾエート含有基であることが好ましく、桂皮酸構造含有基であることが特に好ましい。桂皮酸構造含有基は、下記式（３）で表される桂皮酸構造を基本骨格として含む基であることが好ましい。
【化６】
2020173424.tif 000008
（式（３）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のフルオロアルキル基であり、Ｒ１０は、フッ素原子若しくはシアノ基を有していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、フッ素原子若しくはシアノ基を有していてもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基、フッ素原子、又はシアノ基である。ａは０〜４の整数である。ａが２以上の場合、複数のＲ１０は同一でも異なっていてもよい。「＊」は結合手を示す。）
【００３２】
上記式（３）において、Ｘ１及びＸ２は、好ましくは水素原子、フッ素原子、シアノ基又は炭素数１〜３のアルキル基である。ａは０又は１が好ましく、０が特に好ましい。
【００３３】
上記式（１）で表される基（以下、「配向性基Ｄ」ともいう。）は、液晶分子を垂直配向又は水平配向させる機能を有する機能性基である。上記式（１）において、Ｌ１の炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基は直鎖状であることが好ましい。Ｒ５の炭素数１〜１０の１価の炭化水素基としては、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が挙げられ、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基である。
【００３４】
Ｒ４について、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のフルオロアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、炭素数１〜１８のフルオロアルコキシ基、又は炭素数１〜１８のアルキル基若しくはフルオロアルキル基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基は、直鎖状であることが好ましい。これらの基は、液晶素子を垂直配向系とする場合、好ましくは炭素数２〜１８であり、より好ましくは炭素数３〜１８であり、更に好ましくは炭素数４〜１８である。Ｒ４のステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基としては、例えばコレスタニル基、コレステリル基、ラノスタニル基等が挙げられる。
【００３５】
配向性基Ｄは、基材上に液晶配向膜を形成しない場合にも良好な液晶配向性を示す液晶素子を得る観点から、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が、置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基を合計２個以上有していることが好ましく、２〜４個有していることがより好ましい。
【００３６】
液晶素子を水平配向系とする場合、（Ｂ）重合体は、配向性基として、下記式（４）で表される基を側鎖に有することが好ましい。
＊−Ｌ２−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｒ１３−Ｒ９    …（４）
（式（４）中、Ｌ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−＊３、−ＯＣＯ−＊３、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−＊３、−ＮＲ１５−、−ＮＲ１５−ＣＯ−＊３、−ＣＯ−ＮＲ１５−＊３、炭素数１〜６のアルカンジイル基、炭素数２〜６のアルカンジイル基が有する水素原子が水酸基で置換された２価の基、−Ｏ−Ｒ１６−＊３、又は−Ｒ１６−Ｏ−＊３（ただし、Ｒ１５は水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基であり、Ｒ１６は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊３」は、Ｒ１１との結合手であることを示す。）である。Ｒ１１及びＲ１３は、それぞれ独立に、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Ｒ１２は、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は−Ｒ１７−Ｂ２−Ｒ１８−（ただし、Ｒ１７及びＲ１８は、それぞれ独立に、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロアルキレン基であり、Ｂ２は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−＊４、−ＯＣＯ−＊４、−ＯＣＨ２−＊４、−ＣＨ２Ｏ−＊４、又は炭素数１〜３のアルカンジイル基である。「＊４」は、Ｒ１８との結合手であることを示す。）である。Ｒ９は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−＊５（「＊５」は、Ｒ１３との結合手であることを示す。）、メチル基、メトキシ基、又は炭素数１〜１８のアルキル基又はアルコキシ基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。ただし、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計が２個以上である。「＊」は、結合手であることを示す。）
【００３７】
上記式（４）において、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が有する置換又は無置換のフェニレン基及びシクロアルキレン基の合計数は、液晶配向性がより良好な液晶素子を得る点で、２個以上であることが好ましく、２個又は３個であることがより好ましい。Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が有するフェニレン基又はシクロアルキレン基が置換基を有する場合、当該置換基は、好ましくはフッ素原子、シアノ基、ＣＨ３ＣＯＯ−、メチル基又はメトキシ基である。良好な水平配向性を発現させる観点から、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が有するフェニレン基又はシクロアルキレン基は、無置換であることが好ましい。Ｒ９は、好ましくは、水素原子、シアノ基、又は炭素数１〜１８のアルキル基又はアルコキシ基が有する水素原子がシアノ基で置換された１価の基である。
【００３８】
上記式（４）で表される基の好ましい具体例としては、下記式（４−１）〜式（４−５）のそれぞれで表される基等が挙げられる。
【化７】
2020173424.tif 000009
（式（４−１）〜式（４−５）中、「＊」は結合手であることを表す。）
【００３９】
（Ｂ）重合体が光配向性基を有する場合、光配向性基の含有割合は、光照射によって良好な液晶配向性を発現させるために、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、１モル％以上とすることが好ましく、２モル％以上とすることがより好ましく、５モル％以上とすることがさらに好ましい。また、光配向性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、５０モル％以下とすることが好ましく、４０モル％以下とすることがより好ましい。
（Ｂ）重合体が配向性基Ｄを有する場合、配向性基Ｄの含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、１モル％以上とすることが好ましく、２モル％以上とすることがより好ましく、５モル％以上とすることがさらに好ましい。また、配向性基Ｄの含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、７０モル％以下とすることが好ましく、５０モル％以下とすることがより好ましく、４０モル％以下とすることがさらに好ましい。なお、（Ｂ）重合体は、配向性基を１種のみ有していてもよく、２種以上有していてもよい。
【００４０】
（Ｂ）重合体は、上記で説明した重合性基及び配向性基とは異なる特性基を更に有していてもよい。当該特性基としては、極性基及び架橋性基の少なくともいずれかが挙げられる。
【００４１】
（極性基）
（Ｂ）重合体は、シラノール基、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、チオール基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の極性基を側鎖に有する。こうした極性基を（Ｂ）重合体が有する場合、初期配向不良がより低減された液晶素子を得ることができる点で好ましい。極性基は、（Ｂ）重合体中、配向性基中に存在していてもよいし、配向性基とは異なる部分（より具体的には、配向性基とは別の側鎖中）に存在していてもよい。また、配向性基中と、配向性基とは異なる部分との両方に有していてもよい。（Ｂ）重合体が有する極性基は、これらの中でも、アルコキシシリル基、アルコール性水酸基、カルボン酸基、アミノ基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、アルコール性水酸基、アルコキシシリル基、及びカルボン酸基の少なくとも一方であることがより好ましい。また、（Ｂ）重合体は、初期配向不良が一層生じにくい液晶素子を得る観点から、少なくとも配向性基中に極性基を有していることが好ましい。なお、アルコール性水酸基とは、鎖状炭化水素基に結合した水酸基をいい、芳香族環に結合する水酸基（フェノール性水酸基）とは区別される水酸基を意味する。
【００４２】
（Ｂ）重合体において、極性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、１モル％以上であることが好ましく、２モル％以上であることがより好ましい。また、極性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、８０モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましく、６０モル％以下であることがさらに好ましい。なお、（Ｂ）重合体は、極性基を１種のみ有していてもよく、２種以上有していてもよい。
【００４３】
（架橋性基）
（Ｂ）重合体は、環状エーテル基、環状チオエーテル基、オキサジン環含有基、オキサゾリン基、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、シラノール基、環状カーボネート基、アルコール性水酸基及びアルコキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋性基を側鎖に有していてもよい。こうした架橋性基を更に有することにより、初期配向不良がより低減された液晶素子を得ることができる点で好ましい。（Ｂ）重合体が有する架橋性基は、これらの中でも、環状エーテル基、ブロックイソシアネート基、シラノール基、環状カーボネート基、アルコール性水酸基及びアルコキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、エポキシ基が特に好ましい。
