(57)【要約】【課題】  ポリマーネットワーク型液晶素子としての実用性を備えた電気光学特性を有しつつ、基材との密着性を向上させることができるポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、該液晶組成物を用いたポリマーネットワーク型液晶表示素子、及びその製造方法、並びにポリマーネットワーク型液晶素子を用いた物品を提供することである。【解決手段】  本発明は、第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物、第２成分として負の誘電率を有する液晶性化合物、第３成分として極性基を有する重合性化合物を含有するポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、該液晶組成物を用いたポリマーネットワーク型液晶素子及びその製造方法である。本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物は、液晶素子に用いた場合、実用に耐えうるための良好な電気光学特性を有し、また、ポリマーネットワーク型液晶素子として良好な密着性を得ることができる。【選択図】  図１
2020139153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１成分〜第３成分を必須成分として含有するポリマーネットワーク型液晶性組成物において、第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物を該組成物中に５〜６０質量％、第２成分として負の誘電率を有する液晶性化合物、第３成分としてメソゲン性骨格を有さず、極性基を有する重合性化合物を含有することを特徴とするポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【請求項２】
前記第１成分のメソゲン性骨格を有する重合性化合物として、一般式（Ｉ）で表される化合物を１種または２種以上含有する請求項１に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【化１】
2020139153.tif 000087
(式中、Ｐ１、Ｐ２は各々独立して重合性基を表し、
Ｓ１、Ｓ２は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
Ｘ１、Ｘ２は、Ｓ1又はＳ２への結合手を左端の結合として表記する場合において、各々独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、
−ＣＯＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し（ただし、Ｐ１−Ｓ１−Ｘ１−及びＰ２−Ｓ２−Ｘ２−で表される基中には−Ｏ−Ｏ−を含まない。）、
Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＲＺ１−、−ＯＣＯ−ＲＺ１−、−ＲＺ１−ＣＯＯ−、−ＲＺ１−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し（ただし、−ＲＺ１−は、炭素原子数２〜６のアルキレン基を表す。）、Ｚ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く、
Ａ１、Ａ２は各々独立して、２価の芳香環、脂環、複素環及び縮合環から選択される基を表し、Ａ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く、
ｎは各々独立して１〜９の整数を表す。）
【請求項３】
請求項２に記載の前記第１成分に加えて、第１成分のメソゲン性骨格を有する重合性化合物として、一般式（２）、（４）〜（８）で表される化合物群から選択される化合物を１種または２種以上含有する請求項２に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【化２】
2020139153.tif 000088
（上記式（２）〜（８）中、Ｐ１１〜Ｐ７４は、下記式（Ｐ−１）〜式（Ｐ−２０）
【化３】
2020139153.tif 000089
から選択される基を表し、
Ｘ１１〜Ｘ７２は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表すが、Ｘ１１〜Ｘ７２が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く（ただし、各Ｐ−（Ｓ−Ｘ）−結合には−Ｏ−Ｏ−を含まない。）、
Ｓ１１〜Ｓ７２は各々独立して炭素原子数１〜１８のアルキレン基（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または前述の重合性基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＨ（ＯＨ）−、ＣＨ（ＣＯＯＨ）、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い）又は単結合を表し、
Ｍ１１、Ｍ３１、Ｍ５１、Ｍ７１は、各々独立して、下記一般式（９−ａ）で表されるメソゲン基
【化４】
2020139153.tif 000090
（一般式（９−ａ）中、Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３は各々独立して少なくとも環構造を１つ以上有する２価の基であり、前記２価の基は１，２−シクロプロピレン基、１，３−シクロブチレン基、２，５−シクロペンチレン基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，５−ジイル基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，６−ジイル基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−２，５−ジイル基、トリシクロ［３．３．１．１３，７］−１，３−ジイル基、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、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、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−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、ピラジン−２，５−ジイル基、チオフェン−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、ナフチレン−１，４−ジイル基、ナフチレン−１，５−ジイル基、ナフチレン−１，６−ジイル基、ナフチレン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、ベンゾチアゾール基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジチオフェン−２，６−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジセレノフェン−２，６−ジイル基、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，７−ジイル基、［１］ベンゾセレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，７−ジイル基、又はフルオレン−２，７−ジイル基から選ばれる基を表すが、これらの基は無置換又は１つ以上のＬ１によって置換されても良いが、Ａ９１及び／又はＡ９２が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、
Ｚ９１及びＺ９２は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表すが、Ｚ９１及び／又はＺ９２が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、
ｊ９１及びｊ９２は、各々独立して０〜４を表すが、ｊ９１＋ｊ９２は１〜４の整数を表し、
Ｌ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＲ１＝Ｎ−Ｎ＝ＣＲ１−、又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良い炭素原子数１から２０の直鎖状、分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良い（なお、Ｒ１は水素原子、又は、炭素原子数１から２０のアルキル基を表すが、当該アルキル基は直鎖状であっても分岐状であっても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、当該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良い。）。）
を表し、
Ｍ４１は、前記Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３として例示した環構造を有する３価の有機基であり、
Ｍ６１は前記Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３として例示した環構造を有する４価の有機基であり、
Ｒ１１は水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、又は、炭素原子数１から２０のアルキル基を表すが、当該アルキル基は直鎖状であっても分岐状であっても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、当該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良く、
ｍ１〜ｍ７、ｎ２〜ｎ７、ｌ４〜ｌ６、ｋ６は各々独立して０から５の整数を表す。）
【請求項４】
前記第２成分の負の誘電率を有する液晶性化合物として、一般式（ＩＩａ）で表される化合物を１種または２種以上含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【化５】
2020139153.tif 000091
（式中Ｒ４１及びＲ４４はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２及びＭ４３はお互い独立して、
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
（ｃ）  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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）  １，４−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）、基（ｃ）及び基（ｄ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２及びＬ４３はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３Ｌ４１及び／又はＬ４３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１及びＸ４２はフッ素原子、塩素原子、又はシアノ基を表し、
ｕ及びｖはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖは２以下である。）
【請求項５】
前記第３成分のメソゲン性骨格を有さず極性基を有する重合性化合物として、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を１種または２種以上含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【化６】
2020139153.tif 000092
（式中、ＰＰ１は重合性基を表し、
ＳＳ１は炭素原子数１〜１８のアルキレン基（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または重合性官能基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＨ（ＯＨ）−、ＣＨ（ＣＯＯＨ）、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い）、又は単結合を表し、
ＸＸ１は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ＣＯＮＲ１Ｒ２、−ＳＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓｉ（ＯＨ）３−α（ＣＨ３）α、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、又は−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−（Ｒ１、Ｒ２は各々独立して、水素、または炭素数１〜３のアルキル基を表し、αは１〜２の整数を表す。）を表し、
ｎｎ１は、ＸＸ１が−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ＣＯＮＲ１Ｒ２、−ＳＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓｉ（ＯＨ）３−α（ＣＨ３）α、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２を表す場合は１を表し、ＸＸ１が−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−を表す場合は２を表す。）
【請求項６】
第４成分として重合開始剤を含有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【請求項７】
第５成分として、メソゲン性骨格を有さない重合性化合物、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定剤、粒子径が１μｍ未満の粒子、染料、顔料から選択されるいずれか１種または２種以上含有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶性組成物を用いたポリマーネットワーク型液晶素子。
【請求項９】
請求項８に記載のポリマーネットワーク型液晶素子を用いた物品。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物を第一の電極を含有するプラスチック基材上に塗布した後、第二の電極を含有するプラスチック基材を前記第一の電極と前記第二の電極が対向するように貼り合せ、前記第一のプラスチック基材と前記第二のプラスチック基材に圧力をかけた状態で紫外線を照射するポリマーネットワーク型液晶素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物を第一の電極を含有する第一のプラスチック基材上に塗布した後、前記第一のプラスチック基材、及び、前記塗布された液晶性組成物を真空状態にし、第二の電極を含有する第二のプラスチック基材を前記第一の電極と前記第二の電極が対向するように貼り合せた真空状態で紫外線を照射するポリマーネットワーク型液晶素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、及び、それを用いた液晶素子、並びに、それを用いた窓、天窓、屋根、壁、仕切り、間仕切り、扉等の建築用調光素子、扉、窓、ドア、ヘルメット、サンルーフ等の輸送用調光素子、サングラス、眼鏡、サンバイザー、時計、鏡、反射板等の装飾用調光素子、フレキシブル液晶表示素子、反射型液晶表示素子、透明液晶表示素子、可変式拡散フィルム等のディスプレイ用部材等を含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイの高性能化に伴い、表現力の高いスマートフォンやタブレットデバイスなどのモバイル端末、ＴＶやウィンドウディスプレイなどへの応用が期待されている透明ディスプレイ、高コントラスト液晶ディスプレイ、透過‐散乱度合いを調整可能な光シャッター機能をもつ調光素子などの実現が期待されており、これらを実現するための調光材料の開発が重要な課題となっている。また、プライベートガラスや可変型プロジェクタースクリーンなどの液晶を用いたスマートウィンドウも、近年の通信技術の発展に伴い、モバイル端末を用いて工業用、家庭用に関わらず各種設備機器の制御も可能になってきていることから、それらを実現するための調光材料が望まれている。
【０００３】
調光素子用材料のうち、透過‐散乱型の調光素子用材料として、ポリマー分散型液晶を用いたポリマー分散型液晶素子（ポリマーネットワーク型液晶素子）は、素子中において液晶と高分子が互いに相分離し、高分子によるポリマーネットワークが形成された液晶素子方式である（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
ポリマーネットワーク型液晶素子は、透明状態と白濁状態との間のコントラスト比を利用する表示方式のため、偏光板等の光学フィルムを必要としない。そのため、偏光板を用いたＴＮ、ＳＴＮ、ＩＰＳ又はＶＡモードの液晶表示素子に比べ、明るい表示が実現できるメリットがあり、しかも、素子の構成も単純であることから、調光ガラス等の光シャッター用途、時計等セグメント表示用途に応用されている。また、高精細表示を実現するため、アクティブ駆動表示素子と組み合わせて、プロジェクター用途、反射型ディスプレイ用途等への応用も検討されている。
【０００５】
近年では、透過型ディスプレイ、フレキシブルディスプレイといった、従来に無い設計の液晶表示装置も実用化へ向け開発が進められている。特に電圧の無印加時に透過状態、電圧の印加時に非透過状態となるリバースモードタイプのポリマー分散型液晶素子が、低消費電力に寄与する用途に適しているといわれている。
