(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
2020187293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持され、ポリマーネットワークを形成する重合体を含む液晶層を有し、
前記液晶層は、以下のＫｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤を１種又は２種以上を含む高分子分散型液晶素子。
Ｋｉ１は、炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−Ｃ（＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｃ（＝ＣＨ２）−、−Ｃ（＝ＣＨＲｉ３）−、−Ｃ（＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、また、これらのアルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉ３を表し、Ｒｉ３は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、また、少なくとも１つ以上のＰｉ１−Ｓｐｉ１−を有してもよいか、
又は、以下の一般式（Ｔ−８）から（Ｔ−１７）
【化１】
2020187293.tif 000115
（式中、黒点は結合手を表す。）で表される基を表し、
ＸＫ１及びＹＫ１は、それぞれ独立して−ＣＨ２−、酸素原子又は硫黄原子を表し、
ＺＫ１は、それぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を表し、
ＷＫ１、ＵＫ１、ＶＫ１及びＳＫ１は、それぞれ独立して、メチン基又は窒素原子を表し、ここで一般式（Ｔ−８）から（Ｔ−１７）で表される基中の水素原子は−Ｓｐｉ１−Ｐｉ３で置換されていてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
Ｐｉ１、Ｓｐｉ１、Ｘｉ１、Ｒｉ３が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。
【請求項２】
前記自発配向剤が一般式（ｉ）で表される請求項１に記載の液晶素子。
【化２】
2020187293.tif 000116
（式中、Ｋｉ１は請求項１に記載のＫｉ１と同じ意味を表し、
Ｒｉ１は炭素原子数１〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基又はハロゲン化アルキル基を表し、これらの基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、
Ａｉ１、Ａｉ２及びＡｉ３はそれぞれ独立して２価の芳香族基、２価の環式脂肪族基、又は２価の複素環式化合物基を表し、Ａｉ１中の水素原子はＬｉ１で置換されてもよく、Ａｉ２及びＡｉ３中の水素原子はＬｉ１、Ｐｉ２−Ｓｐｉ２−又はＫｉ１で置換されてもよく、
Ｌｉ１はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
Ｚｉ１、Ｚｉ２及びＺｉ３はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−又は炭素原子数２〜２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
ｍｉ１は、０〜３の整数を表し、一般式（ｉ）中にＲｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ２、Ｌｉ１、Ｋｉ１、Ｘｉ１、Ｐｉ２及びＳｐｉ２が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。）
【請求項３】
Ｋｉ１が、一般式（Ｋ−１）
【化３】
2020187293.tif 000117
（式中、Ｙｉ１は、炭素原子数３〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉｌを表し、
Ｓｉ１及びＳｉ３はそれぞれ独立して炭素原子数１〜６のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の−ＣＨ２−は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（＝ＣＨ２）−、−Ｃ（＝ＣＨＲｉ３）−、−Ｃ（＝ＣＲｉ３２）−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｃ＝Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
Ｓｉ２は炭素原子、窒素原子又はケイ素原子を表し、
Ｒｉ２は水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、これらの基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
ｎｉ１は１〜３の整数を表し、ｎｉ２及びｎｉ３はそれぞれ独立して０〜２の整数を表すが、Ｓｉ２が炭素原子又はケイ素原子を表す場合、ｎｉ１＋ｎｉ２＋ｎｉ３は３であり、Ｓｉ２が窒素原子を表す場合、ｎｉ１＋ｎｉ２＋ｎｉ３は２である。Ｒｉ３は一般式（ｉ）中のＲｉ３と同じ意味を表し、一般式（Ｋ−１）中にＲｉ２、Ｘｉ１、Ｙｉ１、Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｐｉ１及びＳｐｉ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。）
から選ばれる基を表す請求項１又は２のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項４】
一般式（Ｋ−１）中のＹｉ１が、一般式（Ｙ−１）
【化４】
2020187293.tif 000118
（式中、ＷｉＹ１は単結合又は酸素原子を表し、破線は単結合又は二重結合を表し、ＲｉＹ１は、破線が単結合を表す場合、水素原子又は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、破線が二重結合を表す場合、＝ＣＨ２、＝ＣＨＲｉＹ４、又は＝ＣＲｉＹ４２を表し、ＲｉＹ４は水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、ＲｉＹ３は、破線が単結合を表す場合のＲｉＹ１と同じ意味を表し、ＲｉＹ２は水素原子又は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、ｎｉＹ１は破線が二重結合を表す場合０であり、破線が単結合を表す場合１であり、ｎｉＹ２は０〜５の整数を表し、ＲｉＹ１、ＲｉＹ３及びＲｉＹ４が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、＊でＳｉ３と結合する。）
から選ばれる基を表す、請求項３に記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記自発配向剤は重合性基を有し、
前記液晶層は、基板と接する側に前記自発配向剤から形成された配向制御層を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項６】
前記液晶層は、液晶化合物として、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１〜５のいずれか一項に記載の液晶素子。
【化５】
2020187293.tif 000119
（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７】
ポリマーネットワークを形成する重合体は、メソゲン骨格を有する重合性化合物から形成される請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶素子。
【請求項８】
請求項１に記載のＫｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤を１種又は２種以上を含む、高分子分散型液晶素子用液晶組成物。
【請求項９】
重合開始剤を１種又は２種以上含有する、請求項８に記載の高分子分散型液晶素子用液晶組成物。
【請求項１０】
メソゲン骨格を有する重合性化合物を含有する、請求項８又は９に記載の高分子分散型液晶素子用液晶組成物。
【請求項１１】
メソゲン骨格を有さない重合性化合物を含有する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の高分子分散型液晶組成物。
【請求項１２】
重合性化合物（但し、自発配向剤が重合性基を有する場合は自発配向剤を除く）の割合が、液晶組成物全体に対して１質量％から３０質量％の範囲である請求項８〜１１のいずれか一項に記載の高分子分散型液晶組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子、及び、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機器ディスプレイ、ＴＶやウィンドウディスプレイなどへの応用が期待される透明ディスプレイ、コントラスト比の高い液晶ディスプレイ、所望の透過‐散乱度合いの調光が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。
【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、高分子分散型液晶（Polymer-Dispersed Liquid Crystal, PDLC）を用いた高分子分散型液晶表示素子(PD-LCD)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。PD-LCD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。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高分子分散型液晶素子が、低消費電力に寄与する用途には好ましい。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ため好ましい。
【０００４】
一方、ＶＡ方式の液晶ディスプレイでは、電圧無印加時に液晶分子の垂直配向を誘起するために用いられるポリイミド配向膜（ＰＩ）層の製膜にかかるコスト等を省くため、自発配向性添加剤を含有する液晶組成物を用いることにより、ＰＩ層を省きつつも、液晶分子の配向を実現するための方法が検討されている（特許文献１参照）。また、リバースモードタイプの高分子分散型液晶素子においても、垂直配向剤を用いてＰＩ層を省く検討が開始されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５２４９５１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１８／１０５７２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リバースモードタイプの高分子分散型液晶素子は、液晶分子を垂直に配向させた状態で紫外光を照射して重合性モノマーを重合し、ポリマーネットワークを形成させることから、通常のＶＡ方式の液晶表示素子に比べて、重合性モノマーの割合が多く、液晶分子の垂直配向性が乱れやすい。そのため、高分子分散型液晶素子において垂直配向剤を用いる開発は、液晶分子を垂直に配向させる配向規制力及び配向ムラ等の電気光学特性において、更なる改善が求められている。