【００４４】
（Ｂ）重合体において、架橋性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましく、２０モル％以上であることがさらに好ましい。また、架橋性基の含有割合は、（Ｂ）重合体が有する全モノマー単位に対して、９０モル％以下であることが好ましく、８０モル％以下であることがより好ましく、７０モル％以下であることがさらに好ましい。なお、（Ｂ）重合体は、架橋性基を１種のみ有していてもよく、２種以上有していてもよい。
【００４５】
（（Ｂ）重合体の合成）
本実施形態の液晶組成物に含有される（Ｂ）重合体は、ポリオルガノシロキサン、マレイミド構造含有重合体、及びアルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。（Ｂ）重合体は、以下に例示するように、有機化学の定法に従って合成される。
【００４６】
・ポリオルガノシロキサン
（Ｂ）重合体がポリオルガノシロキサンである場合、当該ポリオルガノシロキサン（以下、「ポリオルガノシロキサン［Ｂ］」ともいう。）は、例えば、（１）特性基（重合性基、配向性基等）を有する加水分解性のシラン化合物を加水分解・縮合する方法、（２）モノマーとしてエポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物（エポキシ基含有シラン化合物）を用いて加水分解・縮合反応を行うことにより、エポキシ基含有のポリオルガノシロキサンを得て、次いで、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、特性基を有するカルボン酸とを反応させることにより、ポリオルガノシロキサンの側鎖に特性基を導入する方法、（３）上記（１）の方法と上記（２）の方法とを組み合わせて行うことにより目的の（Ｂ）重合体を得る方法、等が挙げられる。
【００４７】
ポリオルガノシロキサン［Ｂ］の合成に使用するシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシラン化合物；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（３−シクロヘキシルアミノ）プロピルトリメトキシシラン等の窒素・硫黄含有アルコキシシラン化合物；
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有シラン化合物；
３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、８−（メタ）アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン等の不飽和結合含有アルコキシシラン化合物；トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物などを挙げることができる。加水分解性シラン化合物は、これらのうちの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。なお、「（メタ）アクリロキシ」は、「アクリロキシ」及び「メタクリロキシ」を含む意味である。
【００４８】
上記の加水分解・縮合反応は、上記の如きシラン化合物の１種又は２種以上と水とを、好ましくは適当な触媒及び有機溶媒の存在下で反応させることにより行うことができる。加水分解・縮合反応に際し、水の使用割合は、シラン化合物（合計量）１モルに対して、好ましくは０．５〜１００モルであり、より好ましくは１〜３０モルである。
【００４９】
加水分解・縮合反応の際に使用する触媒としては、例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物などを挙げることができる。触媒の使用量は、触媒の種類、温度などの反応条件などにより異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えばシラン化合物の合計量に対して、好ましくは０．０１〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５〜１倍モルである。
上記の加水分解・縮合反応の際に使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコールなどを挙げることができる。これらのうち、非水溶性又は難水溶性の有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒の使用割合は、反応に使用するシラン化合物の合計１００質量部に対して、好ましくは１０〜１０，０００質量部であり、より好ましくは５０〜１，０００質量部である。
【００５０】
上記の加水分解・縮合反応は、油浴等により加熱して実施することが好ましい。加水分解・縮合反応時には、加熱温度を１３０℃以下とすることが好ましく、４０〜１００℃とすることがより好ましい。加熱時間は、０．５〜１２時間とすることが好ましく、１〜８時間とすることがより好ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよいし、還流下に置いてもよい。また、反応終了後において、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水（例えば、０．２質量％程度の硝酸アンモニウム水溶液など）を用いて洗浄することにより、洗浄操作が容易になる点で好ましい。洗浄は、洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後、有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブなどの乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするポリオルガノシロキサンを得ることができる。なお、ポリオルガノシロキサンの合成方法は上記の加水分解・縮合反応に限らず、例えば加水分解性シラン化合物をシュウ酸及びアルコールの存在下で反応させる方法などにより行ってもよい。
【００５１】
上記の縮合反応に際し、原料の少なくとも一部にエポキシ基含有シラン化合物を用いることにより、エポキシ基を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。また、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを、特性基を有するカルボン酸と反応させることにより、特性基を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
【００５２】
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応は、好ましくは有機溶媒中、必要に応じて触媒の存在下で行われる。使用する有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物等が挙げられる。触媒としては、３級有機アミン又は４級有機アミン等の有機塩基、４級アンモニウム塩等が使用される。上記反応の反応温度は３０℃〜１２０℃とすることが好ましく、反応時間は１〜２４時間とすることが好ましい。目的の重合体が溶解されてなる反応溶液については、公知の単離方法を用いて、反応溶液中に含まれる重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に供することができる。
【００５３】
ポリオルガノシロキサン［Ｂ］につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００〜５０，０００の範囲にあることが好ましく、２００〜１０，０００の範囲にあることがより好ましい。ポリオルガノシロキサン［Ｂ］の重量平均分子量が上記範囲にあると、液晶配向膜を製造する際に取り扱いやすく、また得られた液晶配向膜は十分な材料強度及び特性を有するものとなる。
【００５４】
・マレイミド構造含有重合体
（Ｂ）重合体がマレイミド構造含有重合体である場合、当該マレイミド構造含有重合体（以下、「マレイミド構造含有重合体［Ｂ］」ともいう。）は、例えば、配向性基を有するマレイミド系単量体と、反応性官能基を有する（メタ）アクリル系単量体とを含むモノマーを重合して、反応性官能基を側鎖に有する前駆体ポリマーを得た後、次いで、得られた前駆体ポリマーと、重合性基を有する反応性化合物とを反応させる方法が挙げられる。配向性基を有するマレイミド系単量体の具体例としては、例えば下記式（６−１）〜式（６−５）のそれぞれで表されるモノマー等が挙げられる。
【化８】
2020173424.tif 000010
（式（６−１）〜式（６−５）中、Ｒ４５は、炭素数１〜２０の直鎖状のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、シアノ基含有アルキル基、又はシアノ基含有アルコキシ基である。）
【００５５】
マレイミド系単量体の使用割合は、マレイミド構造含有重合体［Ｂ］の製造に使用するモノマーの全量に対して、２〜９０モル％とすることが好ましい。２モル％未満とすると、得られる重合体につき、溶剤に対する溶解性及び基板に対する塗布性が低下しやすく、良好な液晶配向性を示す液晶素子が得られにくくなる。また、マレイミド系単量体の割合が９０モル％を超えると、液晶配向性及び電圧保持特性が低下する傾向にある。マレイミド系単量体の使用割合は、マレイミド構造含有重合体［Ｂ］の製造に使用するモノマーの全量に対して、より好ましくは５〜８５モル％であり、更に好ましくは１０〜８０モル％である。
【００５６】
上記重合反応は、好ましくは重合開始剤の存在下、有機溶媒中で行われる。使用する重合開始剤としては、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物が好ましい。重合開始剤の使用割合は、反応に使用する全モノマー１００質量部に対して、０．０１〜３０質量部とすることが好ましい。使用する有機溶媒としては、アルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物等が挙げられる。反応温度は３０℃〜１２０℃とすることが好ましく、反応時間は１〜３６時間とすることが好ましい。有機溶媒の使用量（ａ）は、反応に使用するモノマーの合計量（ｂ）が、反応溶液の全体量（ａ＋ｂ）に対して、０．１〜６０質量％になるような量にすることが好ましい。
【００５７】
続いて、上記重合反応により得られた前駆体ポリマーと、反応性化合物とを反応させる。前駆体ポリマーが有する反応性官能基としては、例えばカルボキシル基、エポキシ基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。例えば、前駆体ポリマーが有する反応性官能基がカルボキシル基である場合、反応性化合物としてはイソシアネート基含有化合物やアミン化合物等が挙げられる。前駆体ポリマーが有する反応性官能基がエポキシ基である場合、反応性化合物としてはカルボキシル基含有化合物等が挙げられる。前駆体ポリマーと反応性化合物との反応は、好ましくは有機溶媒中、必要に応じて触媒の存在下で行われる。
【００５８】
上記反応に際し、使用する有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物等が挙げられる。上記反応の反応温度は３０℃〜１２０℃とすることが好ましく、反応時間は１〜２４時間とすることが好ましい。目的の重合体が溶解されてなる反応溶液については、公知の単離方法を用いて、反応溶液中に含まれる重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に用いるとよい。