【０００６】
特に、液晶として負の誘電異方性を有する材料を用い、電圧無印加時に液晶材料が基板に対して垂直配向する構成とすれば、ラビングなど基板への配向処理が不要となるとともに、正の誘電異方性を有する液晶材料を用いたノーマルモードタイプ（電圧の無印加時に非透過状態、電圧の印加時に透過状態）の素子の透明状態に比べて高い透明性が得られ、また正の誘電異方性を有する液晶材料を用いたリバースモードタイプの素子の非透過状態に比べて高い散乱性が得られる。
【０００７】
しかし、負の誘電異方性を有する液晶材料を用いた従来の技術のみでは、例えば、フレキシブルな基材を用いた場合に基板との密着性が不足し、基材から剥離するという課題があった。フレキシブルな基材を使用する場合には、一般的に基材上に液晶材料を塗布し、一方の液晶材料を基材で覆った後に紫外線等で高分子ネットワークを形成する、ロールｔｏロールプロセスが用いられることが多いが、得られた表示素子のロールを巻き取る際にシェアがかかったり、素子をカットして使用するので、素子の外枠をシール剤等を使用せずに実用に耐えうる密着性が求められていた。また、フレキシブルな基材を使用する透過型ディスプレイとして挙げられるポリマー壁型液晶素子についても同様の課題が存在していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１１９３０２
【特許文献２】特開２００８−０５８３７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来技術で述べたように生産性を考慮した場合、基材との良好な密着性を得ると共に、液晶素子として実用に耐えうるだけの電気光学特性が必要である。従って、本発明の課題は、ポリマーネットワーク型液晶素子としての実用性を備えた電気光学特性を有しつつ、基材との密着性を向上させることができるポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、該液晶組成物を用いたポリマーネットワーク型液晶表示素子、及びその製造方法、並びにポリマーネットワーク型液晶素子を用いた物品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題に対して鋭意検討した結果、メソゲン性骨格を有する重合性化合物、負の誘電特性を有する液晶性化合物、及び、極性基を有する重合性化合物を用いることで解決に至った。また、特定の前記極性基を有する重合性化合物を用いることで配向制御も可能であることを見出した。
【００１１】
即ち、本発明は、第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物、第２成分として負の誘電率を有する液晶性化合物、第３成分として極性基を有する重合性化合物を含有するポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物は、液晶素子に用いた場合、実用に耐えうるための良好な電気光学特性を有し、また、ポリマーネットワーク型液晶素子として良好な密着性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の液晶素子の構成の一例であって、電圧無印加の状態を模式的に示す図
【図２】図１において電圧印加した状態を模式的に示す図
【図３】図２を透明基板に対して垂直な方向から透視した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、及び、それを用いたポリマーネットワーク型液晶素子の実施について説明する。
【００１５】
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために具体的な例として説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
＜液晶性組成物＞
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、前記したとおり、第１成分〜第３成分を必須成分として含有し、第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物、第２成分として負の誘電率を有する液晶性化合物、第３成分として極性基を有する重合性化合物、及び必要に応じて他の成分を含有する。以下、各成分について具体的に説明する。
（第１成分  メソゲン性骨格を有する重合性化合物）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物には、第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物が用いられる。前記重合性化合物は、電圧無印加時の液晶組成物の配向を制御するために有効な化合物であり、メソゲン性骨格を有する重合性化合物であればよく、前記化合物単独では、液晶性を示さなくてもよい。
【００１６】
例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ（Ｄ．Ｄｅｍｕｓ，Ｊ．Ｗ．Ｇｏｏｄｂｙ，Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ，Ｈ．Ｗ．Ｓｐｉｅｓｓ，Ｖ．Ｖｉｌｌ編集、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ社発行，１９９８年）、季刊化学総説Ｎｏ．２２、液晶の化学（日本化学会編，１９９４年）、あるいは、特開平７−２９４７３５号公報、特開平８−３１１１号公報、特開平８−２９６１８号公報、特開平１１−８００９０号公報、特開平１１−１１６５３８号公報、特開平１１−１４８０７９号公報、等に記載されているような、１，４−フェニレン基１，４−シクロヘキレン基等の構造が複数繋がったメソゲンと呼ばれる剛直な部位と、ビニル基、アクリル基、（メタ）アクリル基といった重合性官能基を２つ以上有する棒状重合性液晶化合物、あるいは特開２００４−２３７３号公報、特開２００４−９９４４６号公報に記載されているようなマレイミド基を有する２つ以上の重合性基を有する棒状重合性液晶化合物が挙げられる。中でも、２つ以上の重合性基を有する棒状液晶化合物が、ポリマーネットワーク型液晶素子の電圧無印加時の液晶組成物の配向を制御しやすく好ましい。
【００１７】
第１成分としてメソゲン性骨格を有する重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を維持する観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましく、１３質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以下であることが特に好ましい。
【００１８】
本発明のメソゲン性骨格を有する重合性化合物として、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物を１種または２種以上含有することが好ましい。
【００１９】
【化１】
2020139153.tif 000003
【００２０】
(式中、Ｐ１、Ｐ２は各々独立して重合性基を表し、
Ｓ１、Ｓ２は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
Ｘ１、Ｘ２は、Ｓ1又はＳ２への結合手を左端の結合として表記する場合において、各々独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、
−ＣＯＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し（ただし、Ｐ１−Ｓ１−Ｘ１−及びＰ２−Ｓ２−Ｘ２−で表される基中には−Ｏ−Ｏ−を含まない。）、
Ｚ１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＲＺ１−、−ＯＣＯ−ＲＺ１−、−ＲＺ１−ＣＯＯ−、−ＲＺ１−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し（ただし、−ＲＺ１−は、炭素原子数２〜６のアルキレン基を表す。）、Ｚ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く、
Ａ１、Ａ２は各々独立して、２価の芳香環、脂環、複素環及び縮合環から選択される基を表し、Ａ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く、
ｎは各々独立して１〜９の整数を表す。）
ここで、前記一般式（Ｉ）中、Ｐ１、Ｐ２で表される重合性基は、下記式（Ｐ−１）〜式（Ｐ−２０）
【００２１】
【化２】
2020139153.tif 000004
【００２２】
が好ましく、これらの重合性基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、式（Ｐ−７）、式（Ｐ−１２）、又は式（Ｐ−１３）が好ましく、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、式（Ｐ−７）がより好ましい。
【００２３】
前記一般式（Ｉ）中、Ｓ１、Ｓ２は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、スペーサー基は、炭素原子数１〜１８のアルキレン基を表し（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または前述の重合性基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＨ（ＯＨ）−、ＣＨ（ＣＯＯＨ）、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い。これらのスペーサー基のうち、液晶性を発現する観点から、炭素原子数２〜８の直鎖アルキレン基、フッ素原子で置換された炭素数２〜６のアルキレン基、アルキレン基の一部が−Ｏ−で置き換えられた炭素原子数４〜１４のアルキレン基が好ましい。
【００２４】
前記一般式（Ｉ）中、Ｘ１、Ｘ２で表される基は、各々独立して単結合、-Ｏ-、-Ｓ-、-ＣＯ-、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-から選択される基が好ましい。
【００２５】
ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｐ１−Ｓ１−Ｘ１−及びＰ２−Ｓ２−Ｘ２−で表される基中には−Ｏ−Ｏ−結合を含まない。
【００２６】
前記一般式（Ｉ）中、Ｚ１で表される基は、Ｚ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２ＣＨ２）ｍ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２ＣＨ２）ｍ−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２ＣＨ２）ｍ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合から選択される基が好ましいが、駆動電圧を低下させるためにはｍは１〜３が好ましく、液晶性を発現させるためにはＺ１のうち少なくとも一つは、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＯＣＯ−又は単結合から選択される基であることが好ましい。
【００２７】
前記一般式（Ｉ）中、Ａ１、Ａ２は各々独立して、２価の芳香環、脂環、複素環及び縮合環から選択される基を表し、具体的には下記（ａ）〜（ｃ）から選択される基が好ましい。なお、Ａ１が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良い。
（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１つのメチレン基又は隣接していない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）
（ｂ）  フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は窒素原子に置き換えられてもよい。）
（ｃ）  シクロヘキセニレン基、ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ピペリジン基、ナフタレン基、デカヒドロナフタレン基及びテトラヒドロナフタレン基
（上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）の基中に存在する１つ又は２つ以上の水素原子は、それぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜８のハロゲン化アルコキシ基、又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基に置換されていても良い。）
前記一般式（Ｉ）中、ｎは１〜９の整数を表すが、ｎは１〜５が好ましく、ｎは１〜４がより好ましく、ｎは１〜３が特に好ましい。
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を維持する観点から、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以下であることが特に好ましい。
【００２９】
第１成分において、一般式（Ｉ）以外の他のメソゲン性骨格を有する重合性化合物としては、下記一般式（２）、（４）〜（８）で表される化合物が挙げられる。また、一般式（Ｉ）のより具体的な式化合物として、一般式（３）で表される化合物があげられる。
【００３０】
【化３】
2020139153.tif 000005
【００３１】
上記式（２）〜（８）中、Ｐ１１〜Ｐ７４は、前記式（Ｐ−１）〜式（Ｐ−２０）から選択される重合性基を表すが、これらの重合性基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、式（Ｐ−７）、式（Ｐ−１２）、又は式（Ｐ−１３）が好ましく、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−７）、式（Ｐ−１２）がより好ましい。
【００３２】
Ｘ１１〜Ｘ７２は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表すが、Ｘ１１〜Ｘ７２が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良く（ただし、各Ｐ−（Ｓ−Ｘ）−結合には−Ｏ−Ｏ−を含まない。）、特に単結合、-Ｏ-、-Ｓ-、-ＣＯ-、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-から選択される基が好ましい。
【００３３】
Ｓ１１〜Ｓ７２は各々独立してスペーサー基又は単結合を表す。スペーサー基としては、炭素原子数１〜１８のアルキレン基（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または前述の重合性基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い）であることが好ましい。Ｓ１１〜Ｓ７２が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良い。これらのスペーサー基のうち、液晶性を発現するの観点から、炭素原子数２〜８の直鎖アルキレン基、フッ素原子で置換された炭素数２〜６のアルキレン基、アルキレン基の一部が−Ｏ−で置き換えられた炭素原子数４〜１４のアルキレン基が好ましい。また、上記一般式（２）においてＳ１１は密着性をより高める観点から、炭素原子数２〜８の直鎖アルキレン基が好ましい。
【００３４】
Ｍ１１、Ｍ２１、Ｍ３１、Ｍ５１、Ｍ７１は、各々独立して、下記一般式（９−ａ）で表されるメソゲン基
【００３５】
【化４】
2020139153.tif 000006
【００３６】
（一般式（９−ａ）中、Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３は各々独立して少なくとも環構造を１つ以上有する２価の基であり、前記２価の基は１，２−シクロプロピレン基、１，３−シクロブチレン基、２，５−シクロペンチレン基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，５−ジイル基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−１，６−ジイル基、オクタヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン−２，５−ジイル基、トリシクロ［３．３．１．１３，７］−１，３−ジイル基、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、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、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−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、ピラジン−２，５−ジイル基、チオフェン−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、ナフチレン−１，４−ジイル基、ナフチレン−１，５−ジイル基、ナフチレン−１，６−ジイル基、ナフチレン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、ベンゾチアゾール基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジチオフェン−２，６−ジイル基、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ‘］ジセレノフェン−２，６−ジイル基、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，７−ジイル基、［１］ベンゾセレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，７−ジイル基、又はフルオレン−２，７−ジイル基から選ばれる基を表すが、これらの基は無置換又は１つ以上のＬ１によって置換されても良いが、Ａ９１及び／又はＡ９２が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、