【０００７】
また、高分子分散型液晶素子は、重合性モノマーや、重合開始剤等の添加剤を含有することから、液晶分子との相溶性が高く、液晶化合物や重合性モノマーなどが析出しない高分子分散型液晶素子用液晶組成物が求められている。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ＰＩ層を設けなくとも配向性に優れ、配向ムラの少ない、ポリマーネットワークを形成した液晶層を有する液晶素子、及び該液晶素子を用いた物品、並びにそれらの液晶素子及び物品に適し、相溶性に優れた高分子分散型液晶素子用液晶組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題に対して鋭意検討した結果、特定の極性基を有する自発配向剤を用いて、ポリマーネットワークが形成された液晶層とすることで、前記課題を解決できることを見出し本願発明の完成に至った。
【００１０】
即ち、本発明は、
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持され、ポリマーネットワークを形成する重合体を含む液晶層を有し、
前記液晶層は、以下のＫｉ１
Ｋｉ１は、炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−Ｃ（＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｃ（＝ＣＨ２）−、−Ｃ（＝ＣＨＲｉ３）−、−Ｃ（＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、また、これらのアルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉ３を表し、Ｒｉ３は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、また、少なくとも１つ以上のＰｉ１−Ｓｐｉ１−を有してもよいか、
又は、Ｋｉ１は１価の芳香族基、１価の環式脂肪族基、又は１価の複素環式化合物基を表し、これらの基の少なくとも１個以上の第二級炭素原子は−Ｃ（＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されている。
で表される部分構造を有する自発配向剤を１種又は２種以上を含む液晶素子を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液晶素子は、ポリマーネットワークを形成する重合体を含む液晶層を有し、ＰＩ層を設けなくとも、配向ムラが無いまたは低減された配向ムラを示し、液晶分子の均一な垂直配向が可能な液晶表示素子の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の液晶素子の実施について説明する。
【００１４】
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。
＜液晶素子＞
本発明の液晶素子は、一対の基板と、一対の基板間に挟持され、ポリマーネットワークを形成する重合体を含む液晶層を有し、液晶層中にＫｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤を含むものである。
【００１５】
本発明の液晶素子は、Ｋｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤を含有する液晶層が設けられているため、一対の基板間の液晶層側にポリイミド配向膜等の配向膜が設けられている必要がない。すなわち、本実施形態の液晶素子は、二つの基板のうち少なくとも一方の基板がポリイミド配向膜等の配向膜を有さない構成をとることができる。
【００１６】
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が好ましい。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の前記液晶素子は、ポリマーネットワークを形成する緻密な重合体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。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明の液晶素子は、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、基板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。
【００２１】
図１は、電圧無印加時の垂直電界型液晶素子の構成の一例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。
【００２２】
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３を有し、該相分離液晶層中の液晶分子４の電圧無印加時の配向が基板１１に対して略垂直である液晶素子である。相分離液晶層は、液晶分子４を含む液晶組成物と重合体５を含む。なお、図１では便宜上、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
（相分離液晶層３）
相分離液晶層３は、液晶分子４（液晶化合物）等を含有する液晶組成物と、重合体５と、図１中に図示はしていないが自発配向剤を含む。相分離液晶層３は、重合体５によって緻密なポリマーネットワークが構成されている。このような相分離液晶層３は、液晶組成物、自発配向剤、及び重合性化合物等を含む複合組成物を用いて、重合性化合物を重合させてポリマーネットワークを形成することにより得られる。以下、複合組成物に含まれる各成分について説明する。
（自発配向剤）
本発明の自発配向剤はＫｉ１で表される部分構造を有する。そのため、液晶層３を挟持する基板上に配向し、液晶分子を垂直方向に配向させた状態で保持することができる。つまり、Ｋｉ１で表される部分構造が極性を有するため、自発配向剤は液晶層３を挟持する基板に吸着し、液晶分子を垂直方向に配向させた状態で保持すると考えられる。したがって、本実施形態の液晶素子によれば、ＰＩ層を設けなくとも液晶分子を垂直に配向させることが可能となる。このように、Ｋｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤は、液晶分子の垂直配向を助けるために好適に使用される。
【００３２】
Ｋｉ１は、炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−Ｃ（＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｃ（＝ＣＨ２）−、−Ｃ（＝ＣＨＲｉ３）−、−Ｃ（＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、また、これらのアルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉ３を表し、Ｒｉ３は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、また、少なくとも１つ以上のＰｉ２−Ｓｐｉ３−を有してもよい。
【００３３】
このようなＫｉ１としては、好ましくは、直鎖又は分岐の炭素原子数３〜４０のアルキル基、炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基、炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のシアノ化アルキル基であり、ここで、Ｋｉ１中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、Ｋｉ１中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−で置換されていることが好ましく、少なくとも３個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−で置換されていることが好ましく、少なくとも４個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−で置換されていることが好ましい。Ｘｉ１は電圧保持率（VHR）向上の観点から酸素原子が好ましい。Ｋｉ１は、好ましくは、炭素原子数３〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基、直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基、直鎖又は分岐のシアノ化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−（Ｃ＝ＣＨＲｉ３）−、−（Ｃ＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−で置換されてもよく、より好ましくは、炭素原子数３〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基又は直鎖又は分岐のシアノ化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−（Ｃ＝ＣＨＲｉ３）−、−（Ｃ＝ＣＲｉ３２）−、−Ｏ−で置換されてもよく、より好ましくは、炭素原子数３〜２０の分岐のアルキル基又は分岐のシアノ化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−Ｏ−で置換されてもよい。Ｒｉ３は炭素原子数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜７のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよい。
【００３４】
また、Ｋｉ１中の水素原子は重合性基、すなわちＰｉ２−Ｓｐｉ２−で置換されていることが好ましい。Ｋｉ１中に極性基と重合性基が存在していることで、より良好な配向性が得られる。
【００３５】
Ｋｉ１は、一般式（Ｋ−１）を表すことが好ましい。
【００３６】
【化１】
2020187293.tif 000003
【００３７】
（式中、Ｙｉ１は、炭素原子数３〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、また、これらのアルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉ３を表し、
Ｓｉ１及びＳｉ３はそれぞれ独立して炭素原子数１〜６のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の−ＣＨ２−は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−（Ｃ＝ＣＨＲｉ３）−、−（Ｃ＝ＣＲｉ３２）−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