【００５９】
マレイミド構造含有重合体［Ｂ］のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１，０００〜３００，０００であり、より好ましくは２，０００〜１００，０００である。Ｍｗと、ＧＰＣにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）との比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１０以下であり、より好ましくは８以下である。
【００６０】
・アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体
（Ｂ）重合体がアルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体である場合、当該アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体（以下、「アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］」ともいう。）は、例えば、配向性基を有する単量体と、アルコキシシリル基を有する単量体と、反応性官能基を有する単量体とを含むモノマーを重合して、反応性官能基を側鎖に有する前駆体ポリマーを得た後、次いで、得られた前駆体ポリマーと、重合性基を有する反応性化合物とを反応させることにより、重合性基を側鎖に導入する方法が挙げられる。
【００６１】
アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］は、（メタ）アクリル系単量体に由来する構造単位を、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］の全構造単位に対して、３０モル％以上有することが好ましく、４０モル％以上有することがより好ましく、５０モル％以上有することがさらに好ましい。また、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］は、（メタ）アクリル系単量体とは異なる単量体（以下、「その他の単量体」ともいう。）に由来する構造単位をさらに有していてもよい。その他の単量体は、（メタ）アクリル系単量体と共重合可能であれば特に限定されないが、例えば、スチレン系単量体、マレイミド系単量体、共役ジエン化合物等が挙げられる。
【００６２】
配向性基を有する単量体の具体例としては、例えば上記式（１）で表される基を有する（メタ）アクリル系単量体、光配向性基を有する（メタ）アクリル系単量体、上記式（６−１）〜式（６−５）のそれぞれで表される単量体等が挙げられる。なお、配向性基を有する単量体としては、１種又は２種以上を使用することができる。配向性基を有する単量体の使用割合は、光配向性基及び配向性基Ｄの含有割合が上記好ましい範囲になるように適宜設定されることが好ましい。
【００６３】
アルコキシシリル基を有する単量体は、（メタ）アクリル系単量体が好ましく、その具体例としては、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。アルコキシシリル基を有する単量体としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６４】
アルコキシシリル基を有する単量体の使用割合は、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］の製造に使用するモノマーの全量に対して、１モル％以上とすることが好ましく、２モル％以上とすることがより好ましく、５モル％以上とすることが更に好ましい。また、アルコキシシリル基を有する単量体の使用割合は、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］の製造に使用するモノマーの全量に対して、８０モル％以下とすることが好ましく、７０モル％以下とすることがより好ましく、５０モル％以下とすることがさらに好ましい。アルコキシシリル基を有する単量体の使用割合を１モル％以上とすると、得られる重合体につき、溶剤に対する溶解性及び基板に対する塗布性を高くでき、良好な液晶配向性を示す液晶素子を得やすくなる。また、アルコキシシリル基を有する単量体の使用割合の使用割合が８０モル％以下であると、液晶配向性及び電圧保持特性を十分に高くできる傾向がある。
【００６５】
アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］を得るための重合に関する説明は、マレイミド構造含有重合体［Ｂ］の上記説明が適用される。アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］のＧＰＣにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１，０００〜３００，０００であり、より好ましくは２，０００〜１００，０００である。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１０以下であり、より好ましくは８以下である。
【００６６】
なお、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］の製造方法は上記に限定されない。例えば、配向性基を有する単量体と、反応性官能基（例えば、カルボキシル基や水酸基、アミノ基等）を有する単量体とを含むモノマーを重合して、反応性官能基を側鎖に有する前駆体ポリマーを得た後、次いで、得られた前駆体ポリマーと、アルコキシシリル基を有する反応性化合物及び重合性基を有する反応性化合物とを反応させる方法によりアルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体［Ｂ］を得てもよい。アルコキシシリル基を有する反応性化合物としては、例えばＮ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、３−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。なお、アルコキシシリル基を有する反応性化合物としては、これらの１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６７】
液晶組成物中における（Ｂ）重合体の含有割合は、液晶配向膜を有さない場合にも優れた液晶配向性を示す液晶素子を得る観点から、液晶組成物の全量に対して、０．００１質量％以上とすることが好ましく、０．０１質量％以上とすることがより好ましく、０．０５質量％以上とすることが更に好ましい。また、（Ｂ）重合体の含有割合は、液晶組成物の全量に対して、１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることがより好ましく、５質量％以下とすることが更に好ましく、３質量％以下とすることがより更に好ましく、２．５質量％以下とすることが特に好ましい。なお、（Ｂ）重合体としては、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００６８】
本実施形態の液晶組成物は、上記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外のその他の成分を更に含有していてもよい。
【００６９】
＜（Ｃ−２）化合物＞
上記液晶組成物は、重合性液晶化合物とは異なる化合物として、重合性基を１個又は２個以上有し、かつ芳香環を有さない低分子化合物（以下、「（Ｃ−２）化合物」という。）を更に含有していることが好ましい。こうした（Ｃ−２）化合物を液晶組成物に含有させることにより、（Ｃ−２）化合物が相溶化剤として機能して（Ｂ）成分の凝集が抑制され、得られる液晶素子の液晶配向性を一層改善できる点で好ましい。
【００７０】
（Ｃ−２）化合物が有する重合性基は、好ましくはラジカル重合性基であり、その具体例としては、重合性液晶化合物の説明が適用される。それらの中でも、光による重合性が高い点で、（メタ）アクリロイル基であることが特に好ましい。（Ｃ−２）化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個であり、より好ましくは１〜４個である。（Ｃ−２）化合物の分子量は、１０００以下であることが好ましい。
【００７１】
（Ｃ−２）化合物の具体例としては、鎖状構造又は脂環式構造と、重合性基とを有する化合物が挙げられる。具体的には、例えば下記式（５）で表される化合物が挙げられる。
（Ｒ３０）−（Ｚ１）ｐ    …（５）
（式（５）中、Ｚ１は（メタ）アクリロイルオキシ基であり、Ｒ３０はｐ価の鎖状基又は脂環式基である。ｐは１〜６の整数である。）
上記式（５）において、Ｒ３０の鎖状基としては、炭素数２〜２０の直鎖状又は分岐状の鎖状炭化水素基、当該鎖状炭化水素基の炭素−炭素結合間に−ＣＯＯ−を有する基等が挙げられる。当該鎖状基の炭素数は、好ましくは３以上であり、より好ましくは４以上である。また、脂環式基としては、炭素数５〜２０の脂環式炭化水素基、環員数５〜１０の複素環基等が挙げられる。
上記式（５）で表される化合物の具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−（２−（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００７２】
（Ｃ−２）化合物の配合割合は、適用する液晶素子の種類に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は位相差フィルムに適用する場合には、（Ｃ−２）化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、０．００５質量％以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがより好ましい。また、（Ｃ−２）化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）に適用する場合には、（Ｃ−２）化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましい。また、（Ｃ−２）化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。なお、（Ｃ−２）化合物としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７３】
液晶組成物中に配合される重合性基含有化合物（重合性液晶化合物と（Ｃ−２）化合物との合計量）の割合は、液晶組成物の全量に対して、０．６〜７０質量％とすることが好ましい。具体的には、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は位相差フィルムに適用する場合には、得られる液晶素子の液晶配向性を十分に高くする観点から、重合性基含有化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、０．６質量％以上であることが好ましく、１．１質量％以上であることがより好ましい。また、重合性基含有化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、２５質量％下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。