Ｚ９１及びＺ９２は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表すが、Ｚ９１及び／又はＺ９２が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、
ｊ９１及びｊ９２は、各々独立して０〜４を表すが、ｊ９１＋ｊ９２は１〜４の整数を表し、
Ｌ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−が各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＲ１＝Ｎ−Ｎ＝ＣＲ１−、又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良い炭素原子数１から２０の直鎖状、分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良い（なお、Ｒ１は水素原子、又は、炭素原子数１から２０のアルキル基を表すが、当該アルキル基は直鎖状であっても分岐状であっても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、当該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良い。）。）を表す。
【００３７】
また、Ｍ４１は、前記Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３として例示した環構造を有する３価の有機基であり、Ｍ６１は前記Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３として例示した環構造を有する４価の有機基である。
【００３８】
前記一般式（２）〜一般式（８）中、Ｒ１１、Ｒ３１はそれぞれ水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、又は、炭素原子数１から２０のアルキル基を表すが、当該アルキル基は直鎖状であっても分岐状であっても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、当該アルキル基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は各々独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−によって置換されても良く、
ｍ１〜ｍ７、ｎ２〜ｎ７、ｌ４〜ｌ６、ｋ６は各々独立して０から５の整数を表す。
【００３９】
前記一般式（２）〜一般式（８）中、Ｓ１１〜Ｓ７２は各々独立してスペーサー基を又は単結合を表し、前記Ｓ１１〜Ｓ７２で表されるスペーサー基は、炭素原子数１〜１８のアルキレン基を表し（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または重合性官能基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い。これらのスペーサー基のうち、配向性の観点から、炭素原子数２〜８の直鎖アルキレン基、フッ素原子で置換された炭素数２〜６のアルキレン基、アルキレン基の一部が−Ｏ−で置き換えられた炭素原子数５〜１４のアルキレン基が好ましい。また、Ｓ１１〜Ｓ７２が複数存在する場合それらは各々同一であっても異なっていても良い。
【００４０】
前記一般式（２）〜一般式（８）中、ｍ１〜ｍ７、ｎ２〜ｎ７、ｌ４〜ｌ６、ｋ６は各々独立して０から５の整数を表し、ｍ１〜ｍ７、ｎ２〜ｎ７、ｌ４〜ｌ６、ｋ６は各々独立して０または１が好ましく、１がより好ましい。
【００４１】
前記一般式（２）で表される重合性化合物は、具体的には、下記の式（２−１）から式（２−３１）で表される重合性化合物が好ましい。
【００４２】
【化５】
2020139153.tif 000007
【００４３】
【化６】
2020139153.tif 000008
【００４４】
【化７】
2020139153.tif 000009
【００４５】
【化８】
2020139153.tif 000010
【００４６】
【化９】
2020139153.tif 000011
【００４７】
上記式（２−１）〜式（２−３１）において、ｎ、ｍは、各々独立して１〜１０の整数数を表し、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【００４８】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物には、第１成分として一般式（Ｉ）で表される化合物を１種または２種以上と共に、一般式（２）で表される重合性化合物を１種又は２種以上併用することが、得られるポリマーネットワーク型液晶素子の密着性の観点から好ましい。一般式（２）で表される重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましく、ポリマーネットワークの強度を維持する観点から、８０質量％以下であることが好ましく、７０質量％以下であることが特に好ましい。
【００４９】
前記一般式（３）で表される重合性化合物としては、下記の式（３−１）から式（３−６６）で表される重合性化合物が好ましい。
【００５０】
【化１０】
2020139153.tif 000012
【００５１】
【化１１】
2020139153.tif 000013
【００５２】
【化１２】
2020139153.tif 000014
【００５３】
【化１３】
2020139153.tif 000015
【００５４】
【化１４】
2020139153.tif 000016
【００５５】
【化１５】
2020139153.tif 000017
【００５６】
【化１６】
2020139153.tif 000018
【００５７】
【化１７】
2020139153.tif 000019
【００５８】
【化１８】
2020139153.tif 000020
【００５９】
【化１９】
2020139153.tif 000021
【００６０】
【化２０】
2020139153.tif 000022
【００６１】
【化２１】
2020139153.tif 000023
【００６２】
【化２２】
2020139153.tif 000024
【００６３】
上記式（３−１）〜式（３−６６）において、ｎ、ｍは、各々独立して１〜１０の整数数を表し、ｐ１及びｐ２は各々独立して０又は１を表し、ｑ１及び１２は各々独立して１〜１０の整数数を表し、Ｒは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【００６４】
一般式（３）の化合物としては、上記式（３−１）〜（３−８）、（３−３６）、（３−３８）、（３−３９）、（３−４１）、（３−５４）、（３−５８）、（３−６０）、（３−６２）、（３−６３）が好ましい。
【００６５】
一般式（３）で表される重合性化合物の合計含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を維持する観点から、５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以下であることが特に好ましい。
【００６６】
上記一般式（４）で表される化合物として具体的には、下記の式（４−１）から式（４−９）で表される化合物が、好ましい。
【００６７】
【化２３】
2020139153.tif 000025
【００６８】
【化２４】
2020139153.tif 000026
【００６９】
【化２５】
2020139153.tif 000027
【００７０】
一般式（４）で表される重合性化合物は、ポリマーネットワーク形成に寄与するのみならず、ポリイミド配向膜不要とする自立配向剤として機能させることができる点から好ましい。前記重合性化合物を用いる場合、前記重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、垂直配向膜を使用せず、垂直配向性を示すモノマーとして利用する場合、０．２質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１．０質量％以上であることがさらに好ましく、２．０質量％以上であることが特に好ましい。また、良好な垂直配向性を維持する観点から、１５質量％以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く、８質量％以下であることが特に好ましい。
【００７１】
上記一般式（５）で表される化合物として具体的には、下記の式（５−１）から式（５−２３）で表される化合物が好ましい。
【００７２】
【化２６】
2020139153.tif 000028
【００７３】
【化２７】
2020139153.tif 000029
【００７４】
【化２８】
2020139153.tif 000030
【００７５】
【化２９】
2020139153.tif 000031
【００７６】
【化３０】
2020139153.tif 000032
【００７７】
【化３１】
2020139153.tif 000033
【００７８】
上記式（５−１）〜式（５−２３）において、ｎ、ｍは、各々独立して１〜１０の整数数を表し、Ｒは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【００７９】
一般式（５）で表される重合性化合物を用いる場合、前記重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を強化する観点から、０質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが特に好ましい。
【００８０】
上記一般式（６）で表される化合物として具体的には、下記の式（６−１）から式（６−１１）で表される化合物が好ましい。
【００８１】
【化３２】
2020139153.tif 000034
【００８２】
【化３３】
2020139153.tif 000035
【００８３】
【化３４】
2020139153.tif 000036
【００８４】
上記式（６−１）〜式（６−１１）において、ｎは、各々独立して１〜１０の整数数を表し、Ｒは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【００８５】
一般式（６）で表される重合性化合物を用いる場合、前記重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を強化する観点から、０質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが特に好ましい。
【００８６】
上記一般式（７）で表される化合物として具体的には、下記の式（７−１）から式（７−１４）で表される化合物が好ましい。
【００８７】
【化３５】
2020139153.tif 000037
【００８８】
【化３６】
2020139153.tif 000038
【００８９】
【化３７】
2020139153.tif 000039
【００９０】
【化３８】
2020139153.tif 000040
【００９１】
【化３９】
2020139153.tif 000041
【００９２】
上記式（７−１）〜式（７−１４）において、ｎ、ｍ、ｌ、ｋは、各々独立して１〜１０の整数数を表し、Ｒは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【００９３】
一般式（７）で表される重合性化合物を用いる場合、前記重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を強化する観点から、０質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが特に好ましい。
【００９４】
上記一般式（８）で表される化合物として具体的には、下記の式（８−１）から式（８−１０）で表される化合物が好ましい。
【００９５】
【化４０】
2020139153.tif 000042
【００９６】
【化４１】
2020139153.tif 000043
【００９７】
【化４２】
2020139153.tif 000044
【００９８】
【化４３】
2020139153.tif 000045
【００９９】
上記式（８−１）〜式（８−１０）において、Ｒは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基を示す。これらの基が炭素数１〜６のアルキル基、あるいは炭素数１〜６のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは１つまたは２つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
【０１００】
一般式（８）で表される重合性化合物を用いる場合、前記重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に用いる第１成分の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を強化する観点から、０質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが特に好ましい。また、低電圧化の観点から、５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが特に好ましい。
【０１０１】
なお、本発明においては、前記した通り、以上詳述した第１成分の中でも特に、前記一般式（２−１）〜（２−５）、（２−１１）、（２−１５）〜（２−１９）、（２−３１）で表される重合性化合物、前記一般式（３−１）〜（３−７）で表される重合性化合物、前記一般式（３−３６）で表される重合性化合物、前記一般式（３−４１）〜（３−４３）で表される重合性化合物、前記一般式（３−５０）〜（３−５１）で表される重合性化合物、前記一般式（３−５４）〜（３−６０）で表される化合物、前記一般式（３−６２）〜（３−６６）で表される重合性化合物、前記一般式（４−２）〜（４−３）で表される重合性化合物、前記一般式（５−１３）〜（５−１４）、（５−１８）で表される重合性化合物、前記一般式（６−１０）〜（６−１１）で表される重合性化合物、前記一般式（７−８）、（７−１２）で表される重合性化合物、及び前記一般式（８−８）、（８−１０）で表される重合性化合物を用いることが駆動電圧の低減効果の点から好ましく、特に前記一般式（２−１）、（２−２）、（２−３）、（２−５）、（２−１１）、（２−１５）、（２−１７）、（２−１９）で表される重合性化合物、一般式（３−２）、（３−６）、（３−４１）（３−５４）、（３−６２）、（３−６３）で表される重合性化合物を用いることが好ましい。
また、密着性の観点から、第１成分として、一般式（Ｉ）で表される重合性化合物、より具体的には一般式（３）で表される重合性化合物と共に、一般式（２）、（４）〜（８）の中でも、硬化収縮の小さい一般式（２）で表される重合性化合物を用いることが好ましい。
（第２成分  負の誘電異方性を有する液晶性化合物）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、非重合性液晶化合物を含有する。より具体的には、第２成分として負の誘電異方性を有する化合物を含有する。更に具体的には、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物には、負の誘電異方性を有する化合物として下記一般式（ＩＩａ）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い。
【０１０２】
【化４４】
2020139153.tif 000046
【０１０３】
（式中Ｒ４１及びＲ４４はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４１、Ｍ４２及びＭ４３はお互い独立して、
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
（ｃ）  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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）  １，４−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）、基（ｃ）及び基（ｄ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４１、Ｌ４２及びＬ４３はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４２、Ｍ４３Ｌ４１及び／又はＬ４３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４１及びＸ４２はフッ素原子、塩素原子、またはシアノ基を表し、
ｕ及びｖはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖは２以下である。）