Ｓｉ２は炭素原子、窒素原子又はケイ素原子を表し、
Ｒｉ２は水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらの基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ（＝Ｘｉ１）−又は−ＣＨ（−ＣＮ）−で置換されてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
ｎｉ１は１〜３の整数を表し、ｎｉ２及びｎｉ３はそれぞれ独立して０〜２の整数を表すが、Ｓｉ２が炭素原子又はケイ素原子を表す場合、ｎｉ１＋ｎｉ２＋ｎｉ３は３であり、Ｓｉ２が窒素原子を表す場合、ｎｉ１＋ｎｉ２＋ｎｉ３は２である。Ｒｉ３は一般式（ｉ）中のＲｉ３と同じ意味を表し、一般式（Ｋ−１）中にＲｉ２、Ｘｉ１、Ｙｉ１、Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｐｉ１及びＳｐｉ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。）
一般式（Ｋ−１）中のＳｉ１及びＳｉ３は好ましくは、炭素原子数１〜６の直鎖又は分岐のアルキレン基又は単結合であり、該アルキレン基中の−ＣＨ２−は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、より好ましくは、単結合、炭素原子数１〜６の直鎖状のアルキレン基、又は該アルキレン基中の−ＣＨ２−は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−で置換された基であることが好ましい。Ｓｉ１及びＳｉ３は、具体的には−（ＣＨ２）ｎ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）ｎ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｎ−を表すことが好ましい（ｎ及びｍは、１〜６の整数を表す。）
Ｓｉ２は炭素原子であることが好ましい。Ｒｉ２は好ましくは、水素原子又は炭素原子数１〜1０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｘｉ１）−又は−ＣＨ（−ＣＮ）−で置換されてもよく（ただし−O−は連続にはならない）、好ましくは、水素原子又は炭素原子数１〜７の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｘｉ１）−又は−ＣＨ（−ＣＮ）−で置換（ただし−O−は連続にはならない）されてもよく、より好ましくは、水素原子、炭素原子数１〜３の直鎖アルキル基が好ましい。
【００３８】
Ｙｉ１は炭素原子数３〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜２０の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基、炭素原子数３〜２０の直鎖又は分岐のシアノ化アルキル基であり、ここで、Ｙｉ１中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−及び／又は−（ＣＨ−ＣＮ）−で置換されており、Ｙｉ１中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−（Ｃ＝Ｘｉ１）−で置換されていることが好ましい。Ｘｉ１は電圧保持率（VHR）向上の観点から酸素原子が好ましい。Ｙｉ１は、好ましくは、炭素原子数３〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、シアノ化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−（Ｃ＝ＣＨＲｉ３）−、−（Ｃ＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−で置換されてもよく、より好ましくは、炭素原子数３〜７の直鎖又は分岐のアルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−（Ｃ＝ＣＨ２）−、−（Ｃ＝ＣＨＲｉ３）−、−（Ｃ＝ＣＲｉ３２）−、−Ｏ−で置換されてもよく、より好ましくは、炭素原子数３〜７の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−で置換されてもよい。また、アルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよい。
【００３９】
Ｙｉ１は、一般式（Ｙ−１）から選ばれる基を表すことが、液晶の配向性を向上させる観点から好ましい。
【００４０】
【化２】
2020187293.tif 000004
【００４１】
（式中、ＷｉＹ１は単結合又は酸素原子を表し、破線は単結合又は二重結合を表し、ＲｉＹ１は、破線が単結合を表す場合、水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基又はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＯ−で置換されてもよく、破線が二重結合を表す場合、＝ＣＨ２、＝ＣＨＲｉＹ４、又は＝ＣＲｉＹ４２を表し、ＲｉＹ４は水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、ＲｉＹ３は、破線が単結合を表す場合のＲｉＹ１と同じ意味を表し、ＲｉＹ２は水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、シアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−又は−ＣＨ２（−ＣＮ）−で置換されてもよく、また、ＲｉＹ２はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表し、ｎｉＹ１は破線が二重結合を表す場合０であり、破線が単結合を表す場合１であり、ｎｉＹ２は０〜５の整数を表し、Ｐｉ１は重合性基を表し、Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、ＲｉＹ１、ＲｉＹ３、ＲｉＹ４、Ｐｉ１及びＳｐｉ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、＊でＳｉ３と結合する。）
ＲｉＹ１は、破線が単結合を表す場合、水素原子又は炭素原子数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素原子数１〜７のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよい。具体的には、水素原子を表すことが好ましく、また、耐熱性向上の観点から、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、−ＣＯ−ＣＨ３、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３を表すことが好ましい。また、ＲｉＹ１は耐熱性向上の観点からＰｉ１−Ｓｐｉ１−表すことも好ましい。ＲｉＹ１がＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表す場合、一般式（ｉ）で表される化合物が熱により分解してしまうことにより生じる分解物が重合されることから、不純物の増加を防ぐことができ、液晶組成物への悪影響が少なくなると考えられる。Ｐｉ１は重合性基を表し、アクリロイル基、メタクリロイル基、又は後述する一般式（Ｐ−１）〜（Ｐ−１５）で表される群より選ばれる置換基を表すことが好ましい。Ｓｐｉ１は好ましくは炭素原子数１〜１８の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、より好ましくは炭素原子数２〜１５の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、更に好ましくは炭素原子数２〜８の直鎖状アルキレン基又は単結合を表す。
【００４２】
また、破線が二重結合を表す場合、＝ＣＨ２、＝ＣＨＲｉＹ４、又は＝ＣＲｉＹ４２を表し、＝ＣＨ２を表すことが好ましい。ＲｉＹ４は炭素原子数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜７のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよい。
【００４３】
ＲｉＹ３の好ましい基は、破線が単結合を表す場合のＲｉＹ１の好ましい基と同じである。ｎｉＹ１は０が好ましい。
【００４４】
ＲｉＹ１及びＲｉＹ３の好ましい組み合わせとして、共に水素原子、共に炭素原子数１〜３のアルキル基、共に炭素原子数１〜３のアルコキシ基、共に−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３等があげられる。ＲｉＹ１及びＲｉＹ３のいずれか一方がＰｉ１−Ｓｐｉ１−又は−ＣＯ−ＣＨ３を表す場合、他方は水素原子を表すことが好ましい。  ｎｉＹ２は０〜３の整数が好ましく、０、１又は２がより好ましく、０又は１がより好ましい。
【００４５】
ＲｉＹ２は、水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基が好ましく、炭素原子数１〜７のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基が好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましい。また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−（Ｃ＝Ｘｉ２）−又は−（ＣＨ２−ＣＮ）−で置換されていることが好ましい。Ｘｉ２はVHR向上の観点から酸素原子が好ましい。また、ＲｉＹ２は、Ｐｉ１−Ｓｐｉ１−を表すことが好ましい。ＲｉＹ２がＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表す場合、一般式（ｉ）で表される化合物が熱により分解してしまうことにより生じる分解物が重合されることから、不純物の増加を防ぐことができ、液晶組成物への悪影響が少なくなると考えられる。
【００４６】
一般式（Ｙ−１）は、より具体的には、式（Ｙ−１−１）、（Ｙ−１−２）、（Ｙ−１−３ａ）、（Ｙ−１−３ｂ）、（Ｙ−１−４）が好ましい。
【００４７】
【化３】
2020187293.tif 000005
【００４８】
（式中、ｎｉＹ１１は０又は１を表し、ＲｉＹ２１は炭素原子数１〜１０のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、シアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（Ｃ＝Ｏ）−又は−（ＣＨ２−ＣＮ）−で置換されてもよく、また、ＲｉＹ２１はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表し、ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＯ−で置換されてもよく、また、ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２はＰｉ１−Ｓｐｉ１−を表す。）