高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）に適用する場合には、重合性基含有化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、３質量％以上とすることが好ましく、７質量％以上とすることがより好ましい。また、重合性基含有化合物の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、７０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましい。
【００７４】
液晶組成物は、得られる液晶素子の液晶配向性がより改善される点で、重合開始剤、光増感剤及び重合禁止剤よりなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤（以下、「特定添加剤」ともいう。）を更に含有することが好ましい。なお、特定添加剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７５】
＜重合開始剤＞
重合開始剤としては、光によってラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤を好ましく使用することができる。光ラジカル重合開始剤としては、例えばＯ−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。
【００７６】
これらの具体例としては、Ｏ−アシルオキシム化合物として、例えば、１，２−オクタンジオン１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−（９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル）−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等を；
【００７７】
アセトフェノン化合物として、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のα−アミノケトン化合物；１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ｉ−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等のα−ヒドロキシケトン化合物等を；
ビイミダゾール化合物として、例えば、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール等を、それぞれ挙げることができる。
【００７８】
上記のうち、Ｏ−アシルオキシム化合物としては、１，２−オクタンジオン１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）またはエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
アセトフェノン化合物としては、α−アミノケトン化合物が好ましく、特に、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オンが好ましい。
ビイミダゾール化合物としては、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましい。
【００７９】
液晶組成物中における重合開始剤の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００５質量％以上であることがより好ましい。また、重合開始剤の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、７.０質量％以下であることが好ましく、５.０質量％以下であることがより好ましい。重合開始剤の配合割合を上記範囲とすることで、液晶素子に対して光照射する際に、露光量を少なくしても重合性化合物の重合を促進でき、液晶分子の配向制御性をより高くすることができる点で好ましい。なお、重合開始剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００８０】
＜光増感剤＞
光増感剤は、光照射により増感作用を示す光増感機能を有する化合物である。ここで、「光増感機能」とは、光の照射によって一重項励起状態となった後、速やかに項間交差を起こして三重項励起状態へ遷移する機能をいう。この三重項状態において他の分子と衝突すると、相手を励起状態に変え、自らは基底状態に戻ることとなる。
【００８１】
こうした光増感剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、３−メチルアセトフェノン、ベンゾフェノン、４−ジエチルアミノ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、３，４−ジメチルベンゾフェノン、３−（４−ベンゾイル−フェノキシ）プロピル、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンジル、フルオランテン、３，５−ジニトロベンゼン、４−メチル−３，５−ジニトロベンゼン、アントラキノン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾール、ベンゾインプロピルエーテル、２−アセトナフトン、１−アセトナフトン、ベンゾインエチルエーテル、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等が挙げられる。
【００８２】
光増感剤の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００５質量％以上であることがより好ましい。また、光増感剤の配合割合は、液晶組成物の全量に対して、７.０質量％以下であることが好ましく、５.０質量％以下であることがより好ましい。なお、光増感剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００８３】
＜重合禁止剤＞
重合禁止剤は、例えば液晶組成物の光に対する感度を調節するために用いることができる。使用する重合禁止剤としては、例えば、フェノール、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ベンゾキノン、メトキシベンゾキノン、１，２-ナフトキノン、クレゾール、ｐ−ｔ−ブチルカテコール等のカテコール類、アルキルフェノール類、アルキルビスフェノール類、フェノチアジン、２，５-ジ-ｔ-ブチルハイドロキノン、２，６-ジ-ｔ-ブチルフェノール、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド）、２，２’メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルベンジル）４−メチルフェノール、１，１，３−トリス（２’−メチル−５’−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３’−５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリチルテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４-ジメチル-６-ｔ-ブチルフェノール、および２-ｔ-ブチル-４-メトキシフェノール等のフェノール類、６-ｔ-ブチル-ｍ-クレゾール、２，６-ジ-ｔ-ブチル-ｐ-クレゾール、２-ｔ-ブチルハイドロキノン、メチレンブルー、ジメチルジチオカルバミン酸銅塩、ジエチルジチオカルバミン酸銅塩、ジプロピルジチオカルバミン酸銅塩、ジブチルジチオカルバミン酸銅塩、ジブチルジチオカルバミン酸銅、サリチル酸銅、チオジプロピオン酸エステル類、メルカプトベンズイミダゾール、及びホスファイト類、のうち少なくとも１種が挙げられる。また、空気など酸素含有ガスを併用してもよい。
【００８４】
重合禁止剤の使用割合は、特に制限されないが、例えば、液晶組成物の全量に対して、０．００１質量％以上７.０質量％以下であり、０．００５質量％以上とすることが好ましい。また、重合禁止剤の使用割合は、５.０質量％以下とすることが好ましい。重合開始剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００８５】
＜溶剤＞
位相差フィルム形成用の液晶組成物とする場合、液晶組成物は、溶剤を更に含有していてもよい。溶剤としては、特に限定されないが、例えばエーテル系溶媒、ケトン系溶媒、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、エステル系溶媒等が挙げられる。溶剤としては、これらのうちの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００８６】
液晶組成物に含有させるその他の成分としては、上記のほか、カイラル剤（例えば、商品名「Ｃ−１５」、「ＣＢ−１５」（メルク社製）など）、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤等が挙げられる。その他の成分の配合割合については、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択することができる。
【００８７】
上記液晶組成物は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分、並びに必要に応じて添加されるその他の成分が混合されることによって調製される。これらの成分を混合する処理は、常温で行ってもよいし、昇温しながら行ってもよい。また、有機溶媒（例えば、アセトン、クロロホルム、メタノールなど）に各成分を溶解し、その後、例えば蒸留操作により溶媒を除去することも可能である。
【００８８】
≪液晶素子及びその製造方法≫
次に、本実施形態の液晶組成物を用いて製造される液晶素子について説明する。本実施形態の液晶素子は、基材と、上記液晶組成物を用いて基材上に形成された有機層と、を有する。本実施形態では、液晶素子には液晶配向膜が形成されておらず、上記液晶組成物を用いて形成された有機層によって液晶分子の配向が制御されることによりその機能を発現する。
【００８９】
以下に、液晶装置の一実施形態である液晶表示装置に具体化した実施形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。
＜液晶表示装置１０の構成＞
液晶表示装置１０は、駆動方式がＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）型の液晶ディスプレイである。液晶表示装置１０が有する表示部には、複数の画素がマトリクス状に配置されている。液晶表示装置１０は、図１に示すように、第１基板１１及び第２基板１２からなる一対の基板と、この一対の基板間に配置された有機層である光学異方性層１３と、を備えている。
【００９０】
第１基板１１はＴＦＴ基板であり、ガラス基板上に、走査信号線や映像信号線等の各種配線や、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（TFT:Thin Film Transistor）、透明導電体（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等）からなる画素電極１４が設けられている。第２基板１２は対向基板であり、ガラス基板上に、カラーフィルタや、ブラックマトリクス、透明導電体からなる共通電極１５が設けられている。なお、ガラス基板に代えて、透明プラスチック基板等の透明基板が用いられていてもよい。本実施形態では、第１基板１１及び第２基板１２の両方の表面上には液晶配向膜が形成されていない。