第２成分として負の誘電異方性を有する化合物としては、一般式（ＩＩａ）で表される化合物以外の液晶化合物を含有していてもよい。例えば、１種類又は２種類以上の一般式（ＩＩａ）で表される化合物と共に、下記一般式（ＩＩｂ）及び一般式（ＩＩｃ）から選択される少なくとも１種又は２種以上の化合物を任意に組み合わせて構成することができる。一般式（ＩＩａ）、一般式（ＩＩｂ）及び一般式（ＩＩｃ）で表される化合物は誘電的に負の化合物（誘電率異方性の符号が負で、その絶対値が２より大きい）に該当する。
【０１０４】
【化４５】
2020139153.tif 000047
【０１０５】
（式中Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４５及び、Ｒ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
（ｃ）  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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（ナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）  １，４−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）、基（ｃ）及び基（ｄ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４８、Ｍ４９、Ｌ４４、Ｌ４６、Ｌ４７及び／又はＬ４９が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
Ｘ４３〜Ｘ４８は水素原子、フッ素原子、塩素原子、又はシアノ基を表し、Ｇはメチレン基又は−Ｏ−を表し、
ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下である。）
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に含まれる非重合性液晶化合物の総量に対しての式（ＩＩａ）で表される液晶化合物の好ましい含有量の下限値は３０質量％であり、上限値は９５質量％である。より好ましい含有量の下限値は４５％であり、上限値は８０質量％である。
【０１０６】
上記一般式（ＩＩａ）、一般式（ＩＩｂ）及び一般式（ＩＩｃ）で表される化合物において、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４５及びＲ４６はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。）が好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基又は炭素数２〜１０アルケニル基がより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数１〜８のアルコキシ基が特に好ましい。Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４、Ｍ４５、Ｍ４６、Ｍ４７、Ｍ４８及びＭ４９はお互い独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられているものも含む。）、１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられているものも含む）、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２]オクチレン基、ピペリジン−２，５−ジイル基、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−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基で表す基（各々の基に含まれる水素原子がそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。）が好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基が更に好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基が特に好ましい。Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ４６、Ｌ４７、Ｌ４８及びＬ４９はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−がより好ましい。Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４６及びＸ４７はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Ｇはメチレン基又は−Ｏ−を表し、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚはお互い独立して、０、１又は２を表すが、ｕ＋ｖ、ｗ＋ｘ及びｙ＋ｚは２以下で表す。
【０１０７】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【０１０８】
一般式（ＩＩａ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＩａ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１０９】
【化４６】
2020139153.tif 000048
【０１１０】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５０、Ｌ５１及びＬ５２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５０、Ｍ５１及びＭ５２はそれぞれ独立して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、２，５−テトラヒドロピラニル基を表し、該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はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ｕ１及びｖ１はそれぞれ独立して０又は１を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＩａ−２ａ）〜一般式（ＩＩａ−３ｐ）
【０１１１】
【化４７】
2020139153.tif 000049
【０１１２】
【化４８】
2020139153.tif 000050
【０１１３】
【化４９】
2020139153.tif 000051
【０１１４】
（式中、Ｒ４７及びＲ４８はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましく、Ｒ４７及びＲ４８がそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシル基が更に好ましい。
【０１１５】
一般式（ＩＩｂ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＩｂ−１）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１１６】
【化５０】
2020139153.tif 000052
【０１１７】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５２、Ｌ５３及びＬ５４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５１、Ｍ５２及びＭ５３は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、ｗ１及びｘ１は独立して０、１又は２を表すが、ｗ１＋ｘ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＩｂ−２ａ）〜（ＩＩｂ−３ｆ）
【０１１８】
【化５１】
2020139153.tif 000053
【０１１９】
【化５２】
2020139153.tif 000054
【０１２０】
（式中、Ｒ４９及びＲ５０はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）で表される構造が好ましい。
【０１２１】
一般式（ＩＩｃ）で表される化合物において、具体的には以下の一般式（ＩＩｃ−１ａ）及び一般式（ＩＩｃ−１ｂ）で示される構造を表すことが好ましい。
【０１２２】
【化５３】
2020139153.tif 000055
【０１２３】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５６、Ｌ５７及びＬ５８はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｍ５４、Ｍ５５及びＭ５６は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、ｙ１及びｚ１は独立して０、１又は２を表すが、ｙ１＋ｚ１は２以下を表す。）
更に具体的には以下の一般式（ＩＩｃ−２ａ）〜（ＩＩｃ−２ｇ）
【０１２４】
【化５４】
2020139153.tif 000056
【０１２５】
（式中、Ｒ５１及びＲ５２はお互い独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。）
第三成分として使用する一般式（ＩＩＩａ）、一般式（ＩＩＩｂ）及び一般式（ＩＩＩｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種を含有するが、２種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましく、本発明のポリマーネットワーク型液晶性組成物における第２成分の含有率の下限値が５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましく、２０質量％であることがより好ましく、上限値が８０質量％であることが好ましく、７０質量％であることが好ましく、６０質量％であることが好ましく、５０質量％であることが好ましい。
【０１２６】
本願発明の液晶組成物において、Δｎは０．０８〜０．３０の範囲であることが好ましい。
（他の液晶性化合物）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物には、非重合性液晶化合物を含有する。より具体的には、非重合性液晶性化合物として、負の誘電異方性を有する液晶化合物以外の液晶化合物を１種又は２種以上含有していることが好ましい。このような液晶化合物としては特に限定はないが、例えば一般式（Ｌ）で表される液晶化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
【０１２７】
一般式（Ｌ）で表される液晶化合物は誘電的にほぼ中性の化合物（誘電率異方性Δεの値が−２〜２）に該当する。
【０１２８】
一般式（Ｌ）で表される化合物を以下に示す。
【０１２９】
【化５５】
2020139153.tif 000057
【０１３０】
（式中、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立して
（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい）、
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は窒素原子に置き換えられてもよい）、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基及び
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２]オクチレン基、ピペリジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）、基（ｂ）及び基（ｃ）はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｌ２２が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、Ｍ２３が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。）
一般式（Ｌ）で表される化合物において、Ｒ２１及びＲ２２はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されたもの、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されたものも含む。）が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数１から５のアルコキシ基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数３から６のアルケニルオキシ基がより好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が特に好ましい。
【０１３１】
信頼性を重視する場合にはＲＬ１及びＲＬ２はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
【０１３２】
分子内に存在するハロゲン原子は０、１、２又は３個が好ましく、０又は１が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には１が好ましい。
【０１３３】
Ｒ２１及びＲ２２は、それが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び炭素原子数４〜５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１〜５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１〜４のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２〜５のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が５以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【０１３４】
アルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）
【０１３５】
【化５６】
2020139153.tif 000058
【０１３６】
Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はお互い独立してトランス−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個のＣＨ２基が酸素原子に置換されているものを含む）、１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ基は窒素原子に置換されているものを含む）、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基又は１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロヘキシレン基又は１，４−フェニレン基が特に好ましい。Ｍ２１、Ｍ２２及びＭ２３はΔｎを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
【０１３７】
【化５７】
2020139153.tif 000059
【０１３８】
トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましい。
【０１３９】
ｏは０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましい。
【０１４０】
Ｌ２１及びＬ２２はお互い独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−がより好ましく、単結合又は−ＣＨ２ＣＨ２−が更に好ましい。
【０１４１】
上記の選択肢の組み合わせにより形成される構造のうち、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−は化学的な安定性から好ましくない。またこれら構造中の水素原子がフッ素原子に置き換わったものも同様に好ましくない。また酸素同士が結合する構造、硫黄原子同士が結合する構造及び硫黄原子と酸素原子が結合する構造となることも同様に好ましくない。また窒素原子同士が結合する構造、窒素原子と酸素原子が結合する構造及び窒素原子と硫黄原子が結合する構造も同様に好ましくない。
【０１４２】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物において、一般式（Ｌ）で表される液晶化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【０１４３】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に含まれる非重合性液晶化合物の総量に対しての、式（Ｌ）で表される化合物の、好ましい含有量の下限値は１質量％であり、上限値は８５質量％である。より好ましい含有量の下限値は３質量％であり、上限値は６５質量％である。
【０１４４】
該組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明に係る組成物のＴＮＩを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
【０１４５】
更に詳述すると、一般式（Ｌ）は具体的な構造として以下の一般式（Ｌ−ａ）から一般式（Ｌ−ｑ）からなる群で表される化合物が好ましい。
【０１４６】
【化５８】
2020139153.tif 000060