ＲｉＹ２１は、炭素原子数１〜７のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基が好ましく、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましい。また、ＲｉＹ２１は、Ｐｉ１−Ｓｐｉ１−を表すことが好ましい。ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２は水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基が好ましく、水素原子又、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、−ＣＯ−ＣＨ３、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３を表すことが好ましい。また、ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２の少なくともいずれか一方は、Ｐｉ１−Ｓｐｉ１−を表すことが好ましい。
【００４９】
液晶化合物との相溶性を向上させる観点からは、式（Ｙ−１−１）の構造を有することが好ましい。式（Ｙ−１−１）としては、式（Ｙ−１−１ａ）〜式（Ｙ−１−１ｈ）が好ましい。
【００５０】
【化４】
2020187293.tif 000006
【００５１】
（式中、ｎｉＹ１１は０又は１を表す。）
液晶化合物との相溶性、耐熱性を向上させる観点からは、式（Ｙ−１−２）の構造を有することが好ましい。式（Ｙ−１−２）としては、式（Ｙ−１−２ａ）〜式（Ｙ−１−２ｆ）が好ましい。
【００５２】
【化５】
2020187293.tif 000007
【００５３】
（式中、ｎｉＹ１１は０又は１を表す。）  耐熱性を向上させる観点からは、式（Ｙ−１−３ａ）及び式（Ｙ−１−３ｂ）の構造を有することが好ましい。式（Ｙ−１−３ａ）としては、式（Ｙ−１−３ａａ）、式（Ｙ−１−３ｂ）としては、式（Ｙ−１−３ｂａ）が好ましい。
【００５４】
【化６】
2020187293.tif 000008
【００５５】
（式中、ｎｉＹ１１は０又は１を表す。）
液晶組成物の配向性、電圧保持率を向上させる観点からは、式（Ｙ−１−４）の構造を有することが好ましい。式（Ｙ−１−４）としては、式（Ｙ−１−４ａ）〜式（Ｙ−１−４ｆ）が好ましい。特に、（Ｙ−１−４ａ）〜（Ｙ−１−４ｃ）の構造は、液晶化合物との相溶性と液晶組成物の配向性のバランスがとれていて好ましい。
【００５６】
【化７】
2020187293.tif 000009
【００５７】
（式中、ｎｉＹ１１は０又は１を表す。）
また、Ｙｉ１は、一般式（Ｙ−２）から選ばれる基を表すことが、好ましい。
【００５８】
【化８】
2020187293.tif 000010
【００５９】
（式中、ＷｉＹ１、ＲｉＹ３及びＲｉＹ２は一般式（Ｙ−１）中のＷｉＹ１、ＲｉＹ３及びＲｉＹ２と同じ意味を表す。）
一般式（Ｙ−２）は、一般式（Ｙ−２−１）を表すことが好ましい。
【００６０】
【化９】
2020187293.tif 000011
【００６１】
（式中、ｎｉＹ１１、ＲｉＹ２１及びＲｉ３１は一般式（Ｙ−１−１）中のｎｉＹ１１、ＲｉＹ２１及びＲｉ３１と同じ意味を表す。）
また、Ｙｉ１は、一般式（Ｙ−３）から選ばれる基を表すことが、耐熱性向上の観点から好ましい。
【００６２】
【化１０】
2020187293.tif 000012
【００６３】
（式中、ＲｉＹ１、ＲｉＹ２、ＲｉＹ３、ｎｉＹ１及びｎｉＹ１は一般式（Y−１）中のＲｉＹ１、ＲｉＹ２、ＲｉＹ３、ｎｉＹ１及びｎｉＹ１とそれぞれ同じ意味を表す。）
一般式（Ｙ−３）は、一般式（Ｙ−３−１）〜一般式（Y−３−４）を表すことが好ましい。
【００６４】
【化１１】
2020187293.tif 000013
【００６５】
（式中、ＲｉY２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２及びｎｉＹ１１は一般式（Y−１−１）中のＲｉY２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２及びｎｉＹ１１とそれぞれ同じ意味を表す。）
より具体的には、一般式（Ｙ−３−１）は一般式（Ｙ−３−１１）が好ましい。
【００６６】
【化１２】
2020187293.tif 000014
【００６７】
（式中、ＲｉY２１は一般式（Y−３−１）中のＲｉY２１と同じ意味を表す。）
また、Ｙｉ１は、一般式（Ｙ−４）から選ばれる基を表すことが、耐熱性向上の観点から好ましい。
【００６８】
【化１３】
2020187293.tif 000015
【００６９】
（式中、ＲｉＹ１、ＲｉＹ２、ＲｉＹ３、ｎｉＹ１及びｎｉＹ１は一般式（Y−１）中のＲｉＹ１、ＲｉＹ２、ＲｉＹ３、ｎｉＹ１及びｎｉＹ１とそれぞれ同じ意味を表す。）
一般式（Ｙ−４）は、一般式（Ｙ−４−１）〜一般式（Y−４−３ｂ）を表すことが好ましい。
【００７０】
【化１４】
2020187293.tif 000016
【００７１】
（式中、ＲｉY２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２及びｎｉＹ１１は一般式（Y−１−１）中のＲｉY２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２及びｎｉＹ１１とそれぞれ同じ意味を表す。）
より具体的には、一般式（Ｙ−４−１）は一般式（Ｙ−４−１１）が好ましい。
【００７２】
【化１５】
2020187293.tif 000017
【００７３】
（式中、ＲｉY２１は一般式（Y−４−１）中のＲｉY２１と同じ意味を表す。）
Ｐｉ１は以下の式（P−１）〜一般式（P−１５）で表される群より選ばれる置換基を表すことが好ましい。取り扱いの簡便性、反応性の点から、式（P−１）〜（P−３）、（P−１４）、（Ｐ−１５）のいずれかの置換基が好ましく、式（P−１）、（P−２）が、さらに好ましい。
【００７４】
【化１６】
2020187293.tif 000018
【００７５】
（式中、右端の黒点は結合手を表す。）
Ｓｐｉ１は、好ましくは炭素原子数１〜１８の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、より好ましくは炭素原子数２〜１５の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、更に好ましくは炭素原子数２〜８の直鎖状アルキレン基又は単結合を表す。
【００７６】
ｎｉ１は、液晶の配向性と液晶化合物への溶解性を向上させる観点から、１又は２を表すことが好ましい。ｎｉ２は０又は１を表すことが好ましく、配向性を向上させる観点から１を表すことがより好ましい。ｎｉ３は、０又は１を表すことが好ましい。
【００７７】
一般式（Ｋ−１）の好ましい例としては以下の式（K−１A−１）〜（K−１A−４）及び式（K−１B−１）〜（K−１B−６）が挙げられるが、液晶組成物への溶解性の点から、式（K−１A−１）〜（K−１A−３）が好ましく、配向性の点からは、式（K−１B−２）〜（K−１B−４）が好ましく、特に好ましくは式（K−１A−１）、（K−１B−２）及び（K−１B−４）が挙げられる。
【００７８】
【化１７】
2020187293.tif 000019
【００７９】
（式中、Ｓｉ１、Ｙｉ１及びＰｉ１はそれぞれ独立して一般式（Ｋ−１）中のＳｉ１、Ｙｉ１及びＰｉ１と同じ意味を表す。）
また、一般式（Ｋ−１）は、一般式（Ｋ−１−１）、（Ｋ−１−２）、（Ｋ−１−３ａ）、（Ｋ−１−３ｂ）、（Ｋ−１−４ａ）、（Ｋ−１−４ｂ）（Ｋ−１−Ｙ２）、（Ｋ−１−Ｙ３）及び（Ｋ−１−Ｙ４）から選ばれる基を表すことが好ましい。
【００８０】
【化１８】
2020187293.tif 000020
【００８１】
【化１９】
2020187293.tif 000021
【００８２】
【化２０】
2020187293.tif 000022
【００８３】
（式中、ｎｉＹ１１、ＲｉＹ２１、ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２はそれぞれ独立して一般式（Ｙ−１−１）〜（Ｙ−４）中のｎｉＹ１１、ＲｉＹ２１、ＲｉＹ３１及びＲｉＹ３２とそれぞれ同じ意味を表し、Ｓｐｉ１及びＰｉ１は一般式（ｉ）中のＳｐｉ１及びＰｉ１とそれぞれ同じ意味を表し、ＲｉＫ１は炭素原子数１〜６のアルキレン基又は単結合を表し、該アルキレン基中の−ＣＨ２−は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−Ｏ−で置換されてもよく、ｎｉＫ１及びｎｉＫ２はそれぞれ独立して０又は１を表す。）
ＲｉＫ１は炭素原子数１〜６の直鎖のアルキレン基が好ましく、炭素原子数１〜３の直鎖のアルキレン基が好ましい。なお、ＲｉＹ２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２、Ｓｐｉ１及びＰｉ１の好ましい基は一般式（Ｙ−１−１）〜（Ｙ−１−４）、（Ｙ−２）〜（Ｙ−４）、一般式（ｉ）中のＲｉＹ２１、ＲｉＹ３１、ＲｉＹ３２、Ｓｐｉ１、Ｐｉ１と同様である。
【００８４】
また、Ｋｉ１は、一般式（Ｋ−２）〜（Ｋ−５）を表すことが好ましい。
【００８５】
【化２１】
2020187293.tif 000023
【００８６】
（式中、Ｓｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１は一般式（Ｋ−１）中のＳｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１とそれぞれ同じ意味を表し、ＲＫ２１は炭素原子数１〜１０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも１個以上の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、又は−ＮＨ−で置換されてもよく、ｎｉ４、ｎｉＫ２１はそれぞれ独立して０又は１を表す。）
ＲＫ２１は炭素原子数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜３の直鎖アルキル基又はシアノ化アルキル基を表すことがより好ましい。また、これらのアルキル基中の少なくとも１個以上の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−で置換されていることが好ましい。ＲＫ２１は具体的には、炭素原子数１〜３のアルキル基、炭素原子数１〜３のアルコキシ基、炭素原子数１〜３のシアノ化アルキル基が好ましい。
【００８７】
一般式（Ｋ−２）は、以下の一般式（Ｋ−２−１）〜（Ｋ−２−３）を表すことが好ましい。
【００８８】
【化２２】
2020187293.tif 000024
【００８９】