【００９１】
第１基板１１及び第２基板１２は、第１基板１１の電極形成面と、第２基板１２の電極形成面とが対向するように所定の間隙（セルギャップ）をあけて配置されている。対向配置された一対の基板の周縁部は、シール材（図示略）を介して貼り合わされている。これら第１基板１１、第２基板１２及びシール材によって囲まれた領域に光学異方性層１３が設けられている。光学異方性層１３は、上記液晶組成物を用いて形成されている。光学異方性層１３は、液晶分子１３ａを含有する液状部である液晶層と、液晶分子１３ａの初期配向を制御する液晶制御層１６とを有している。
【００９２】
第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれの外側には偏光板１７が配置されている。第１基板１１の外縁部には端子領域が設けられており、端子領域に、液晶を駆動するためのドライバＩＣ等が接続されることによって液晶表示装置１０が駆動される。
【００９３】
＜液晶表示装置の製造方法＞
次に、液晶表示装置１０の製造方法について説明する。本製造方法は、以下の工程（Ｉ）及び工程（ＩＩ）を含む。
工程（Ｉ）：一対の基板を、液晶分子と重合性モノマーとを含有する液晶組成物の層を介して対向配置して液晶セルを構築する工程。
工程（ＩＩ）：液晶分子を配向させた状態で液晶セルに光照射する工程。
以下に、各工程について詳しく説明する。
【００９４】
・工程（Ｉ）について
図１に示す液晶表示装置１０を製造するには、まず、導電膜を有し液晶配向膜を有さない一対の基板（第１基板１１及び第２基板１２）を準備する。この一対の基板のうちいずれか一方の電極配置面側の表面に、基板の周縁部に沿ってシール材を塗布する。その後、電極配置面のうちシール材で囲んだ内部領域に、液晶組成物をＯＤＦ（One Drop Filling）法やインクジェット塗布法等により載置する。その後、シール材及び液晶組成物の層を有する基板と、他方の基板とを貼り合わせる。これにより、一対の基板の間に液晶組成物の層が配置された液晶セル１８が得られる。本実施形態では、一対の基板の各表面上に対して液晶配向膜を形成する処理は実施されない。
【００９５】
なお、液晶セルを構築する際、基板上の周縁部のうち注入孔に対応する部分を除くようにしてシール材を塗布し、その後、液晶組成物を配置する前に一対の基板を貼り合わせ、基板表面及びシール材によって囲まれたセルギャップ内に液晶組成物を注入充填した後に注入孔を封止する方法を採用してもよい。
【００９６】
・工程（ＩＩ）について
工程（ＩＩ）では、工程（Ｉ）で得られた液晶セルに光照射する。液晶セルへの光照射は、１回のみ行ってもよく、同一条件又は異なる条件で複数回行ってもよい。工程（ＩＩ）においては、光照射により形成される液晶制御層１６によって液晶分子１３ａの初期配向方向が記憶されるように液晶セルに光照射することが好ましい。具体的には、液晶表示装置の駆動方式がＰＳＡ方式である場合には、液晶組成物の層中の液晶が駆動する電圧を導電膜間に印加した状態で液晶セルに非偏光紫外線を照射することが好ましい。液晶表示装置の駆動方式が光垂直型又は光水平型である場合には、用いた液晶が等方相をとる温度まで加温しながら偏光紫外線を照射（第１の照射）し、その後に液晶が液晶相をとる温度にて非偏光紫外線を照射（第２の照射）することが好ましい。液晶組成物の層に対して光照射することにより、液晶組成物中の重合性基含有化合物の重合反応が進行する。その際、液晶組成物中の（Ｂ）重合体と重合性基含有化合物とが重合することにより、（Ｂ）重合体が硬化してなる層が基材上に形成される。なお、（Ｂ）重合体が極性基を更に有する場合、液晶制御層１６と基材との相互作用を増大させることができ、これにより（Ｂ）重合体による配向補助剤としての効果がより増大されるものと考えられる。
【００９７】
光照射に際し、電圧印加により低分子液晶を配向させる場合、印加する電圧は、例えば５〜５０Ｖの直流又は交流とすることができる。また、加温により低分子液晶を配向させる場合、加熱温度は、６０℃〜１８０℃とすることが好ましく、８０℃〜１５０℃とすることがさらに好ましい。加熱時間は、好ましくは１分〜６０分、より好ましくは２分〜３０分である。
【００９８】
液晶セルに照射する光としては、例えば１５０〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、３００〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線が好ましい。光の照射方向は、用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合、照射方向は斜め方向とする。
【００９９】
照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー等を使用することができる。なお、上記の好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター回折格子などと併用する手段等により得ることができる。光の照射量としては、好ましくは１，０００〜２００，０００Ｊ／ｍ２であり、より好ましくは１，０００〜１００，０００Ｊ／ｍ２である。こうした光照射処理により、液晶組成物の層中の重合性基含有化合物（重合性モノマー）が重合し、光学異方性層１３における第１基板１１側の界面及び第２基板１２側の界面のそれぞれに液晶制御層１６が形成される。
【０１００】
そして、液晶セルの外側表面に偏光板１７を貼り合わせることにより液晶表示装置１０が得られる。偏光板１７としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板、又はＨ膜そのものからなる偏光板等が挙げられる。
【０１０１】
なお、上記第１実施形態では、ＰＳＡ方式の液晶表示装置に適用する場合について説明したが、駆動方式はこれに限定されず、種々の駆動方式の液晶表示素子に適用することができる。具体的には、ＰＳＡ型のほか、光ＦＦＳ（Fringe Field Switching）型や光垂直型等の液晶表示装置に適用することができる。
【０１０２】
以上説明した本実施形態の液晶表示装置１０は種々の用途に有効に適用することができる。具体的には、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、ＰＤＡ、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニタ、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置として用いることができる。
【０１０３】
（第２実施形態）
次に、位相差フィルムに具体化した第２実施形態について説明する。
＜位相差フィルムの構成及び製造方法＞
本実施形態では、位相差フィルム２０は、図２に示すように、基材２１と光学異方性層２２とを有し、これらが積層されて形成されている。なお、位相差フィルム２０の基材２１上には液晶配向膜が形成されていない。位相差フィルム２０は、液晶配向性により優れた位相差フィルムを得ることができる点で、以下の工程（２−１）及び工程（２−２）を含む方法により製造することが好ましい。
【０１０４】
［工程（２−１）：塗布工程］
位相差フィルム２０を製造するには、まず、上記第１実施形態の液晶組成物を基材２１上に塗布し、液晶組成物からなる層を基材２１上に形成する。基材２１としては、例えば、ガラス基材や、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂基材が挙げられる。液晶組成物の塗布方法としては、バーコーター法、ロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法等の適宜の塗布方法を採用することができる。
【０１０５】
［工程（２−２）：配向及び硬化工程］
次いで、基材２１上に塗布した液晶組成物に対し、加熱及び光照射から選択される１種以上の処理を施すことにより、液晶組成物を硬化して光学異方性層２２を形成する。これらの処理を重畳的に行うことが、良好な配向が得られることから好ましい。得られる位相差フィルムの液晶配向性を優れたものとする観点から、本工程では、用いた液晶が等方相をとる温度まで加温しながら偏光紫外線を照射（第１の照射）し、次いで、液晶が液晶相をとる温度にて非偏光紫外線を照射（第２の照射）することにより膜全体を硬化させることが特に好ましい。
【０１０６】
液晶組成物を加熱する際の加熱温度は、液晶組成物中の重合性基含有化合物の種類によって適宜に選択される。例えばメルク社製のＲＭＳ０３−０１３Ｃを使用する場合、４０〜８０℃の範囲の温度で加熱することが好ましい。加熱時間は、好ましくは０．５〜５分である。また、照射光としては、２００〜５００ｎｍの範囲の波長を有する偏光又は非偏光の紫外線を好ましく使用することができる。光の照射量としては、第１の照射（すなわち、偏光紫外線の照射）については、好ましくは５〜１，０００ｍＪ／ｃｍ２であり、より好ましくは１０〜５００ｍＪ／ｃｍ２である。第２の照射（すなわち、非偏光紫外線の照射）については、好ましくは５０〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ２であり、より好ましくは１００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ２である。これにより、液晶と重合体との複合層が光学異方性層２２として基材２１上に形成される。また、液晶組成物に対する光照射により、液晶組成物中の重合性基含有化合物の重合反応が進行する。その際、液晶組成物中の（Ｂ）重合体と重合性基含有化合物とが重合することにより、光学異方性層２２において基材２１との界面付近に、（Ｂ）重合体が硬化してなる層が形成される。
【０１０７】
形成される光学異方性層２２の厚さは、所望の光学特性によって適宜に設定される。例えば、波長５４０ｎｍの可視光における１／２波長板を製造する場合は、形成した位相差フィルムの位相差が２４０〜３００ｎｍとなるような厚さが選択され、１／４波長板であれば、位相差が１２０〜１５０ｎｍとなるような厚さが選択される。目的の位相差が得られる光学異方性層２２の厚さは、使用する低分子液晶の光学特性によって異なる。例えばメルク製のＲＭＳ０３−０１３Ｃを使用する場合、１／４波長板を製造するための厚さは、０．６〜１．５μｍの範囲である。
【０１０８】
上記方法により得られた位相差フィルム２０は、液晶表示素子の位相差板として好適である。適用される液晶表示素子の動作モードに制限はなく、例えばＴＮ型、ＳＴＮ型、ＩＰＳ型、ＦＦＳ型、ＶＡ型などの公知の各種モードに適用することができる。位相差フィルム２０は、通常、液晶表示素子の視認側に配置された偏光板の外側面に対し、位相差フィルム２０の基材２１側の面が貼付されて用いられる。従って、基材２１をＴＡＣ製又は（メタ）アクリル製とし、基材２１を偏光フィルムの保護膜としても機能させる態様とすることが好ましい。
【０１０９】
（第３実施形態）
次に、液晶装置の一実施形態である高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）に具体化した第３実施形態について説明する。
＜ＰＤＬＣの構成＞