【０１４７】
（式中、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基、炭素数２から１０のアルケニル基又は炭素数３から１０のアルケニルオキシ基を表す。）
Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ独立的に炭素数１から１０のアルキル基、炭素数１から１０のアルコキシ基又は炭素数２から１０のアルケニル基がより好ましく、炭素数１から５のアルキル基又は炭素数１から１０のアルコキシ基が更に好ましい。
【０１４８】
一般式（Ｌ−ａ）から一般式（Ｌ−ｑ）で表される化合物中、一般式（Ｌ−ａ）、一般式（Ｌ−ｂ）、一般式（Ｌ−ｃ）、一般式（Ｌ−ｅ）、一般式（Ｌ−ｈ）、一般式（Ｌ−ｉ）、一般式（Ｌ−ｍ）、一般式（Ｌ−ｏ）又は一般式（Ｌ−ｑ）で表される化合物が好ましく、一般式（Ｌ−ａ）、一般式（Ｌ−ｃ）、一般式（Ｌ−ｅ）、一般式（Ｌ−ｈ）又は一般式（Ｌ−ｉ）で表される化合物が更に好ましい。
【０１４９】
本願発明では一般式（Ｌ）で表される化合物を少なくとも１種を含有することが好ましく、１種〜１０種含有することが好ましく、２種〜８種含有することが特に好ましい。
【０１５０】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に含まれる非重合性液晶化合物の総量に対しての、一般式（ＩＩａ）、一般式（ＩＩｂ）、一般式（ＩＩｃ）及び一般式（Ｌ）で表される化合物の合計の、好ましい含有量の下限値は５０質量％であり、上限値は９５質量％である。より好ましい含有量の下限値は７０質量％であり、上限値は９０質量％である。
【０１５１】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に含まれる非重合性液晶化合物の総量に対しての、一般式（ＩＩａ）及び一般式（Ｌ）で表される化合物の合計の、好ましい含有量の下限値は５０質量％であり、上限値は９５質量％である。より好ましい含有量の下限値は７０質量％であり、上限値は９０質量％である。
【０１５２】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、分子内に過酸（−ＣＯ−ＯＯ−）構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
【０１５３】
組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５質量％以下とすることが好ましく、３質量％以下とすることがより好ましく、１質量％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【０１５４】
ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、３質量％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１５５】
分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０質量％以上とすることが好ましく、９０質量％以上とすることがより好ましく、９５質量％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
【０１５６】
組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、８質量％以下とすることが好ましく、質量５％以下とすることがより好ましく、３質量％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１５７】
粘度の改善及びＴＮＩの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【０１５８】
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
【０１５９】
本発明に係るポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物に含有される液晶化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は２〜５であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は４〜５であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
（第３成分  極性基を有する重合性化合物）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用組成物は、良好な密着性を得るために第３成分としてメソゲン性骨格を有さない極性基を有する重合性化合物を用いることができる。極性基を有する重合性化合物は、ポリマーネットワーク液晶層と接する界面で極性基がアンカーの機能を発現し、前記ポリマーネットワーク液晶層と強い相互作用を及ぼすことで密着性が付与されると考えられる。一方で、前記重合性化合物の重合性基が、ポリマーネットワーク型液晶素子要液晶組成物中の他の重合性化合物と反応することで前記液晶層と有機的に結合することで密着性が発現すると考えられる。
【０１６０】
前記重合性化合物は、少なくとも１つ以上の極性基を有していればよく、重合性官能基の数は、適宜選択される。
【０１６１】
極性基としては、水酸基、カルボキシル基、カルバモイル基、アミノ基、イソシアン酸基、リン酸基、シアノ基、イソシアノ基、ニトロ基、ヒドロキシシリル基等が挙げられる。
【０１６２】
重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アクリル基、（メタ）アクリル基といった重合性官能基があげられるが、例えば以下の式（Ｐ−１）〜式（Ｐ−２０）で表される重合性基が好ましい。
【０１６３】
具体的には、良好な密着性と電圧無印加時の良好な配向を得るために一般式（ＩＩＩ）で表される重合性化合物
【０１６４】
【化５９】
2020139153.tif 000061
【０１６５】
（式中、ＰＰ１は重合性基を表し、
ＳＳ１は炭素原子数１〜２２のアルキレン基（該アルキレン基は１つ以上のハロゲン原子、ＣＮ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、または重合性官能基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＨ（ＯＨ）−、ＣＨ（ＣＯＯＨ）、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていても良い）、又は単結合を表し、
ＸＸ１は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ＣＯＮＲ１Ｒ２、−ＳＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓｉ（ＯＨ）３−α（ＣＨ３）α、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、又は−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−（Ｒ１、Ｒ２は各々独立して、水素、または、炭素数１〜３のアルキル基を表し、αは１〜２の整数を表す。）を表し、
ｎｎ１は、ＸＸ１が−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ＣＯＮＲ１Ｒ２、−ＳＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓｉ（ＯＨ）３−α（ＣＨ３）α、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２を表す場合は１を表し、ＸＸ１が−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−を表す場合は２を表す。）
一般式（ＩＩＩ）中、ＰＰ１で表される重合性基は、下記式（Ｐ−１）〜（Ｐ−２０）
【０１６６】
【化６０】
2020139153.tif 000062
【０１６７】
から選択される重合性基が好ましく、これらの重合性基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−２）、式（Ｐ−７）、式（Ｐ−１２）、又は式（Ｐ−１３）が好ましく、式（Ｐ−１）、式（Ｐ−７）、式（Ｐ−１２）がより好ましい。
【０１６８】
ＳＳ１で表される炭素原子数１〜２２のアルキレン基は、１つ以上のハロゲン原子、炭素原子数１〜８のアルキル基、または重合性官能基を有する炭素原子数１〜８のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する１つのＣＨ2基又は隣接していない２つ以上のＣＨ2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−により置き換えられていても良い、炭素原子数６〜２２のアルキレン基が好ましく、炭素原子数６〜１８のアルキレン基、炭素原子数４〜１２のエチレンオキシ基、前記重合性基と同一の重合性基で少なくとも１つ以上置換された炭素原子数６〜１８のアルキレン基、前記重合性基と同一の重合性基で少なくとも１つ以上置換された炭素原子数４〜１２のエチレンオキシ基が特に好ましい。
【０１６９】
ＸＸ１は、密着性向上の観点から、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＲ１Ｒ２、−ＮＣＯ、−Ｓｉ（ＯＨ）３−α（ＣＨ３）α、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２が好ましく、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２がより好ましい。
【０１７０】
一般式（ＩＩＩ）は、以下の一般式（ＩＩＩａ）〜一般式（ＩＩＩｅ）で表される化合物であることが好ましい。
【０１７１】
【化６１】
2020139153.tif 000063
【０１７２】
（式中、ＸＸ１及びｎｎ１は一般式（ＩＩＩ）中のＸＸ１及びｎｎ１とそれぞれ同じ意味を表し、ｎ１は１〜１０の整数を表し、ｎ２は１〜６の整数を表し、ｎ３及びｎ４はそれぞれ独立して１〜４の整数を表す。）
一般式（ＩＩＩ）で表される重合性化合物としては、例えば一般式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１５）で表される重合性化合物が挙げられる。
【０１７３】
【化６２】
2020139153.tif 000064
【０１７４】
（式中、ｎ１は１〜１０の整数を表し、ｎ２は１〜６の整数を表し、Ｒ１及びＲ２は各々独立して、水素、または、炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
また、ｎ１やｎ２の整数が大きい場合に、例えば、ｎ１が５以上、ｎ２が３の場合に液晶材料を垂直配向させる可能性もあるので、好ましい。
【０１７５】
一般式（ＩＩＩ）で表される重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物の合計量１００質量％に対し、密着性を高める観点から、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましく、１質量％以上であることが特に好ましく、一方、極性基の含有比率が増えることによる電気光学特性への悪化を防ぐ観点から、２０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが特に好ましい。
（第４成分  重合開始剤）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物は、重合開始剤を含有することができる。本発明で用いられる重合開始剤は、本発明の前記液晶性組成物を重合させるために用いる。重合を光照射によって行う場合に使用する光重合開始剤としては、特に限定はないが、前記第１成分であるメソゲン性骨格を有する重合性化合物の配向状態を阻害しない程度で公知慣用のものが使用できる。
【０１７６】
例えば１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン「Ｏｍｎｉｒａｄ１８４」、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「オムニラッド１１７３」、２−メチル−１−［（メチルチオ）フェニル］−２−モリホリノプロパン−１「オムニラッド９０７」、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン「オムニラッドＢＤＫ」、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン「オムニラッド３６９」）、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリノ−フェニル）ブタン−１−オン「オムニラッド３７９」、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ジフェニルフォスフィンオキサイド「オムニラッドＴＰＯ」、２，４，６−トリメチルベンゾイル−フェニル−フォスフィンオキサイド「オムニラッド８１９」（ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ株式会社製）、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「イルガキュアＯＸＥ０１」）、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）「イルガキュアＯＸＥ０２」、「イルガキュアＯＸＥ０４」（ＢＡＳＦ株式会社製）、「アデカアークルズＮＣＩ−８３１」、「アデカアークルズＮＣＩ−９３０」、「アデカアークルズＮ−１９１９」（ＡＤＥＫＡ社製）、２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カヤキュアＥＰＡ」）との混合物、イソプロピルチオキサントン（ワ−ドプレキンソップ社製「カンタキュア−ＩＴＸ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物、「エサキュア  ＯＮＥ」、「エサキュアＫＩＰ１５０」、「エサキュアＫＩＰ１６０」、「エサキュア１００１Ｍ」、「エサキュアＡ１９８」、「エサキュアＫＩＰ  ＩＴ」、「エサキュアＫＴＯ４６」、「エサキュアＴＺＴ」（ｌａｍｂｅｒｔｉ株式会社製）、「スピードキュアＢＭＳ」、「スピードキュアＰＢＺ」、「ベンゾフェノン」（ＬＡＭＢＳＯＮ社製）等が挙げられる。さらに、光カチオン開始剤としては、光酸発生剤を用いることができる。光酸発生剤としてはジアゾジスルホン系化合物、トリフェニルスルホニウム系化合物、フェニルスルホン系化合物、スルフォニルピリジン系化合物、トリアジン系化合物及びジフェニルヨードニウム化合物などが挙げられる。
【０１７７】
光重合開始剤の含有率は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０．１〜１０質量％が好ましく、０．５〜７質量％が特に好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、２種類以上混合して使用することもできる。
【０１７８】
また、熱重合の際に使用する熱重合開始剤としては公知慣用のものが使用でき、例えば、メチルアセトアセテイトパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パ−オキシジカーボネイト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエイト、メチルエチルケトンパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパ−オキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｐ−ペンタハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイド、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネイト、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物、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）等のアゾニトリル化合物、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−フェニルプロピオン−アミヂン）ジハイドロクロライド等のアゾアミヂン化合物、２，２’アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝等のアゾアミド化合物、２，２’アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等のアルキルアゾ化合物等を使用することができる。熱重合開始剤の含有利量は本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０．１〜１０質量が好ましく、１〜６質量％が特に好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、２種類以上混合して使用することもできる。
（第５成分）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、実用的な電気光学特性、及び、ポリマーネットワーク型液晶素子にした場合の密着性を損なわない範囲で、メソゲン骨格を有さない重合性化合物、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤、色素、顔料、粒子径が１μｍ未満の粒子、キラル化合物、あるいは、配向材料を添加することができる。