（式中、Ｓｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１、ｎｉ４及びｎｉＫ２１は一般式（Ｋ−２）中のＳｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１、ｎｉ４及びｎｉＫ２１とそれぞれ同じ意味を表し、ＲＫ２１１は炭素原子数１〜３の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表す。）
一般式（Ｋ−３）は、以下の一般式（Ｋ−３−１）及び（Ｋ−３−２）を表すことが好ましい。
【００９０】
【化２３】
2020187293.tif 000025
【００９１】
（式中、Ｓｉ１は一般式（Ｋ−３）中のＳｉ１と同じ意味を表し、ＲＫ２１１は炭素原子数１〜３の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表す。）
一般式（Ｋ−４）は、以下の一般式（Ｋ−４−１）を表すことが好ましい。
【００９２】
【化２４】
2020187293.tif 000026
【００９３】
（式中、Ｓｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１及びｎｉ４は一般式（Ｋ−４）中のＳｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１及びｎｉＫ２１とそれぞれ同じ意味を表し、ＲＫ２１１は炭素原子数１〜３の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表す。）
一般式（Ｋ−５）は、以下の一般式（Ｋ−５−１）を表すことが好ましい。
【００９４】
【化２５】
2020187293.tif 000027
【００９５】
（式中、Ｓｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１及びｎｉ４は一般式（Ｋ−４）中のＳｉ１、Ｐｉ１、Ｓｐｉ１及びｎｉＫ２１とそれぞれ同じ意味を表し、ＲＫ２１１は炭素原子数１〜３の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表す。）
Ｋｉ１は、上記構造以外に、以下の一般式（Ｔ−８）から（Ｔ−１７）を表す。
【００９６】
【化２６】
2020187293.tif 000028
【００９７】
（式中、黒点は結合手を表す。）で表される基を表し、
ＸＫ１及びＹＫ１は、それぞれ独立して−ＣＨ２−、酸素原子又は硫黄原子を表し、
ＺＫ１は、それぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を表し、
ＷＫ１、ＵＫ１、ＶＫ１及びＳＫ１は、それぞれ独立して、メチン基又は窒素原子を表し、ここで一般式（Ｔ−８）から（Ｔ−１７）で表される基中の水素原子は−Ｓｐｉ１−Ｐｉ３で置換されていてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
Ｐｉ１、Ｓｐｉ１、Ｘｉ１、Ｒｉ３が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。
【００９８】
一般式（Ｔ−８）から（Ｔ−１７）の好ましい例としては、以下の（Ｔ−１−１）から（Ｔ−１７−１）が挙げられる。中でも、配向性や反応性の点から、式（Ｔ−１−１）、（Ｔ−１−３）、（Ｔ−１−５）、（Ｔ−３−１）、（Ｔ−１１−１）、（Ｔ−１２−１）、（Ｔ−１３−１）、（Ｔ−１５−１）及び（Ｔ−１８−１）が好ましく、特に好ましくは式（Ｔ−１−１）、（Ｔ−１−５）、（Ｔ−３−１）、（Ｔ−１１−１）、及び（Ｔ−１３−１）が挙げられる。
【００９９】
【化２７】
2020187293.tif 000029
【０１００】
なお、上記したＳｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１の好ましい基は、一般式（Ｋ−１）中のＳｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１と同様である。
【０１０１】
本発明の自発配向剤は、配向性の観点から、分子の末端、好ましくは分子の主鎖の末端に、Ｋｉ１で表される部分構造を有していることが好ましい。Ｋｉ１で表される部分構造結合先の化学構造は、液晶組成物の機能を阻害しない範囲であれば特に制限されないが、配向性及び液晶組成物との相溶性の観点からメソゲン基を有していることが好ましい。メソゲン基は、例えば、一般式（ＡＬ）で表されることが好ましい。
【０１０２】
【化２８】
2020187293.tif 000030
【０１０３】
（上記式中、ＺＡＬは、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＯＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２―ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、又は炭素原子数２〜２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
ＡＡＬは、２価の環式基を表し、これらの環構造中の水素原子はハロゲン原子、重合性基（Ｐａｌ−Ｓｐａｌ−）または１価の有機基で置換されていてもよく、
ＺＡＬ及びＡＡＬがそれぞれ複数存在する場合は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍＡＬは、１〜５の整数を表し、
上記式中の左端の黒点および右端の黒点は結合手を表す。）
上記一般式（ＡＬ）中、ＺＡＬは、単結合または炭素原子数２〜２０のアルキレン基が好ましく、単結合または炭素原子数２〜１０のアルキレン基がより好ましい。上記アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。さらに、棒状分子の直線性を目的とする場合は、環と環とを結ぶ原子の数は偶数個が好ましいため、当該連結基ＺＡＬの原子数は偶数個が好ましい。
【０１０４】
上記一般式（ＡＬ）中、環式基は、非置換または置換された、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、チオフェン−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、２，６−ナフチレン基、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、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、１，４−ナフチレン基、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−ジイル基及びフルオレン−２，７−ジイル基からなる群から選択される１種の構造を表すことが好ましく、非置換または置換された、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、２，６−ナフチレン基またはフェナントレン−２，７−ジイル基がより好ましく、非置換または置換された、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基が好ましい。また、環式基の水素原子はハロゲン原子、重合性基（Ｐａｌ−Ｓｐａｌ−）または１価の有機基で置換されてもよい。
【０１０５】
上記一般式（ＡＬ）中、一価の有機基とは、有機化合物が１価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を１つ取り除いてなる原子団をいい、例えば、炭素原子数１〜１５のアルキル基、炭素原子数２〜１５のアルケニル基、炭素原子数１〜１４のアルコキシ基、炭素原子数２〜１５のアルケニルオキシ基などが挙げられ、炭素原子数１〜１５のアルキル基または炭素原子数１〜１４のアルコキシ基が好ましい。また、上記アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよい。さらには、上記一価の有機基は、後述の配向誘導基としての役割を有しても良い。
【０１０６】
上記一般式（ＡＬ）中、ｍＡＬは、２〜４の整数であることが好ましい。
【０１０７】
本発明の自発配向剤は、化合物中に重合性基を有していてもよい。重合性基を有する場合は、該重合性基を有する自発配向剤が重合することにより、基板表面に重合性化合物から形成された重合体が偏在し、配向性がより向上すると考えられる。重合性基を有さない場合は、Ｋｉ１部分が基板表面に吸着した状態で、液晶組成物中に相溶して存在する。
【０１０８】
本発明の垂直配向剤は、一般式（ｉ）で表される化合物であることがより好ましい。
【０１０９】
【化２９】
2020187293.tif 000031
【０１１０】
（式中、Ｋｉ１は炭素原子数３〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基又はシアノ化アルキル基を表し、これらのアルキル基中の少なくとも２個以上の第二級炭素原子は−Ｃ（＝Ｘｉ１）−及び／又は−ＣＨ（−ＣＮ）−で置換されており、また、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｃ（＝ＣＨ２）−、−Ｃ（＝ＣＨＲｉ３）−、−Ｃ（＝ＣＲｉ３２）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、また、これらのアルキル基中の水素原子はＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されてもよく、Ｘｉ１は、酸素原子、硫黄原子、ＮＨ又はＮＲｉ３を表し、Ｒｉ３は炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、
Ｒｉ１は炭素原子数１〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基又はハロゲン化アルキル基を表し、これらの基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてもよく、
Ａｉ１、Ａｉ２及びＡｉ３はそれぞれ独立して２価の芳香族基、２価の環式脂肪族基、又は２価の複素環式化合物基を表し、Ａｉ１中の水素原子はＬｉ１で置換されてもよく、Ａｉ２及びＡｉ３中の水素原子はＬｉ１、Ｐｉ１−Ｓｐｉ１−又はＫｉ１で置換されてもよく、
Ｌｉ１はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１〜４０の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は酸素原子が直接隣接しないように−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
Ｐｉ１は重合性基を表し、
Ｓｐｉ１はスペーサー基又は単結合を表し、
Ｚｉ１、Ｚｉ２及びＺｉ３はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−又は炭素原子数２〜２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されてもよく、