本実施形態では、ＰＤＬＣ３０は、リバース型ＰＤＬＣであり、図３に示すように、第１基材３１及び第２基材３２からなる一対の基材と、第１基材３１と第２基材３２との間に配置された光学異方性層３３と、を備えている。ＰＤＬＣ３０は、光学異方性層３３に形成されたポリマーネットワーク３３ａ中に存在している液晶分子３３ｂの配向を電界によって制御することにより、光を透過する透過状態と、光を散乱させる不透過状態とを切り替える調光素子である。
【０１１０】
第１基材３１及び第２基材３２は、高分子材料からなる透明基材である。基材を構成する高分子材料としては、例えば、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート等の材料が挙げられる。なお、第１基材３１及び第２基材３２をガラス基板としてもよいが、ＰＤＬＣ３０の薄型化及び軽量化を図ることができる点で、プラスチック基板であることが好ましい。
【０１１１】
第１基材３１及び第２基材３２は、互いに対向する面に、透明電極３６，３７をそれぞれ有している。これら透明電極３６，３７は、電極対を構築している。本実施形態では、透明電極３６，３７は透明導電膜であり、例えば酸化スズ（ＳｎＯ２）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社登録商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜、又は炭素材料からなる膜である。なお、透明電極３６，３７は、例えば櫛歯状等の所定のパターンを有していてもよい。
【０１１２】
光学異方性層３３は、（Ａ）液晶と（Ｂ）重合体とを含有し、かつ（Ｂ）重合体が極性基を有する液晶組成物を硬化することによって形成されている。液晶組成物は、液晶配向性や透明性、光散乱性、耐熱性及び繰り返し駆動耐性の各種特性において、優れたＰＤＬＣ素子を得ることができる点で、（Ｂ）重合体が、上記式（７）で表される構造と重合性基とが結合した構造（特定構造）を含む側鎖を有することが好ましい。上記式（７）で表される構造及び特定構造の具体例及び好ましい例については、上記第１実施形態の説明が適用される。
【０１１３】
光学異方性層３３は、ポリマーと液晶分子３３ｂとが混在する高分子／液晶複合材料層であり、光学異方性層３３中に、重合性基含有化合物を重合して形成されたポリマーネットワーク３３ａが構築されている。なお、第１基材３１及び第２基材３２のそれぞれの電極配置面上には液晶配向膜が形成されていない。また、ＰＤＬＣ３０は、第１基材３１及び第２基材３２の外側表面に偏光板を備えていない。そのため、光の吸収損失が少なく、光の利用効率が高い点で優れている。
【０１１４】
ＰＤＬＣ３０は、透明電極３６，３７間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子３３ｂの長軸方向が基板面に対して垂直な方向となることにより、入射光が一対の基材の一方から他方へ透過して透明な状態となる。一方、透明電極３６，３７間に電圧が印加されている状態では、液晶分子３３ｂが基板面に平行な方向に向かって回転し、液晶分子３３ｂの配向状態が変化することにより、入射光は散乱して非透明な状態となる。こうした電圧の印加／無印加の切り替えにより、ＰＤＬＣ３０は調光機能を発現する。ＰＤＬＣ３０は、例えばフィルム状や板状である。なお、ＰＤＬＣ３０は、印加電圧に応じて光透過率を可変とするものであってもよい。
【０１１５】
＜ＰＤＬＣの製造方法＞
次に、ＰＤＬＣ３０の製造方法について説明する。ＰＤＬＣ３０は、第１基材３１及び第２基材３２からなる一対の基材を、液晶組成物の層を挟んで配置して液晶セルを構築する工程（３−１）と、液晶セルの構築後に液晶組成物を硬化させる工程（３−２）と、を含む方法により製造されることが好ましい。
【０１１６】
（工程（３−１）：セル構築工程）
本工程では、透明電極を有する基材を２枚準備し、電極形成面が相対するように対向配置した２枚の基材間に、上記液晶組成物の層を配置して液晶セルを製造する。具体的には、第１基材３１及び第２基材３２の周辺部をシール材によって貼り合わせ、基材表面及びシール材により区画されたセルギャップ内に上記液晶組成物を注入充填した後、注入孔を封止する方法；一方の基材の電極形成面の外縁部にシール材を塗布し、さらに電極形成面上の所定の数箇所に液晶組成物を滴下した後、電極形成面が対向するように他方の基材を貼り合わせるとともに上記液晶組成物を基材３１，３２の面全体に押し広げ、その後シール材を硬化する方法（ＯＤＦ方式）、等が挙げられる。シール材としては、例えば硬化剤及びスペーサとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
【０１１７】
（工程（３−２）：配向及び硬化工程）
工程（３−２）では、加熱及び光照射から選択される１種以上の処理を施すことによって、液晶組成物を硬化させる処理を行う。この硬化反応により、内部にポリマーネットワークが形成された光学異方性層３３が得られる。熱により硬化させる場合、加熱温度は、液晶組成物中の重合性基含有化合物の種類によって適宜に選択されるが、例えば４０〜８０℃の範囲の温度とする。加熱時間は、好ましくは０．５〜５分である。光照射により硬化させる場合、照射光としては、２００〜５００ｎｍの範囲の波長を有する非偏光紫外線を好ましく使用することができる。光の照射量としては、５０〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましく、１００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ２とすることがより好ましい。液晶組成物に対する光照射により、液晶組成物中の重合性基含有化合物の重合反応が進行する。その際に、液晶組成物中の（Ｂ）重合体と重合性基含有化合物との重合が併せて行われることにより、光学異方性層３３中において基材３１，３２との界面付近に、（Ｂ）重合体が硬化してなる層が形成される。
【０１１８】
ＰＤＬＣ３０は種々の用途に適用可能であり、例えば、建物の窓や、室内外の仕切り（パーティション）、ショーウィンドウ、車両（自動車、航空機、船舶、鉄道など）の窓、室内外の各種広告、案内標識、家電機器、携帯電話、スマートフォン、各種モニタ、時計、携帯型ゲーム、パソコン、眼鏡、サングラス、医療機器、家具等の各種調光素子として用いることができる。ＰＤＬＣ３０は、素子の厚みや硬さ、形状、用途等に応じて、そのまま使用してもよく、ガラスや透明樹脂等に貼り付けて使用してもよい。
【実施例】
【０１１９】
以下、実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【０１２０】
以下の実施例及び比較例において、重合体の重量平均分子量及びエポキシ当量は以下の方法により測定した。
［重合体の重量平均分子量］
重量平均分子量は、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー（株）製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶剤：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
［エポキシ当量］
エポキシ当量は、JIS C 2105に記載の塩酸−メチルエチルケトン法により測定した。
【０１２１】
本実施例で使用した化合物の構造式を以下に示す。なお、以下では便宜上、「式（Ｘ）で表される化合物」を単に「化合物（Ｘ）」と略すことがある。
【化９】
2020173424.tif 000011
【化１０】
2020173424.tif 000012
【０１２２】
【化１１】
2020173424.tif 000013
【０１２３】
【化１２】
2020173424.tif 000014
【化１３】
2020173424.tif 000015
【化１４】
2020173424.tif 000016
【化１５】
2020173424.tif 000017
【０１２４】
【化１６】
2020173424.tif 000018
【０１２５】
＜ポリオルガノシロキサンの合成＞
［合成例１］
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、化合物（ａ−１）１００ｇ、メチルイソブチルケトン５００ｇ及びトリエチルアミン１０ｇを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水１００ｇを滴下漏斗より３０分かけて滴下した後、還流下で撹拌しつつ、８０℃で６時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、０．２質量％硝酸アンモニウム水溶液により、洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、反応性ポリオルガノシロキサン（ＥＳＳＱ−１）を粘調な透明液体として得た。この反応性ポリオルガノシロキサン（ＥＳＳＱ−１）について、１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、化学シフト（δ）＝３．２ｐｐｍ付近にエポキシ基に基づくピークが得られた。得られた反応性ポリオルガノシロキサン（ＥＳＳＱ−１）の重量平均分子量Ｍｗは３０００、エポキシ当量は１９０ｇ／モルであった。
［合成例２，３］
使用するモノマーの種類及び量を下記表１に記載のとおりに変更した点以外は合成例１と同様にして、反応性ポリオルガノシロキサン（ＥＳＳＱ−２）、（ＥＳＳＱ−３）を合成した。なお、表１中、モノマー欄の数値は、ポリオルガノシロキサンの合成に使用したモノマーの合計量１００モル部に対する各化合物の割合（モル部）を表す。
【０１２６】
【表１】
2020173424.tif 000019
【０１２７】
［合成例４］
５００ｍＬの三口フラスコに、反応性ポリオルガノシロキサン（ＥＳＳＱ−１）を１０．０ｇ、溶媒としてメチルイソブチルケトン３００ｇ、変性成分として化合物（ｂ−１）を３．１０ｇ（反応性ポリオルガノシロキサンが有するモノマー単位数１００モル部に対して２０モル部）、及び化合物（ｂ−３）を３．２４ｇ（反応性ポリオルガノシロキサンが有するモノマー単位数１００モル部に対して１０モル部）、並びに触媒としてＵＣＡＴ  １８Ｘ（商品名、サンアプロ（株）製）０．１０ｇを仕込み、１００℃で４８時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを加えて得た溶液を３回水洗し、有機層を、硫酸マグネシウムを用いて乾燥した後、溶剤を留去することにより、重合性基及び配向性基を有するポリオルガノシロキサン（これを重合体（ＰＳＱ−１）とする。）を１４．１ｇ得た。得られた重合体の重量平均分子量Ｍｗは８２００であった。
【０１２８】
［合成例５〜９］
使用する反応性ポリオルガノシロキサン及び変性成分の種類及び量を下記表２に記載のとおりに変更した点以外は合成例４と同様にして、重合性基及び配向性基を有するポリオルガノシロキサン（ＰＳＱ−２）〜（ＰＳＱ−６）をそれぞれ合成した。
［比較合成例１，２］
使用する反応性ポリオルガノシロキサン及び変性成分の種類及び量を下記表２に記載のとおりに変更した点以外は合成例４と同様にして、配向性基を有するポリオルガノシロキサン（ＰＳＱ−７）、（ＰＳＱ−８）をそれぞれ合成した。なお、表２中、変性成分欄の数値は、使用した反応性ポリオルガノシロキサンが有するモノマー単位数１００モル部に対する変性成分の各化合物の使用割合（モル部）を表す。
【０１２９】
【表２】
2020173424.tif 000020
【０１３０】
＜マレイミド構造含有重合体の合成＞