（メソゲン骨格を有さない重合性化合物）
本発明で用いられるメソゲン骨格を有さない重合性化合物（第３成分の重合性化合物を除く）は、本発明の前記液晶組成物の電気光学特性を制御するため、あるいは、第３成分である極性を有する重合性化合物の効能を補助するために用いることができる。そのような化合物としては、公知慣用のものが用いられる。
【０１７９】
例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシルエチル（メタ）アクリレート、イソボルニルオキシルエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ジメチルアダマンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、（２−メチル−２−エチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチル（メタ）アクリレート、（３−エチルオキセタン−３−イル）メチル（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールエトキシ（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロブチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、１Ｈ−１−（トリフルオロメチル）トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、１，２，２，２−テトラフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ−ペンタデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等、または、下記の構造
【０１８０】
【化６３】
2020139153.tif 000065
【０１８１】
を有する単官能（メタ）アクリレートが好ましい。
【０１８２】
また、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、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、ネオペンチルジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリクロデカンジメタノールジアクリレート、アダマンタンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、水素化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、９，９−ビス[４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン、グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物等、または、下記の構造
【０１８３】
【化６４】
2020139153.tif 000066
【０１８４】
で表されるの２官能（メタ）アクリレートが好ましい。
【０１８５】
また、４−および２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、およびカルボジイミド変成ＭＤＩ、ジイソシアネート等を反応して得られる各種ウレタンアクリレートが好ましい。
【０１８６】
また、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、等のエポキシ化合物が好ましい。
【０１８７】
中でも、上記の構造を有する単官能（メタ）アクリレートや２官能（メタ）アクリレート、各種ウレタンアクリレートが特に好ましい。
メソゲン骨格を有さない重合性化合物の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０〜５０質量が好ましく、２〜３０質量％が特に好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、２種類以上混合して使用することもできる。
（重合禁止剤）
本発明で用いられる重合禁止剤は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子用液晶組成物の重合反応を制御することによって、電気光学特性を制御するため、あるいは、第３成分である極性を有する重合性化合物の効能を補助するために用いることができる。そのような化合物としては、公知慣用のものが使用できる。
【０１８８】
例えば、ｐ−メトキシフェノール、クレゾール、ｔ−ブチルカテコール、３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、２．２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２．２'−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４．４'−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４−メトキシ−１−ナフトール、４，４’−ジアルコキシ−２，２’−ビ−１−ナフトール、等のフェノール系化合物、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、メチル−ｐ−ベンゾキノン、ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジフェニルベンゾキノン、２−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノン、アントラキノン、ジフェノキノン、等のキノン系化合物が好ましく、ｐ−メトキシフェノール、４−メトキシ−１−ナフトール、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノンが特に好ましい。
【０１８９】
重合禁止剤の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０〜２．０質量％であることが好ましく、０〜０．５質量％であることがより好ましい。
（酸化防止剤）
本発明で用いられる酸化防止剤は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子の実用的な耐久性を付与するために用いることができる。そのような化合物として、ヒドロキノン誘導体、ニトロソアミン系重合禁止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等を用いることができる。
【０１９０】
具体的には、tert-ブチルハイドロキノン、和光純薬工業社の「Ｑ−１３００」、「Ｑ−１３０１」、ペンタエリスリトールテトラキス[３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」、チオジエチレンビス[３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート「ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５」、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート「ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０」、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール「ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌ」、「ＩＲＧＡＮＯＸ１７２６」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２４５」、「ＩＲＧＡＮＯＸ２５９」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４」、「ＩＲＧＡＮＯＸ３７９０」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５０５７」、「ＩＲＧＡＮＯＸ５６５」（以上、ＢＡＳＦ株式会社製）、株式会社ＡＤＥＫＡ製のアデカスタブＡＯ−２０、ＡＯ−３０、ＡＯ−４０、ＡＯ−５０、ＡＯ−６０、ＡＯ−８０、住友化学株式会社のスミライザーＢＨＴ、スミライザーＢＢＭ−Ｓ、およびスミライザーＧＡ−８０、及び下記の一般式で表される構造の化合物、等々が好ましい。
【０１９１】
【化６５】
2020139153.tif 000067
【０１９２】
一般式（Ｈ−１）から一般式（Ｈ−４）中、ＲＨ１は炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシル基、炭素原子数２から１０のアルケニル基又は炭素原子数２から１０のアルケニルオキシ基を表すが、基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は非隣接の２個以上の−ＣＨ２−はそれぞれ独立して−Ｏ−又は−Ｓ−に置換されても良く、また、基中に存在する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又は塩素原子に置換されてもよい。更に具体的には、炭素原子数２から７のアルキル基、炭素原子数２から７のアルコキシル基、炭素原子数２から７のアルケニル基又は炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数３から７のアルキル基又は炭素原子数２から７のアルケニル基であることが更に好ましい。
【０１９３】
一般式（Ｈ−４）中、ＭＨ４は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中の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−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−に置換されていてもよい。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、単結合、１，４−フェニレン基（１，４−フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていてもよい。）又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表すが、炭素原子数１から１４のアルキレン基であることが好ましく、揮発性を考慮すると炭素原子数は大きい数値が好ましいが、粘度を考慮すると炭素原子数は大き過ぎない方が好ましいことから、炭素原子数２から１２が更に好ましく、炭素原子数３から１０が更に好ましく、炭素原子数４から１０が更に好ましく、炭素原子数５から１０が更に好ましく、炭素原子数６から１０が更に好ましい。
【０１９４】
中でも、ペンタエリスリトールテトラキス[３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、及び、前記一般式（Ｈ−２）〜（Ｈ−４）で表される化合物が特に好ましい。
酸化防止剤の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０〜２．０質量％であることが好ましく、０〜０．５質量％であることがより好ましい。
（光安定剤）
本発明で用いられる光安定剤は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子の実用的な耐久性を付与するために用いることができる。そのような化合物として、例えば、「ＴＩＮＵＶＩＮ  １１１ＦＤＬ」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  １２３」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  １４４」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  １５２」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ２９２」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ６２２」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ７７０」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ７６５」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ７８０」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ９０５」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ５１００」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ５０５０」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ５０６０」、「ＴＩＮＵＶＩＮ  ５１５１」、「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  １１９ＦＬ」、「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４ＦＬ」、「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４ＬＤ」（以上、ＢＡＳＦ株式会社製）、「アデカスタブＬＡ−５２」、「アデカスタブＬＡ−５７」、「アデカスタブＬＡ−６２」、「アデカスタブＬＡ−６７」、「アデカスタブＬＡ−６３Ｐ」、「アデカスタブＬＡ−６８ＬＤ」、「アデカスタブＬＡ−７７」、「アデカスタブＬＡ−８２」、「アデカスタブＬＡ−８７」（以上、株式会社ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。
紫外線吸収剤の添加量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量に対して、０．０１〜２．０質量％であることが好ましく、０．０５〜１．０質量％であることがより好ましい。
（連鎖移動剤）
本発明で用いられる連鎖移動剤は、ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物と基材との密着性をより向上させるために用いることができる。連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ｎ―ブチルメルカプタン、ｎ―ペンチルメルカプタン、ｎ−ヘキサデシルメルカプタン、ｎ−テトラデシルメル、ｎ―ドデシルメルカプタン、ｔ−テトラデシルメルカプタン、ｔ―ドデシルメルカプタン等のメルカプタン化合物、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等のチオール化合物、、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマー、アクロレイン、アリルアルコール、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルビネン、ジペンテン、等が挙げられるが、
具体的には下記一般式（９−１）〜（９−１２）で表される化合物、α−メチルスチレンダイマー、α−テルピネンが好ましい。
【０１９５】
【化６６】
2020139153.tif 000068
【０１９６】
【化６７】
2020139153.tif 000069
【０１９７】
式中、Ｒ９５は炭素原子数２〜１８のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐鎖であっても良く、該アルキル基中の１つ以上のメチレン基は酸素原子、及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよく、Ｒ９６は炭素原子数２〜１８のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の１つ以上のメチレン基は酸素原子、及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていてもよい。
【０１９８】
連鎖移動剤の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量１００質量％に対し、０．５〜１０質量％であることが好ましく、１．０〜５．０質量％であることがより好ましい。
（色素）
本発明で用いられる色素は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子に色を付与する、あるいは、色を制御するために用いることができる。そのような色素としては、特に制限はなく、液晶に可溶、あるいはポリマーネットワーク中に分散する範囲で公知慣用のものを用いることができる。前記色素としては、例えば、２色性色素、蛍光色素等が挙げられる。そのような色素としては、例えば、ポリアゾ色素、アントラキノン色素、キナクリドン色素、ジオキサジン色素、キノフタロン色素、シアニン色素、フタロシアニン色素、ペリレン色素、ペリノン色素、スクアリリウム色素等が挙げられるが、添加する観点から、前記色素は液晶性を示す色素が好ましい。例えば、特開昭５１−２８８５号公報、特開昭６１−２１１６３号公報、特開昭６２−５５５号公報、特開昭６３−３０１８５０号公報、特開平７−４８５２０号公報、特開平７−１７９８５８号公報、特開平１０−２７９９４５号公報、特開平１１−１７２２５２号公報、特開２０００−２３９６６４号公報、特開２０１２−８２４００号公報等に示されているポリアゾ色素、特開昭５９−２０３５５号公報、特開昭５９−１７２５４９号公報、特開昭６１−１４８２９１号公報、特開平１−１６１０８６号公報、特開平８−６７８２２号公報等に示されているアントラキノン色素、特開昭５９−５１９４７号公報、特開昭６１−１４８２９２号公報等に示されているキノフタロン色素、特開２０００−４４８２５号公報、特開２００１−４９１３５号公報等に示されているジオキサジン色素が挙げられる。色素の含有量は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の液晶性組成物に用いる液晶性化合物の合計量１００質量％に対し、０〜１０質量％であることが好ましく、０〜５質量％であることがより好ましい。