ｍｉ１は、０〜３の整数を表し、一般式（ｉ）中にＲｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ２、Ｌｉ１、Ｋｉ１、Ｘｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良い。）
一般式（ｉ）中のＫｉ１の好ましい基は、上記したとおりである。
【０１１１】
式（ｉ）中、Ｚｉ１、Ｚｉ２及びＺｉ３は、好ましくは、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＯＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、炭素原子数１〜４０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、又は該アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置換された基を表し、より好ましくは、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、又は該アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置換された基を表し、より好ましくは、単結合、炭素原子数２〜１５の直鎖状のアルキレン基、又は該アルキレン基中の１個又は隣接しない２個以上の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置換された基を表し、更に好ましくは、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＯＯＣＯ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、又は炭素原子数２のアルキレン基（エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−））若しくはエチレン基中の−ＣＨ２−の１個が−Ｏ−で置換された基（−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−）、若しくはエチレン基中の−ＣＨ２−の１個が−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置換された基（−ＣＨ−ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ−ＣＨ−）である。
【０１１２】
Ｒｉ１は、好ましくは炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、又はハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−、置換されることが良く、より好ましくは、炭素原子数３〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の第二級炭素原子は、酸素原子が直接隣接しないように−Ｏ−で置換されても良い。液晶化合物の配向性を向上させる観点から、Ｒｉ１の炭素原子数は３以上が好ましく、４以上が好ましく、５以上が好ましい。
【０１１３】
Ａｉ１は、２価の６員環芳香族基、２価の６員環複素芳香族基、２価の６員環脂肪族基、又は２価の６員環複素脂肪族基、２価の５員環芳香族基、２価の５員環複素芳香族基、２価の５員環脂肪族基、又は２価の５員環複素脂肪族基が好ましく、具体的には、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、シクロペンタン−１，３−ジイル基、インダン−２，５−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基から選択される環構造を表すことが好ましく、該環構造は無置換であるか又はＬｉ１で置換されていることが好ましい。Ｌｉ１は炭素原子数１〜１２のアルキル基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数１〜１２のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を表すことが好ましい。Ａｉ１は好ましくは、２価の６員環芳香族基又は２価の６員環脂肪族基を表すが、２価の無置換の６員環芳香族基、２価の無置換の６員環脂肪族基、又はこれらの環構造中の水素原子が炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換された基であることが好ましく、２価の無置換の６員環芳香族基若しくはこの環構造中の水素原子がフッ素原子で置換された基、又は２価の無置換の６員環脂肪族基が好ましく、置換基上の水素原子がハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基によって置換されていても良い１，４−フェニレン基、２，６−ナフタレン基又は１，４−シクロヘキシル基がより好ましい。
【０１１４】
Ａｉ２及びＡｉ３はそれぞれ独立して、２価の６員環芳香族基、２価の６員環複素芳香族基、２価の６員環脂肪族基、又は２価の６員環複素脂肪族基、２価の５員環芳香族基、２価の５員環複素芳香族基、２価の５員環脂肪族基、又は２価の５員環複素脂肪族基が好ましく、具体的には、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アントラセン−２，６−ジイル基、フェナントレン−２，７−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、シクロペンタン−１，３−ジイル基、インダン−２，５−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基から選択される環構造を表すことが好ましく、該環構造は無置換であるか、又はＬｉ１、Ｐｉ１−Ｓｐｉ１−若しくはＫｉ１で置換されていることが好ましい。また、Ａｉ３は１，３−フェニレン基、１，３−シクロヘキシレン基、ナフタレン２，５−ジイル基から選択される環構造を表すことも好ましい。
【０１１５】
Ｌｉ１の好ましい基は、Ａｉ１中のＬｉ１と同様である。Ａｉ２及びＡｉ３は好ましくは、２価の６員環芳香族基又は２価の６員環脂肪族基を表すが、２価の無置換の６員環芳香族基、２価の無置換の６員環脂肪族基、又はこれらの環構造中の水素原子が炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子又はＰ−Ｓｐ−で置換された基であることが好ましく、２価の無置換の６員環芳香族基若しくはこの環構造中の水素原子がフッ素原子で置換された基、又は２価の無置換の６員環脂肪族基が好ましく、置換基上の水素原子がハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基、Ｐ−Ｓｐ−によって置換されていても良い１，４−フェニレン基、２，６−ナフタレン基又は１，４−シクロヘキシル基がより好ましい。また、Ａｉ３はＫｉ１で置換されていることも好ましい。
【０１１６】
一般式（ｉ）は、Ａｉ２又はＡｉ３の置換基として、或いは、Ｋｉ１の置換基として、少なくとも１つ以上のＰｉ１−Ｓｐｉ１−を有することが好ましいが、信頼性をより向上させる観点から、一般式（ｉ）中の重合性基の数は２以上が好ましく、３以上が好ましい。信頼性を重視する場合は、Ａｉ２又はＡｉ３部に重合基を導入することで容易に多官能化が図れ、強固なポリマーを構築することができる。Ａｉ２又はＡｉ３中のＰｉ１−Ｓｐｉ１−の置換される位置は、Ｋｉ１の近傍が好ましく、Ａｉ３がＰｉ１−Ｓｐｉ１−で置換されていることがより好ましい。
【０１１７】
ｍｉ１は、好ましくは０〜３の整数を表し、更に好ましくは０〜１の整数を表す。
【０１１８】
一般式（ｉ）で表される化合物は、以下の一般式（ｉ―１）又は一般式（ｉ−２）で表される化合物であることが好ましい。
【０１１９】
【化３０】
2020187293.tif 000032
【０１２０】
（式中、Ｒｉ１、Ａｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ１、Ｚｉ２、Ｚｉ３、ｍｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１はそれぞれ独立して一般式（ｉ）中のＲｉ１、Ａｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ１、Ｚｉ２、ｍｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１と同じ意味を表し、Ｙｉ１はそれぞれ独立して一般式（Ｋ−１）中のＹｉ１と同じ意味を表し、ＲｉＫ１、ｎｉＫ１、ｎｉＫ２はそれぞれ独立して一般式（Ｋ−１−１）中のＲｉＫ１、ｎｉＫ１、ｎｉＫ２と同じ意味を表し、ＸＫ１、ＹＫ１及びＺＫ１は一般式（Ｔ−８）中のＸＫ１、ＹＫ１及びＺＫ１とそれぞれ同じ意味を表し、Ｌｉ１１は炭素原子数１〜３のアルキル基を表し、ｍｉ３は０〜３の整数を表し、ｍｉ４は０〜３の整数を表すが、ｍｉ３＋ｍｉ４は０〜４を表す。）
一般式（ｉ−１）で表される化合物は、以下の一般式（ｉ―１−１）、（ｉ−１−２）、（ｉ−１−３ａ）、（ｉ−１−３ｂ）、（ｉ−１−４）、（ｉ−１−Ｙ２）、（ｉ−１−Ｙ３）及び（ｉ−１−Ｙ４）であることが好ましい。
【０１２１】
【化３１】
2020187293.tif 000033
【０１２２】
【化３２】
2020187293.tif 000034
【０１２３】
【化３３】
2020187293.tif 000035
【０１２４】
（式中、Ｒｉ１、Ａｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ１、Ｚｉ２、ｍｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１はそれぞれ独立して一般式（ｉ）中のＲｉ１、Ａｉ１、Ａｉ２、Ｚｉ１、Ｚｉ２、ｍｉ１、Ｐｉ１及びＳｐｉ１と同じ意味を表し、ＲｉＫ１、ＲｉＹ２１、Ｒｉ３Ｙ１、Ｒｉ３Ｙ２、ｎｉＫ１、ｎｉＫ２、ｎｉＹ１１はそれぞれ独立して一般式（Ｋ−１−１）〜（Ｋ−１−３）中のＲｉＫ１、ＲｉＹ２１、Ｒｉ３１、Ｒｉ３２、ｎｉＫ１、ｎｉＫ２、ｎｉＹ１１と同じ意味を表し、Ｌｉ１１は炭素原子数１〜３のアルキル基を表し、ｍｉ３は０〜３の整数を表し、ｍｉ４は０〜３の整数を表すが、ｍｉ３＋ｍｉ４は０〜４を表す。）
なお、一般式（ｉ―１）及び一般式（ｉ―１−１）、（ｉ−１−２）、（ｉ−１−３）中の各符号の好ましい基は、上記一般式（ｉ）、一般式（Ｋ−１）及び一般式（Ｋ−１−１）〜（Ｋ−１−３）中の好ましい基と同様である。
【０１２５】
一般式（ｉ）は、以下の一般式（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）を表すことが好ましい。
【０１２６】
【化３４】
2020187293.tif 000036
【０１２７】
（式中、Ｒｉ１、Ｋｉ１、Ｚｉ３及びＬｉ１は一般式（ｉ）中のＲｉ１、Ｋｉ１及びＬｉ１とそれぞれ同じ意味を表す。）
一般式（ｉ）のより具体的な例としては、下記式（Ｒ−１−１）〜（Ｒ−６−７）に表すがこれに限られたものではない。
【０１２８】
【化３５】
2020187293.tif 000037
【０１２９】
【化３６】
2020187293.tif 000038
【０１３０】
【化３７】
2020187293.tif 000039