［合成例１０］
窒素下、３００ｍＬ二口フラスコに、重合成分（モノマー）として、化合物（ｃ−１）９．５３ｇ（２１ｍｍｏｌ）、メタクリル酸グリシジル６．０８ｇ（４３ｍｍｏｌ）、及びメタクリル酸２．３０ｇ（２７ｍｍｏｌ）、化合物（ｃ−８）２．０９ｇ（１６ｍｍｏｌ）、ラジカル重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．６０ｇ（２．４ｍｍｏｌ）、並びに溶媒としてＮ-メチル-２-ピロリドン８０ｍｌを加え、７０℃で５時間重合した。次いで、５０℃に冷却した後、化合物（ｃ−７）を１．６５ｇ（１１ｍｍｏｌ）を滴下した後、２時間撹拌して反応を行った。反応終了後、ｎ−ヘキサンに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で８時間真空乾燥することで、重合性基及び配向性基を有するマレイミド構造含有重合体（これを重合体（ＰＳＭ−１）とする。）を１６．１ｇ得た。得られた重合体の重量平均分子量Ｍｗは２５０００、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎは２であった。
［合成例１１、１２］
使用する重合成分（モノマー）及び変性成分の種類及び量を下記表３に記載のとおりに変更した点以外は合成例１０と同様にしてマレイミド構造含有重合体（ＰＳＭ−２）、（ＰＳＭ−３）を合成した。なお、表３中、重合成分欄の数値は、重合体の合成に使用したモノマーの合計量１００モル部に対する各化合物の割合（モル部）を表す。変性成分欄の数値は、反応性基含有重合体が有するモノマー単位数１００モル部に対する変性成分の各化合物の使用割合（モル部）を表す。
【０１３１】
＜アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体の合成＞
［合成例２０〜２２］
使用する重合成分（モノマー）及び変性成分の種類及び量を下記表３に記載のとおりに変更した点以外は合成例１０と同様に重合を行い、アルコキシシリル基含有（メタ）アクリル系重合体（ＰＳＭ−４）〜（ＰＳＭ−６）を合成した。
【０１３２】
【表３】
2020173424.tif 000021
【０１３３】
＜液晶表示装置の製造及び評価＞
［実施例１：ＰＳＡ型液晶表示装置］
（１）液晶組成物の調製
誘電率異方性が負のネマチック液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８）１０ｇに、化合物（ｇ−１）、化合物（ｄ−１）、化合物（ｆ−１）、化合物（ＲＭ−１）及び重合体（ＰＳＱ−１）の含有割合が、液晶組成物の全構成成分の合計量に対してそれぞれ１０質量％、０．０１質量％、０．１質量％、２質量％、０．５質量％となるように加え、混合することにより液晶組成物（ＰＬＣ−１）を得た。
【０１３４】
（２）液晶表示装置の製造
２枚のガラス基板のそれぞれの表面に、パターニングされたＩＴＯ電極からなる導電膜を有する一対のガラス基板を準備した。基板上には液晶配向膜を形成せずに、ガラス基板のＩＴＯ面の外縁に、直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、エポキシ樹脂接着剤の内側の面に、液晶組成物（ＰＬＣ−１）を６点滴下した。具体的には、縦２点×横３点を滴下し、各点の間隔は上下左右１０ｍｍとし、各点の塗布量を０．６ｍｇとした。この基板ともう１枚のガラス基板とが相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させて液晶セルを製造した。得られた液晶セルにつき、電極間に周波数６０Ｈｚの交流２０Ｖｐｐを印加し、液晶が駆動している状態で、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて、８０ｍＷ／ｃｍ２の非偏光紫外線を１２５秒間照射した。なお、照射量は、波長３６５ｎｍ基準で計測される光量計を用いて計測した値である。
【０１３５】
（３）液晶配向性の評価
偏光板を直交配置させた状態で偏光顕微鏡にて評価用液晶セルを観察し、面内に存在した配向不良の個数を数えた。このとき、配向不良の個数が０個であった場合を液晶配向性「非常に良好（◎）」、１個以上６個未満であった場合を「良好（○）」、６個以上１１個未満であった場合を「可（△）」、１１個以上であった場合を「不良（×）」と評価した。その結果、この実施例では配向不良の個数が０個であり、「非常に良好（◎）」の評価であった。
【０１３６】
［実施例２〜６及び比較例１，２］
液晶組成物の配合処方を下記表４の通りに変更した点以外は実施例１と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−２）〜（ＰＬＣ−６）、（ＰＬＣ−１２）、（ＰＬＣ−１３）をそれぞれ調製した。また、調製した各液晶組成物を用い、実施例１と同様にしてＰＳＡ型液晶表示装置を製造するとともに、実施例１と同様にして配向性の評価を行った。それらの結果を下記表４に示した。なお、表４中、括弧内の数値は、液晶組成物の全構成成分の合計量に対する各成分の配合割合（質量％）を表す。
【０１３７】
［実施例７：光垂直型液晶表示装置］
（１）液晶組成物の調製
ネマチック液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８）１０ｇに、化合物（ｇ−１）、化合物（ｄ−２）、化合物（ｆ−１）、化合物（ＲＭ−１）及び重合体（ＰＳＱ−５）の含有割合が、液晶組成物の全構成成分の合計量に対してそれぞれ５質量％、０．０１質量％、０．１質量％、２質量％、０．５質量％となるように加え、混合することにより液晶組成物（ＰＬＣ−７）を得た。
【０１３８】
（２）液晶表示装置の製造
ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板を２枚準備し、一方の基板の透明電極面の外周部に、直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した。次いで、一対の基板の透明電極面を対向させて圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に液晶組成物（ＰＬＣ−７）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１３０℃で加熱してから室温まで徐冷した。得られた液晶セルにつき、１２０℃で加熱して等方相とした後、Ｈｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて、３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線１Ｊ／ｃｍ２を、基板法線から４０°傾いた方向から照射した。その後、液晶セルを室温まで徐冷して液晶相とした後、液晶が駆動していない状態にて、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて、３４０ｎｍのカットフィルターを通し、８０ｍＷ／ｃｍ２の非偏光紫外線を１２５秒間照射した。なお、照射量は、波長３６５ｎｍ基準で計測される光量計を用いて計測した値である。
【０１３９】
（３）液晶配向性の評価
上記で製造した光垂直型液晶表示装置を用い、実施例１と同様の方法により液晶配向性を評価した。その結果、この実施例では配向不良の個数が０個であり、「非常に良好（◎）」の評価であった。
［実施例８，９］
液晶組成物の配合処方を下記表４の通りに変更した点以外は実施例７と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−８）、（ＰＬＣ−９）をそれぞれ調製した。また、調製した各液晶組成物を用い、実施例７と同様にして光垂直型液晶表示装置を製造するとともに、実施例１と同様にして配向性の評価を行った。それらの結果を下記表４に示した。
【０１４０】
［実施例１０：光ＦＦＳ型液晶表示装置］
（１）液晶組成物の調製
誘電率異方性が正のネマチック液晶（メルク社製、ＺＬＩ−５０８１）１０ｇに、化合物（ｇ−１）、化合物（ｅ−１）、化合物（ｆ−３）、化合物（ＲＭ−３）及び重合体（ＰＳＱ−６）の含有割合が、液晶組成物の全構成成分の合計量に対してそれぞれ１０質量％、０．１質量％、０．１質量％、２質量％、０．５質量％となるように添加し、混合することにより液晶組成物（ＰＬＣ−１０）を得た。
【０１４１】
（２）液晶表示装置の製造
フィッシュボーン状にパターニングされたＩＴＯ電極を有するガラス基板と、パターンを有さないＩＴＯ電極を有するガラス基板とからなり、これら基板のうち、パターンを有さないＩＴＯ電極を有するガラス基板の電極側表面に、３．５μｍカラムスペーサーを有するものを一対の基板として準備した。本実施例では、ライン／スペース＝３．５μｍ／３．５μｍのフィッシュボーン状の電極パターンとした。ここで使用したパターニングされたＩＴＯ電極の電極パターンを図４及び図５に示した。
基板上には液晶配向膜を形成せずに、次に、パターニングされたＩＴＯ電極を有するガラス基板のＩＴＯ面の外縁に、直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、エポキシ樹脂接着剤の内側の面に、液晶組成物（ＰＬＣ−１０）を６点滴下した。具体的には、縦２点×横３点を滴下し、各点の間隔は上下左右１０ｍｍとし、各点の塗布量を０．６ｍｇとした。この基板ともう１枚のガラス基板とが相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させて液晶セルを製造した。得られた液晶セルにつき、１２０℃で加熱して等方相とした後、Ｈｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２Ｊ／ｃｍ２を塗膜面に対し垂直の方向から照射した。その後、液晶セルを室温まで徐冷して液晶相とした後、液晶が駆動していない状態にて、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて、３４０ｎｍのカットフィルターを通し、８０ｍＷ／ｃｍ２の非偏光紫外線を１２５秒間照射した。なお、照射量は、波長３６５ｎｍ基準で計測される光量計を用いて計測した値である。
【０１４２】
（３）液晶配向性の評価
上記で製造した光ＦＦＳ型液晶表示装置を用い、実施例１と同様の方法により液晶配向性を評価した。その結果、この実施例では配向不良の個数が０個であり、「非常に良好（◎）」の評価であった。
［実施例１１］
液晶組成物の配合処方を下記表４の通りに変更した点以外は実施例１０と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−１１）を調製した。また、調製した液晶組成物（ＰＬＣ−１１）を用い、実施例１０と同様にして光ＦＦＳ型液晶表示装置を製造するとともに、実施例１と同様にして配向性の評価を行った。その結果を下記表４に示した。表４中の化合物の略号は、上記で例示した化合物にそれぞれ付した括弧内の符号に対応する（以下、表５、表６についても同じ）。
【０１４３】
【表４】
2020173424.tif 000022
【０１４４】
＜位相差フィルムの製造及び評価＞
［実施例１２］
（１）液晶組成物の調製
重合性液晶（メルク社製、ＲＭＳ０３−０１３Ｃ）１０ｇに、化合物（ＲＭ−１）及び重合体（ＰＳＱ−６）の含有割合が、液晶組成物の全構成成分の合計量に対してそれぞれ１質量％、３質量％となるように添加し、混合することにより液晶組成物（ＰＬＣ−１５）を得た。
【０１４５】
（２）位相差フィルムの製造