（顔料）
本発明で用いられる顔料は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子に色を付与する、あるいは色を制御するために用いることができる。そのような色素としては、特に制限はなく、液晶、あるいは、ネットワークポリマー中に分散する範囲で公知慣用のものを用いることができる。そのような顔料としては、アゾ顔料、ジケトピロロピロール顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、フタロシアニン顔料、カーボンブラック顔料、等が挙げられるが、効果的に着色性を付与する観点から、前記色素は、ネットワークポリマーへの分散性が良好な顔料が好ましい。（粒子径が１μｍ未満の粒子）
本発明で用いられる粒子径が１μｍ未満の粒子は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子に各種機能を付与するために用いることができる。そのような粒子としては、特に制限はないが、前記液晶素子の電気光学特性や密着性を損なわない範囲で用いることができる。
（キラル化合物）
本発明で用いられるキラル化合物は、本発明のポリマーネットワーク含有液晶素子に各種機能を付与するために用いることができる。そのようなキラル化合物としては、特に制限はないが、前記液晶素子の電気光学特性や密着性を損なわない範囲で用いることができる。具体的には、例えば、キラル基としてコレステリル基を有するペラルゴン酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、キラル基として２−メチルブチル基を有するビーディーエイチ社製の「ＣＢ−１５」、「Ｃ−１５」、メルク社製の「Ｓ−１０８２」、チッソ社製の「ＣＭ−１９」、「ＣＭ−２０」、「ＣＭ」、キラル基として１−メチルヘプチル基を有するメルク社製の「Ｓ−８１１」、チッソ社製の「ＣＭ−２１」、「ＣＭ−２２」、キラル基としてイソソルビド骨格を有するＢＡＳＦ社の「ＬＣ７５６」、特表２００９−５１５８１８号公報、特開２０１０−９０１０８号公報、特開２０１３−８７１０９号公報等に示されている重合性のキラル化合物などが挙げられる。
【０１９９】
キラル化合物を含有する場合は、本発明の重合性液晶組成物の重合体の用途によるが、得られる重合体の厚み（ｄ）を重合体中での螺旋ピッチ（Ｐ）で除した値（ｄ／Ｐ）が０．１〜１００の範囲となる量を添加することが好ましく、０．１〜２０の範囲となる量がさらに好ましい。
（配向材料）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、前記液晶素子の配向を制御するために配向材料を含有することができる。本発明に用いられる配向材料は、前記液晶組成物中に溶解する範囲で公知慣用のものが用いられる。そのような配向材料としては、例えば、メソゲン骨格の一方の末端に極性基、もう一方の末端に長鎖アルキル基を有する重合性化合物やメソゲン骨格のラテラル位に極性基を有する重合性液晶化合物、複数のメソゲン骨格を有し、かつ、一方のメソゲン骨格とメソゲン骨格を結合する長鎖アルキル基の側鎖に極性基を有する重合性化合物等が挙げられる。
【０２００】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物において、該液晶組成物中に含まれる重合性化合物の総量の割合の下限は、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物の合計量の３質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることが好ましく、１３質量％以上であることが好ましい。また、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物において、該液晶組成物中に含まれる重合性化合物の総量の割合の上限は、８０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることが好ましい。液晶組成物中に含まれる重合性化合物の総量とは、液晶組成物内に含有する全ての重合性化合物の合計量を意味するものであり、例えば、第１成分であるメソゲン性骨格を有する重合性化合物と、第３成分である極性基を有する重合性化合物と、任意に含有する第５成分のメソゲン骨格を有さない重合性化合物の総量で表される。
＜ポリマーネットワーク型液晶素子＞
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を用いたポリマーネットワーク型液晶素子は、少なくとも液晶とネットワークポリマーが相分離している層（相分離液晶層）、電極、及び、基材を備える。あるいは、相分離液晶層、垂直配向膜相、電極、及び、前記相分離液晶層、垂直配向膜相及び電極を支持する基材を備える。
【０２０１】
本発明の前記液晶素子は、上記要素を備えるものであれば、具体的な実施形態は特に限定されるものではないが、例えば、少なくとも一方に電極を有する２枚の基材と垂直配向膜とから構成される中空素子中に相分離液晶層が狭持された構成としてよい。
【０２０２】
本発明の前記液晶素子は、無電源状態において相分離液晶層中の液晶のホメオトロピック配向が維持されるものである。このため、いわゆるリバースモードで駆動可能な素子として利用できる。すなわち、該液晶素子は、電圧無印加時には透明状態であり、電圧印加時には散乱状態とすることができる。
【０２０３】
本発明の前記液晶素子は、垂直配向膜のみならず、配向性重合体からなる緻密なポリマーネットワークによっても液晶分子の配向が制御されている。よって、本発明の液晶素子は、外的な応力による配向乱れを起こしにくく、高い応力耐性を有する。本発明の前記液晶素子は、曲げ応力加わる環境下でも表示不良を起こしにくいため、屈曲可能なものとすることができる。従って、本発明の前記液晶素子は、素子表面が局面であってもよい。
【０２０４】
以下、図面を用いて本発明の液晶素子の好ましい実施形態の一例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２０５】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子は、電圧印加により液晶分子の配向を制御できるよう構成されればよいが、垂直電界型液晶素子として構成されることが好ましい。垂直電界型液晶素子は、ホメオトロピック配向膜に対して垂直に電界が生じるように電極が配置された液晶素子である。垂直電界型液晶素子においては、通常、相分離液晶層を狭持する２つの透明基板の両方に電極が設けられる。
【０２０６】
図１は、電圧無印加時の垂直電界型液晶素子の構成を模式的に示す図である。以下、図１を参照して、本発明に係る垂直電界型の液晶素子を説明する。
【０２０７】
本発明に係るポリマーネットワーク垂直電界型の液晶素子の構成は、図１に記載するように、それぞれ透明導電性材料からなる透明電極（層）２を具備した第一の基板１１と第二の基板１２、前記第一の基板１１と第二の基板１２との間に挟持された相分離液晶層を有し、該相分離液晶層中の液晶分子の電圧無印加時の配向がホメオトロピック配向膜３に対して略垂直である液晶素子である。相分離液晶層は、液晶組成物に含まれる液晶分子４と配向性重合体５によって構成される。なお、図１では便宜上、配向性重合体５は固定された多数の重合性化合物によって表現しているが、実際は各重合性化合物同士が複雑に繋がったポリマーネットワークを形成している。さらに、相分離液晶層と直接接するよう一対のホメオトロピック配向膜３が透明電極（層）２表面に形成されている。
【０２０８】
すなわち、本発明に係るポリマーネットワーク垂直電界型液晶素子は、第一の基板１１と、電極２と、ホメオトロピック配向膜３と、液晶分子４と配向性重合体５が相分離してなる複合層と、ホメオトロピック配向膜３と、電極２と、第二の基板１２と、が順次積層された構成である。
【０２０９】
図２は、電圧印加時の垂直電界型素子の構成の一例を模式的に示す図である。
【０２１０】
電極への電圧印加により、垂直電界型液晶素子は、図１の状態から図２の状態に遷移する。このとき、液晶分子４が垂直電界の発生により、ホメオトロピック配向膜に対して平行方向に配向する。図２に示す垂直電界型液晶素子は、相分離液晶層における液晶分子４と配向性重合体５との配向方向が異なるため、それぞれの成分の界面にて光散乱が起こり、垂直電界型液晶素子として光が非透過の状態となる。
【０２１１】
このように、本発明の垂直電界型液晶素子は電圧印加の有無により光の透過状態を変化させられるため、調光機能が求められる装置に組み込んで用いる液晶調光素子や、映像表示用ディスプレイに用いられる液晶表示素子として利用することができる。特に、本発明の垂直電界型液晶素子はリバースモードで駆動可能なため、省電力性、停電時や無電源下での透過性が求められる用途に特に好適である。（基材：基板１１及び基板１２）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子に用いられる基材は、液晶表示素子、有機発光表示素子、その他表示素子、光学部品、調光素子、着色剤、マーキング、印刷物や光学フィルムに通常使用する基材であって、前記液晶素子の製造工程における加熱、及び、使用される温度範囲において耐えうる耐熱性、あるいは、透過性を重視する用途においては、実用に耐えうる透明性を有する材料であれば、特に制限はない。
【０２１２】
そのような基材としては、ガラス基材、金属基材、セラミックス基材、プラスチック基材や紙等の有機材料が挙げられる。特に基材が有機材料の場合、セルロース誘導体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ナイロン又はポリスチレン等が挙げられる。中でもポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチック基材が好ましい。
【０２１３】
図１の基板１１及び基板１２のように２枚の基板を有する場合、一方の基板が液晶素子として実用性を有する透明性を具備すればよく、他方の基板は、透明性を具備していてもいなくてもよい。
【０２１４】
基材の形状としては、図１の例では平板の形状を示したが、曲面を有するもののような他の形状であっても良い。また、基材は、必要に応じて、電極層、反射防止機能、反射機能を有していてもよい。
【０２１５】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子における密着性向上のために、これらの基材の表面処理を行っても良い。表面処理として、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、シランカップリング処理などが挙げられる。また、光の透過率や反射率を調節するために、基材表面に有機薄膜、無機酸化物薄膜や金属薄膜等を蒸着など方法によって設ける、あるいは、光学的な付加価値をつけるために、基材がピックアップレンズ、ロッドレンズ、光ディスク、位相差フィルム、光拡散フィルム、マイクロレンズシート、カラーフィルター、等であっても良い。
（電極：透明電極層２）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子に用いられる電極は、液晶素子中において、相分離液晶層中の液晶分子を配向制御可能な電界を生じるように設けられる。電界強度は、電極への電圧印加の程度により制御される。
【０２１６】
電極の形状は特に限定されず、導電部がストライプ状もしくはメッシュ状、またはランダムな網目状であってよい。
【０２１７】
このような電極材料としては、金属材料で構成することが好ましく、具体的には、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉまたはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金が挙げられ、ＡｌまたはＡｌを含む合金が好ましい。
【０２１８】
液晶素子の透明性を高めるためには、図１に示すように、電極を透明電極層２で構成することが好ましい。このような透明電極層は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＺＴＯ（Indium Zinc Tin Oxide）のような公知の透明導電性材料で構成することができる。また、一方の基板が透明性を有さない材料で構成される場合には、該透明性を有さない基板上に設けられる電極も透明性を有する必要はなく、公知の金属材料から適宜選択することができる。
（垂直配向膜層：配向層３）
上記基材には、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子中の液晶分子が水平配向、あるいは、垂直配向するように、配向処理が施されている、あるいは配向膜が設けられていても良い。配向処理としては、延伸処理、ラビング処理、偏光紫外可視光照射処理、イオンビーム処理、基材へのＳｉＯ２の斜方蒸着処理、等が挙げられる。図１に示すように垂直配向膜を用いる場合、配向膜は公知慣用のものが用いられる。そのような配向膜としては、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、アゾ化合物、クマリン化合物、カルコン化合物、シンナメート化合物、フルギド化合物、アントラキノン化合物、アゾ化合物、アリールエテン化合物等の化合物、もしくは、前記化合物の重合体や共重合体が挙げられる。前記液晶分子にチルト角を付与するために、ラビング処理を行う場合、ラビングにより配向処理する化合物は、配向処理、もしくは配向処理の後に加熱工程を入れることで材料の結晶化が促進されるものが好ましい。ラビング以外の配向処理を行う化合物の中では光配向材料を用いることが好ましい。
【０２１９】
一般に、配向機能を有する基板に液晶組成物を接触させた場合、液晶分子は基板付近で基板を配向処理した方向に沿って配向する。液晶分子が基板と水平に配向するか、傾斜あるいは垂直して配向するかは、基板への配向処理方法による影響が大きい。
（液晶素子の製造方法の例）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子は、生産性の観点から、例えば基材と基材との間に空間を有するような形状の中空素子、いわゆる空セルにポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を狭持させた重合性液晶素子から作製することが好ましい。重合性液晶素子中において、複合液晶組成物中の液晶性化合物やメソゲン基を有する重合性化合物は、垂直配向膜の配向規制力によってホメオトロピック配向状態にある。または、水平配向膜の規制力によってホモジニアス配向状態にある。この配向状態下に、複合液晶組成物中の重合性化合物を上述の方法により紫外線硬化し、複合液晶組成物から相分離液晶層を形成することで、ポリマーネットワーク型液晶素子が得られる。
【０２２０】
中空素子にポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を狭持させる方法は、常法でよく、真空注入法、ＯＤＦ法、ロールｔｏロール法、ロールｔｏシート法などを用いることができる。ＯＤＦ法の前記液晶素子製造工程においては、中空素子の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前記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前記液晶素子を製造することができる。本発明に用いられるポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物は、相安定性が高く揮発しにくいため、ＯＤＦ工程に好適に使用することができる。
【０２２１】
また、ロールｔｏロール法による前記液晶組成の製造工程においては、第一の電極、または、配向膜と第一の電極を有するガラス基材、あるいは、プラスチック基材上に前記ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を塗布し、第二の電極、または、配向膜と第二の電極を有するガラス基材、あるいは、プラスチック基材の前記電極側、または前記配向膜側と前記液晶組成物が接するように貼り合せ、厚みを均一にすることで、前記液晶素子を製造することもできる。本発明に用いられるポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を塗布する方法としては、アプリケーター法、バーコーティング法、ロールコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、インクジェット法、ダイコーティング法、キャップコーティング法等、公知慣用の方法を行うことができる。
【０２２２】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を、液晶素子の厚みを決定するための粒子を混合した組成物として、該組成物を中空素子に狭持させてもよい。そのような粒子としては、一般的な液晶表示素子や液晶ディスプレイに用いられる公知慣用のガラス粒子やポリマー粒子が用いられる。
【０２２３】