【０１３１】
【化３８】
2020187293.tif 000040
【０１３２】
【化３９】
2020187293.tif 000041
【０１３３】
（式中、Ｒｉ１、Ｐｉ１、Ｓｉ１、ＸＫ１、ＹＫ１、ＺＫ１及びＹｉ１はそれぞれ独立して一般式（ｉ）、一般式（Ｋ−１）及び一般式（Ｔ−８）中のＲｉ１、Ｐｉ１、Ｓｉ１、ＸＫ１、ＹＫ１、ＺＫ１及びＹｉ１と同じ意味を表す。）
Ｋｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤の含有量は、複合組成物全体に対して、好ましくは０．０１〜５０質量％であるが、その下限値は、液晶分子を好適に配向させられる観点から、液晶組成物全量を基準として、好ましくは、０．０１質量％以上、０．１質量％以上、０．５質量％以上、０．７質量％以上、又は１質量％以上である。Ｋｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤の含有量の上限値は、応答特性に優れる観点から、複合組成物全体に対して、好ましくは、５０質量％以下、３０質量％以下、１０質量％以下であり、７質量％以下、５質量％以下、４質量％以下、又は３質量％以下である。
【０１３４】
本発明は、自発配向剤として、Ｋｉ１で表される部分構造を有する化合物以外の公知の自発配向剤を含有しても良い。
（液晶組成物）
本発明の液晶組成物は、液晶分子４（液晶化合物）を１種又は２種以上含有する。この液晶組成物は、負の誘電率異方性（Δε）を有する。
【０１３５】
より具体的には、本発明の液晶組成物には、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。
【０１３６】
【化４０】
2020187293.tif 000042
【０１３７】
（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、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。）
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。
【０１３８】
【化４１】
2020187293.tif 000043
【０１３９】
（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及びＸ４６は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｘ４４、Ｘ４５、Ｘ４７及びＸ４８はフッ素原子を表し、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。
【０１４０】
本発明に係る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（Ｎ−２）で表される液晶化合物の好ましい含有量は、０質量％である。ただし、透明性などの本願発明の目的を阻害しない限り、該含有量の下限値は、１質量％であり、１０質量％であり、２０質量％であってもよい。該含有量の上限値は、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であってよい。
【０１４１】
本発明に係る液晶組成物に含まれる非重合性液晶化合物の組成物の総量に対しての式（Ｎ−３）で表される液晶化合物の好ましい含有は、０質量％である。ただし、透明性などの本願発明の目的を阻害しない限り、該含有量の下限値は、１％であり、１０質量％であり、２０質量％であってもよい。該含有量の上限値は、３５質量％であり、２５質量％であり、２０質量％であってよい。
【０１４２】
本発明に係る液晶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低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明に係る液晶組成物の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低く上限値が低いことが好ましい。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、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
【化４２】
2020187293.tif 000044
【０１４７】
（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）
【０１４８】
【化４３】
2020187293.tif 000045
【０１４９】
【化４４】
2020187293.tif 000046
【０１５０】
【化４５】
2020187293.tif 000047
【０１５１】
（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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
【化４６】
2020187293.tif 000048
【０１５４】
（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）
【０１５５】
【化４７】
2020187293.tif 000049
【０１５６】
【化４８】
2020187293.tif 000050
【０１５７】
（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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
【化４９】
2020187293.tif 000051
【０１６０】
（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）
【０１６１】
【化５０】
2020187293.tif 000052
【０１６２】
（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。）
本発明の液晶組成物は、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又は一般式（ＩＶａ）、一般式（ＩＶｂ）及び一般式（ＩＶｃ）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種を含有することが好ましいが、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、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。
【０１６３】
本願発明の液晶組成物において、Δｎは０．０８〜０．２５の範囲であることが好ましい。
（他の液晶性化合物）
本発明の液晶組成物には、液晶化合物として、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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
一般式（Ｌ）で表される化合物を以下に示す。
【０１６６】
【化５１】
2020187293.tif 000053
【０１６７】
（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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。）
【０１７２】
【化５２】
2020187293.tif 000054
【０１７３】
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、
【０１７４】
【化５３】
2020187293.tif 000055
【０１７５】
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。
【０１７６】
ｏは０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましい。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
本発明の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。
【０１８０】
本発明の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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
【化５４】
2020187293.tif 000056
【０１８４】
（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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
本発明では一般式（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。
【０１８７】
本発明に係る液晶組成物は、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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
本発明の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。
【０１９５】
本発明の液晶組成物は、実用的な電気光学特性、及び、液晶素子にした場合の密着性を損なわない範囲で、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤、連鎖移動剤等の公知の種々の添加剤を含有していても良い。また、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色素及び顔料、各種機能を付与するために用いるキラル化合物、粒子径が１μｍ未満の粒子等を含有しても良い。
【０１９６】
本発明に係る液晶組成物、すなわち液晶層において重合体５を除く成分の総量に対しての、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、６０質量％以上であり、７０％以上であり、上限値は１００質量％であり、９８質量％であり、９５質量％であり、９０質量％である。
【０１９７】
本発明に係る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、６０質量％以上であり、７０％以上であり、上限値は１００質量％であり、９８質量％であり、９５質量％であり、９０質量％である。
（重合体）
本発明の重合体は、重合性化合物の重合により形成されたポリマーネットワーク構造を有している。より具体的には、重合性化合物として、メソゲン性骨格を有する重合性化合物を用いることが好ましい。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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を形成する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。