液晶組成物（ＰＬＣ−１５）を孔径０．２μｍのフィルターでろ過した後、この液晶組成物（ＰＬＣ−１５）を、基材としてのＴＡＣフィルムの一方の面に、バーコーターにより塗布した。なお、基材上には液晶配向膜を形成せずに液晶組成物を基材上に塗布した。温度１２０℃に調整したオーブン内で２分間ベークして等方相とした後、Ｈｇ−Ｘｅランプを用いて、３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２０ｍＪ／ｃｍ２を塗膜面に対し垂直の方向から照射することにより配向性を発現させ、その後、室温まで徐冷して液晶層とした後、３６５ｎｍの輝線を含む非偏光紫外線１，０００ｍＪ／ｃｍ２を塗膜面に対して垂直の方向から照射することにより液晶組成物（ＰＬＣ−１５）を硬化することにより位相差フィルムを製造した。
【０１４６】
（３）液晶配向性の評価
上記（２）で製造した位相差フィルムにつき、クロスニコル下での目視及び偏光顕微鏡（倍率２．５倍）によって異常ドメインの有無を観察することにより液晶配向性を評価した。評価は、目視にて配向性が良好であり、かつ偏光顕微鏡にて異常ドメインが観察されなかった場合を液晶配向性「非常に良好（◎）」、目視では配向性が良好であったが、偏光顕微鏡にて異常ドメインが観察された場合を液晶配向性「良好（○）」、目視にて液晶の配向は見られたが配向性の異常が見られ、かつ偏光顕微鏡でも異常ドメインが観察された場合を液晶配向性「可（△）」、目視にて液晶が未配向であることが観察され、かつ偏光顕微鏡にて異常ドメインが観察された場合を液晶配向性「不良（×）」とした。その結果、この位相差フィルムでは、液晶配向性「良好（○）」と評価された。
【０１４７】
［実施例１３〜１９、３７〜４２及び比較例３，４］
液晶組成物の配合処方を下記表５の通りに変更した点以外は実施例１２と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−１６）〜（ＰＬＣ−２４）、（ＰＬＣ−４６）〜（ＰＬＣ−５１）をそれぞれ調製した。また、調製した各液晶組成物を用い、実施例１２と同様にして位相差フィルムを製造するとともに、実施例１２と同様にして液晶配向性の評価を行った。それらの結果を下記表５に示した。
【０１４８】
【表５】
2020173424.tif 000023
【０１４９】
＜高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）の製造及び評価〔１〕＞
［実施例２０］
（１）液晶組成物の調製
ネマチック液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８）１０ｇに、化合物（ｄ−１）、化合物（ｅ−１）、化合物（ｆ−４）、化合物（ＲＭ−４）及び重合体（ＰＳＱ−１）の含有割合が、液晶組成物の全構成成分の合計量に対してそれぞれ０．０１質量％、３質量％、１５質量％、１５質量％、０．５質量％となるように添加し、混合することにより液晶組成物（ＰＬＣ−２５）を得た。
【０１５０】
（２）ＰＤＬＣ素子の製造
表面にＩＴＯ電極を有する一対のＰＥＴフィルム基材（ＰＥＴ−ＩＴＯ基材）を準備した。基材には液晶配向膜を形成せずに、続いて、一方の基材の電極配置面に１８μｍのスペーサを塗布し、その後、スペーサを塗布した面に、上記で調製した液晶組成物（ＰＬＣ−２５）を滴下した。次いで、他方の基材の電極配置面が向き合うように、２枚の基材をシール剤により貼り合わせ、液晶セルを得た。この液晶セルに、紫外線発光ダイオードを光源とする紫外線照射装置を用いて、波長３６５ｎｍ、紫外線強度１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１００秒、基材表面温度２０℃の条件で非偏光紫外線を照射することにより液晶組成物（ＰＬＣ−２５）を硬化させ、ＰＤＬＣ素子を得た。
【０１５１】
（３）垂直配向性の評価
偏光板を直交配置させた状態で偏光顕微鏡にて評価用液晶セルを観察し、面内に存在した配向不良の個数を数えた。このとき、配向不良の個数が０個であった場合を垂直配向性「非常に良好（◎）」、１個以上６個未満であった場合を「良好（○）」、６個以上１１個未満であった場合を「可（△）」、１１個以上であった場合を「不良（×）」と評価した。その結果、この実施例では配向不良の個数が０個であり、「非常に良好（◎）」の評価であった。
【０１５２】
（４）透明性の評価
上記（２）で製造したＰＤＬＣ素子につき、電圧無印加状態でのヘーズ（ＨＡＺＥ）を測定することにより電圧無印加時の透明性を評価した。測定は、分光式ヘーズメータ（東京電色社製）を用いて行った。評価は、ヘーズ値が３％未満であった場合を「良好（◎）」とし、３％以上１０％未満であった場合を「可（○）」とし、１０％以上であった場合を「不良（×）」とした。その結果、この実施例では「良好（◎）」の評価であった。
（５）光散乱性の評価
上記（１）で製造したＰＤＬＣ素子につき、電圧印加状態でのヘーズ値を測定することにより電圧印加時の光散乱性を評価した。測定は、ＰＤＬＣ素子を交流駆動で４０Ｖ印加し、上記（４）と同様に分光式ヘーズメータ（東京電色社製）を用いて行った。評価は、ヘーズ値が９０％よりも大きかった場合を「良好（◎）」とし、９０％以下８５％よりも大きかった場合を「可（○）」とし、８５％以下であった場合を「不良（×）」とした。その結果、この実施例では「良好（◎）」の評価であった。
【０１５３】
（６）耐熱性の評価
上記（１）で製造したＰＤＬＣ素子につき、１００℃のオーブンの中に２００時間保管した。２００時間経過後にＰＤＬＣ素子を取り出し、電圧無印加状態でのヘーズ値ＨＡ１及び電圧印加状態でのヘーズ値ＨＡ２を測定した。評価は、下記数式（１）により得られるΔＨＺ１の値が５％未満であった場合を「優良（◎）」とし、５％以上７．５％未満であった場合を「良好（○）」とし、７．５％以上１０％未満であった場合を「可（○）」とし、１０％以上であった場合を「不良（×）」とした。その結果、この実施例では「優良（◎）」の評価であった。
ΔＨＺ１＝（ＨＢ２−ＨＢ１）−（ＨＡ２−ＨＡ１）    …（１）
（数式（１）中、ＨＢ１は、熱付与前に電圧無印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＢ２は、熱付与前に電圧印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＡ１は、熱付与後に電圧無印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＡ２は、熱付与後に電圧印加状態で測定したヘーズ値である。）
【０１５４】
（７）繰り返し駆動性能の評価
上記（１）で製造したＰＤＬＣ素子につき、交流駆動で４０Ｖの電圧を１時間印加した後、電圧無印加状態を１時間保持した。この電圧印加−無印加の動作を１回としてカウントし、１００回繰り返し行った。その後、電圧無印加状態でのヘーズ値ＨＣ１及び電圧印加状態でのヘーズ値ＨＣ２を測定した。評価は、下記数式（２）により得られるΔＨＺ２が３％未満であった場合を「良好（◎）」とし、３％以上１０％未満であった場合を「可（○）」とし、１０％以上であった場合を「不良（×）」とした。その結果、この実施例では「良好（◎）」の評価であった。
ΔＨＺ２＝（ＨＢ２−ＨＢ１）−（ＨＣ２−ＨＣ１）    …（２）
（数式（２）中、ＨＢ１は、繰り返し駆動前に電圧無印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＢ２は、繰り返し駆動前に電圧印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＣ１は、繰り返し駆動後に電圧無印加状態で測定したヘーズ値であり、ＨＣ２は、繰り返し駆動後に電圧印加状態で測定したヘーズ値である。）
【０１５５】
［実施例２１〜２５及び比較例５，６］
液晶組成物の配合処方を下記表６の通りに変更した点以外は実施例２０と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−２６）〜（ＰＬＣ−３２）をそれぞれ調製した。また、調製した各液晶組成物を用い、実施例２０と同様にしてＰＤＬＣ素子を製造するとともに、実施例２０と同様にして各種評価を行った。それらの結果を下記表７に示した。
【０１５６】
【表６】
2020173424.tif 000024
【０１５７】
【表７】
2020173424.tif 000025
【０１５８】
以上の結果から明らかなように、実施例１〜２５、３７〜４２の液晶組成物によれば、基材上に液晶配向膜が形成されていない場合にも、良好な液晶配向性を示す各種の液晶素子（液晶表示装置、位相差フィルム、ＰＤＬＣ）が得られた。一方、比較例１〜６の液晶組成物を用いた場合には、実施例のものに比べて液晶配向性が劣っていた。
【０１５９】
また、ＰＤＬＣ素子を製造した実施例２０〜２５のうち、液晶組成物中の重合体成分としてポリオルガノシロキサンを用いた実施例２０〜２３では、耐熱性及び繰り返し駆動性能が良好であった。これらの中でも特に、実施例２０及び実施例２３では、垂直配向性、透明性、光散乱性、耐熱性及び繰り返し駆動性能の評価において、他の実施例よりも優れていた。
【０１６０】
＜ポリオルガノシロキサンの合成＞
［合成例１３〜１９］
使用する反応性ポリオルガノシロキサン及び変性成分の種類及び量を下記表８に記載のとおりに変更した点以外は合成例４と同様にして、重合性基及び配向性基を有するポリオルガノシロキサン（ＰＳＱ−１）、（ＰＳＱ−９）〜（ＰＳＱ−１９）をそれぞれ合成した。なお、表８中、変性成分の欄の数値は、使用した反応性ポリオルガノシロキサンが有するモノマー単位数１００モル部に対する変性成分の化合物の使用割合（モル部）を表す。
【０１６１】
【表８】
2020173424.tif 000026
【０１６２】
＜高分子型液晶素子（ＰＤＬＣ）の製造及び評価〔２〕＞
［実施例２６〜３６及び比較例７，８］
液晶組成物の配合処方を下記表９の通りに変更した点以外は実施例２０と同様にして液晶組成物（ＰＬＣ−３３）〜（ＰＬＣ−４５）をそれぞれ調製した。また、調製した各液晶組成物を用い、実施例２０と同様にしてＰＤＬＣ素子を製造するとともに、実施例２０と同様にして各種評価を行った。それらの結果を下記表１０に示した。
【０１６３】
【表９】
2020173424.tif 000027
【０１６４】
【表１０】
2020173424.tif 000028
【０１６５】
表１０の結果から明らかなように、実施例２６〜３６の液晶組成物によれば、基材上に液晶配向膜が形成されていない場合にも、良好な液晶配向性を示すＰＤＬＣ素子が得られた。また、実施例２６〜３６の液晶組成物によれば、透明性及び光散乱性が良好なＰＤＬＣ素子が得られた。これに対し、重合性基、配向性基及び極性基を有する重合体に代えて、重合性基、配向性基及び極性基を有する低分子化合物を含有させた比較例７の液晶組成物では、実施例２６〜３６に比べて液晶配向性及び透明性に劣っていた。また、特定構造を有さないポリオルガノシロキサンを用いた比較例８の液晶組成物では、実施例２６〜３６に比べて光散乱性に劣っていた。
さらに、実施例２６〜３６の液晶組成物は、耐熱性及び繰り返し駆動性能の評価においても優れていることが分かった。
【符号の説明】
【０１６６】
１…ＩＴＯ電極、２…スリット部、３…遮光膜、１０…液晶表示装置、２０…位相差フィルム、３０…高分子型液晶素子
【図１】
2020173424.tif 000029
【図２】
2020173424.tif 000030
【図３】
2020173424.tif 000031
【図４】
2020173424.tif 000032
【図５】
2020173424.tif 000033