その場合、前記ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、及び、前記液晶素子の厚みを決定する粒子を含む組成物を第一の電極を含有するプラスチック基材上に塗布した後、第二の電極を含有するプラスチック基材を前記第一の電極と前記第二の電極が対向するように貼り合せ、前記第一のプラスチック基材と前記第二のプラスチック基材に圧力をかけた状態で紫外線を照射する方法、あるいは、前記液晶素子用液晶性組成物、及び、前記液晶素子の厚みを決定する粒子を含む組成物を第一の電極を含有する第一のプラスチック基材上に塗布した後、前記第一のプラスチック基材、及び、前記塗布された液晶性組成物を真空状態にし、第二の電極を含有する第二のプラスチック基材を前記第一の電極と前記第二の電極が対向するように貼り合せた真空状態で紫外線を照射する方法が好ましい。
（重合方法）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶組成物を重合させる方法としては、活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等が挙げられる。得られるポリマーネットワーク型液晶素子の用途に応じて、適宜選択される。
【０２２４】
紫外線等の光を照射する場合、照射時の温度は、本発明の前記液晶組成物が液晶相を保持できる温度とすることが好ましい。加熱をする場合は、前記液晶組成物中の重合性化合物成分が十分重合して液晶組成物成分と相分離構造を形成するまでは、本発明の前記液晶組成物が液晶相を保持できる温度が好ましく、前記相分離構造が形成された後は、液晶相を保持できる温度でなくても構わない。
【０２２５】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子は、そのまま使用することも、他の基材に貼り合せて使用することもできる。また、接着剤や接着層、粘着剤や粘着層、保護フィルムや偏光フィルム等が積層されていてもよい。
（その他の電界型）
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子には、上記垂直電界型の他、横電界型やその他の電界型を採用してもよい。ＦＦＳ駆動モードに採用されるフリンジ電界を採用してもよい。この場合、垂直配向層に変えて水平配向層を設けてもよい。水平配向層は公知の材料で構成できる。
【０２２６】
本発明のポリマーネットワーク型液晶素子は、たとえば、建材、調光ガラス、車載向けのスマートウィンドウ又はＯＬＥＤディスプレイにおける調光ユニット等に用いることが好ましい。本発明の液晶表示素子は、従来の高分子分散型液晶表示素子と同様な用途に用いることができるほか、特に透過型ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ等にも好ましく用いることができる。より具体的には、窓、天窓、屋根、壁、仕切り、間仕切り、扉等の建築用調光素子、扉、窓、ドア、ヘルメット、サンルーフ等の輸送用調光素子、サングラス、眼鏡、サンバイザー、時計、鏡、反射板等の装飾用調光素子、フレキシブル液晶表示素子、反射型液晶表示素子、透明液晶表示素子、可変式拡散フィルム等のディスプレイ用部材等の物品に用いることができる。
【実施例】
【０２２７】
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「部」は「重量部」を意味する。
【０２２８】
各実施例及び参考例中で用いた液晶化合物（Ａ−１）〜（Ａ−１４）、及び、（Ｎ−１）〜（Ｎ−２０）の構造は次式の通りである。また、各実施例及び参考例で用いた液晶組成物（ＬＣ−１）〜（ＬＣ−７）は表１に示す。
【０２２９】
【化６８】
2020139153.tif 000070
【０２３０】
【化６９】
2020139153.tif 000071
【０２３１】
【化７０】
2020139153.tif 000072
【０２３２】
【表１】
2020139153.tif 000073
【０２３３】
ＫＥＭＩＳＯＲＢ７１：ケミプロ化成株式会社製
イルガキュア１０７６：ＢＡＳＦジャパン株式会社製
各実施例及び参考例中で用いたメソゲン骨格を有する重合性化合物（１−Ａ）〜（１−Ｈ）、及び、（２−Ａ）〜（２−Ｃ）の構造は次式の通りである。
【０２３４】
【化７１】
2020139153.tif 000074
【０２３５】
【化７２】
2020139153.tif 000075
【０２３６】
各実施例及び参考例で用いた極性基を有する重合性化合物、及び、メソゲン骨格を有さない重合性化合物の構造は以下のとおりである。
【０２３７】
【化７３】
2020139153.tif 000076
【０２３８】
【化７４】
2020139153.tif 000077
【０２３９】
【化７５】
2020139153.tif 000078
【０２４０】
各実施例及び参考例で用いたメソゲン骨格を有する重合性化合物、極性基を有する重合性化合物、メソゲン骨格を有さない重合性化合物、及び、重合開始剤の組み合わせである重合性組成物は、表２、及び、表３に示す。
【０２４１】
【表２】
2020139153.tif 000079
【０２４２】
【表３】
2020139153.tif 000080
【０２４３】
（５−Ａ）：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
（５−Ｂ）：２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン
（実施例１）
液晶組成物「ＬＣ−１」を８５重量部、重合性組成物「Ｍ−１」１５重量部を混合して、ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物（重合性液晶組成物１）を調製した。得られた重合性液晶組成物１は、常温でネマチック相を示した。
【０２４４】
厚み１８８μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のＰＥＴフィルムに垂直配向膜用ポリイミド溶液を約０．１μｍになるように塗布、乾燥、焼成して得られた電極基材の垂直配向膜側に５μｍの球状スペーサー粒子のエタノール分散液を塗布、乾燥後、ディスペンサーを用いて前記重合性液晶組成物１を滴下し、前記電極基材の垂直配向膜側と接するようにして前記重合性液晶組成物１の上に貼り合せた。その際、電気光学特性の評価が行えるように、各々基材を５ｍｍずらして貼り合せた。
【０２４５】
次いで、前記貼り合せ基材に圧力をかけ、全体の厚みをほぼ一定にした後、前記貼り合せ基材を２５±１℃に保ちながら紫外線を照射し、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。このとき、紫外線光源はメタルハライドランプを用い、紫外線を１５ｍＷ／ｃｍ２の照度で２００秒間照射（計３．０Ｊ／ｃｍ２）した。照度はウシオ電機社製の受光器ＵＶＤ−３６５ＰＤ付きユニメータＵＩＴ−１０１を用いて測定した。
【０２４６】
得られた液晶素子は、電圧無印加時、透明状態で散乱は観察されず、液晶が垂直配向していることが確認された。
【０２４７】
電気光学特性の測定は、得られた液晶素子に対して法線方向に測定光を入射させたときの液晶素子のヘイズ（Ｈｚ）を、ヘイズメーター（日本電色工業社製ＮＤＨ−７０００）を用いて測定することにより行った。ヘイズの値は、全光線透過率（ＴＴ）と平行光線透過率（ＰＴ）とから、次の式で求められた。
【０２４８】
Ｈｚ＝［｛ＴＴ−ＰＴ｝／ＴＴ］×１００  （％）
得られた液晶素子の電圧印加前のヘイズは１．５％であった。前記液晶素子にＡＣ６０Ｖ（６０Ｈｚ、矩形波）の電圧を印加した状態でヘイズを測定したところ、ヘイズは８６．５％であった。
ヘイズＯＦＦ：  電圧無印加時の全光線透過率に占める拡散光線透過率の割合  
ヘイズＯＮ：電圧印加時の全光線透過率に占める拡散光線透過率の割合
得られた液晶素子の密着性は、以下の方法で行った。
（円筒マンドレル法）
得られた液晶素子をカッターで、幅が１．５ｃｍになるように切り、円筒形マンドレル屈曲試験機に固定した後、２秒かけて１８０°曲げ、外観を観察した。剥離が起きなかった最小径は２５ｍｍであった。なお、前記マンドレル屈曲試験機で使用したマンドレル径は、１０、１２、１６、２０、２５、３２ｍｍの６種類であった。
（高温高湿耐久性）
得られた液晶素子を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿機に入れ、２４時間、９６時間、５０４時間後に取り出し、前記液晶素子の端面を目視で観察し、さらに前記液晶素子を手で曲げて、基材との剥離状態を観察した。前記液晶素子は、５０４時間後も剥離が見られなかった。なお、評価基準は以下のとおりである。
【０２４９】
◎：  ８５℃／８５％、５０４時間の高温高湿保存後に基材から剥離なし
○：  ８５℃／８５％、９６時間の高温高湿保存後に基材から剥離なし、
５００時間後の高温高湿後に基材からの剥離あり
×：  ８５℃／８５％、２４時間の高温保存後に基板から剥離なし、
１００時間後の高温高湿後に基材からの剥離あり
（実施例２〜実施例２１、参考例１）
実施例２〜実施例２１、及び、参考例１において、液晶組成物（ＬＣ−１）、重合性組成物（Ｍ−１）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。
【０２５０】
各々得られた結果を表４に示す。
【０２５１】
【表４】
2020139153.tif 000081
【０２５２】
実施例２〜２１のポリマーネットワーク含有液晶素子は、いずれも良好な電気光学特性、及び、良好な密着性を示すことがわかった。
（実施例２２）
液晶組成物「ＬＣ−２」を８５重量部、重合性組成物「Ｍ−１８」１５重量部を混合した。次いで、５μｍの球状スペーサー粒子０．５重量部を加え、攪拌機によって攪拌することでポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物（重合性液晶組成物２２）を調製した。
【０２５３】
厚み１２５μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のＰＥＴフィルムにＵＶオゾン処理装置（フィルジェン社製ＵＶ２５３）を用いて表面処理を行った後、得られた電極基材のＩＴＯ側にディスペンサーを用いて前記重合性液晶組成物２２を滴下し、前記電極基材のＩＴＯ側と接するようにして前記重合性液晶組成物２２の上に貼り合せた。その際、電気光学特性の評価が行えるように、各々基材を５ｍｍずらして貼り合せた。
【０２５４】
次いで、前記貼り合せ基材に圧力をかけ、全体の厚みをほぼ一定にした後、圧力を保持した状態で前記貼り合せ基材を２５±１℃に保ちながら紫外線を照射し、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。このとき、紫外線光源はメタルハライドランプを用い、紫外線を１５ｍＷ／ｃｍ２の照度で２００秒間照射（計３．０Ｊ／ｃｍ２）した。
【０２５５】
得られた液晶素子は、電圧無印加時、透明状態で散乱は観察されず、液晶が垂直配向していることが確認された。
【０２５６】
得られた液晶素子の電圧印加前のヘイズは２．１％であった。前記液晶素子にＡＣ６０Ｖ（６０Ｈｚ、矩形波）の電圧を印加した状態でヘイズを測定したところ、ヘイズは８９．２％であった。
【０２５７】
得られた液晶素子をカッターで、幅が１．５ｃｍになるように切り、円筒形マンドレル屈曲試験機に固定した後、２秒かけて１８０°曲げ、外観を観察した。剥離が起きなかった最小径は１６ｍｍであった。
【０２５８】
得られた液晶素子を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿機に入れ、２４時間、９６時間、５０４時間後に取り出し、前記液晶素子の端面を目視で観察し、さらに前記液晶素子を手で曲げて、基材との剥離状態を観察した。前記液晶素子は、５０４時間後も剥離が見られなかった。
（実施例２３〜２５）
実施例２３〜実施例２５において、液晶組成物（ＬＣ−２）、重合性組成物（Ｍ−１８）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。
【０２５９】
得られた結果を表５に示す。
【０２６０】
【表５】
2020139153.tif 000082
【０２６１】
実施例２３〜実施例２５のリマーネットワーク含有液晶素子は、いずれも良好な電気光学特性、及び、良好な密着性を示すことがわかった。
（実施例２６）
液晶組成物「ＬＣ−２」を８５重量部、重合性組成物「Ｍ−４」１５重量部を混合して、ポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物（重合性液晶組成物２６）を調製した。得られた重合性液晶組成物２６は、常温でネマチック相を示した。
【０２６２】
厚み１２５μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のＰＥＴフィルムにポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を約０．０５μｍになるように塗布、乾燥して得られた電極基材のＰＶＡ側に５μｍの球状スペーサー粒子のエタノール分散液を塗布、乾燥後、得られた電極基材のＰＶＡ側にディスペンサーを用いて前記重合性液晶組成物２６を滴下し、前記電極基材のＩＴＯ側と接するようにして前記重合性液晶組成物２６の上に貼り合せた。その際、電気光学特性の評価が行えるように、各々基材を５ｍｍずらして貼り合せた。
【０２６３】
次いで、前記貼り合せ基材に圧力をかけ、全体の厚みをほぼ一定にした後、移動式でかつ、上面が透過性の真空チャンバーに前記貼り合せ基材を入れ、前記チャンバーの圧力が１ｋＰａになるまで真空引きを行い、その後、前記貼り合せ基材を２５±１℃に保ちながら紫外線を照射し、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。このとき、紫外線光源はメタルハライドランプを用い、紫外線を１５ｍＷ／ｃｍ２の照度で２００秒間照射（計３．０Ｊ／ｃｍ２）した。
【０２６４】
得られた液晶素子は、電圧無印加時、透明状態で散乱は観察されず、液晶が垂直配向していることが確認された。
【０２６５】
得られた液晶素子の電圧印加前のヘイズは２．０％であった。前記液晶素子にＡＣ６０Ｖ（６０Ｈｚ、矩形波）の電圧を印加した状態でヘイズを測定したところ、ヘイズは８６．３％であった。
【０２６６】
得られた液晶素子をカッターで、幅が１．５ｃｍになるように切り、円筒形マンドレル屈曲試験機に固定した後、２秒かけて１８０°曲げ、外観を観察した。剥離が起きなかった最小径は１２ｍｍであった。
【０２６７】
得られた液晶素子を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿機に入れ、２４時間、９６時間、５０４時間後に取り出し、前記液晶素子の端面を目視で観察し、さらに前記液晶素子を手で曲げて、基材との剥離状態を観察した。前記液晶素子は、５０４時間後も剥離が見られなかった。
（実施例２７〜３１）
実施例２７〜実施例３１において、液晶組成物（ＬＣ−２）、重合性組成物（Ｍ−４）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。
【０２６８】
得られた結果を表６に示す。
【０２６９】
【表６】
2020139153.tif 000083
【０２７０】
実施例２７〜実施例３１のポリマーネットワーク含有液晶素子は、いずれも良好な電気光学特性、及び、良好な密着性を示すことがわかった。
（実施例３２）
実施例２で用いた厚み１８８μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のＰＥＴフィルムを厚さ５０μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のポリイミドフィルムに代えた以外は、実施例２と同様にしてポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。
（実施例３３）
実施例２６で用いた厚み１２５μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のＰＥＴフィルムを厚み１００μｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍのＩＴＯ透明電極付のポリカーボネートフィルムに代えた以外は、実施例２９と同様にしてポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。
【０２７１】
実施例３２、及び、実施例３３の結果を表７に示す。
【０２７２】
【表７】
2020139153.tif 000084
【０２７３】
実施例３２、及び、実施例３３のポリマーネットワーク含有液晶素子は、いずれも良好な電気光学特性、及び、良好な密着性を示すことがわかった。
【０２７４】
（実施例３４〜３８）
液晶組成物を（ＬＣ−２）に、重合性組成物を表８に示す（Ｍ−２６〜Ｍ−３０）に変えた以外は実施例１と同様にして、ポリマーネットワーク含有液晶素子を作製した。各々得られた特性を表９に示す。
【０２７５】
【表８】
2020139153.tif 000085
【０２７６】
【表９】
2020139153.tif 000086
【０２７７】
実施例３４〜３８ポリマーネットワーク含有液晶素子は、いずれも良好な電気光学特性、ＯＦＦ時の低ヘイズを示し、さらに、本発明における一般式（２）で表されスペーサー基を有するメソゲン性骨格を有する重合性化合物を含有することから良好な密着性を示すことがわかった。
【０２７８】
以上の結果から、本発明のポリマーネットワーク型液晶素子用液晶性組成物、及び、それを用いたリマーネットワーク含有液晶素子は、良好な電気光学特性、及び、基材とポリマーネットワーク型液晶素子との良好な密着性を得ることができる。
【符号の説明】
【０２７９】
１１…第一の透明基板
１２…第二の透明基板
２…電極
３…垂直配向膜
４…液晶分子
５…配向性重合体
【図１】
2020139153.tif 000093
【図２】
2020139153.tif 000094
【図３】
2020139153.tif 000095