【０２００】
本発明の重合体（但し、自発配向剤が重合性基を有する場合は自発配向剤を除く）を形成する重合性化合物の割合は、複合液晶組成物全体に対して、１質量％から３０質量％の範囲であることが好ましい。より好ましくは、重合性化合物の割合の上限は、複合液晶組成物全体に対して２０質量％であることが好ましく、１５質量％であることが好ましく、１０質量％であることが好ましく、９質量％であることが好ましい。また、より好ましくは、重合性化合物の割合の下限は、複合液晶組成物全体に対して１．５質量％であることが好ましく、３質量％であることが好ましく、４質量％であることが好ましく、５質量％であることが好ましく、６質量％であることが好ましい。
【０２０１】
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。
【０２０２】
【化５５】
2020187293.tif 000057
【０２０３】
(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）
【０２０４】
【化５６】
2020187293.tif 000058
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
【化５７】
2020187293.tif 000059
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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−、−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）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。
【０２１６】
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
【０２１７】
【化５８】
2020187293.tif 000060
【０２１８】
（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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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−、−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、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。
【０２２２】
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が好ましい。
【０２２３】
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（２−３０）で表される重合性化合物が好ましい。
【０２２４】
【化５９】
2020187293.tif 000061
【０２２５】
【化６０】
2020187293.tif 000062
【０２２６】
【化６１】
2020187293.tif 000063
【０２２７】
【化６２】
2020187293.tif 000064
【０２２８】
【化６３】
2020187293.tif 000065
【０２２９】
上記式（２−１）〜式（２−３０）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。
【０２３０】
一般式（２）で表される重合性化合物を用いる場合、一般式（２）で表される重合性化合物の含有量は、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量１００質量％に対し、０質量％以上であることが好ましく、５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、６５質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることが特に好ましい。なお、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量とは、重合体５を形成させる際に用いる複合組成物中に含有する重合性化合物のうち、重合性基を有するＫｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤を除いた重合性化合物の合計量を意味するものである。
【０２３１】
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。
【０２３２】
【化６４】
2020187293.tif 000066
【０２３３】
【化６５】
2020187293.tif 000067
【０２３４】
【化６６】
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【０２３５】
【化６７】
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【０２３６】
【化６８】
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【０２３７】
【化６９】
2020187293.tif 000071
【０２３８】
【化７０】
2020187293.tif 000072
【０２３９】
【化７１】
2020187293.tif 000073
【０２４０】
【化７２】
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【０２４１】
【化７３】
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【０２４２】
【化７４】
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【０２４３】
【化７５】
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【０２４４】
【化７６】
2020187293.tif 000078
【０２４５】
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。
【０２４６】
一般式（３）で表される重合性化合物の含有量は、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量１００質量％に対し、ネットワーク構造を維持する観点から、１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％異常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、７５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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
【化７７】
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【０２４９】
【化７８】
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【０２５０】
【化７９】
2020187293.tif 000081
【０２５１】
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、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
【化８０】
2020187293.tif 000082
【０２５４】
【化８１】
2020187293.tif 000083
【０２５５】
【化８２】
2020187293.tif 000084
【０２５６】
【化８３】
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【０２５７】
【化８４】
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【０２５８】
【化８５】
2020187293.tif 000087
【０２５９】
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。
【０２６０】
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重合性化合物の合計量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％異常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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
【化８６】
2020187293.tif 000088
【０２６３】
【化８７】
2020187293.tif 000089
【０２６４】
【化８８】
2020187293.tif 000090
【０２６５】
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。
【０２６６】
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、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量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％異常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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
【化８９】
2020187293.tif 000091
【０２６９】
【化９０】
2020187293.tif 000092
【０２７０】
【化９１】
2020187293.tif 000093
【０２７１】
【化９２】
2020187293.tif 000094
【０２７２】
【化９３】
2020187293.tif 000095
【０２７３】
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。
【０２７４】
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、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量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％異常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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
【化９４】
2020187293.tif 000096
【０２７７】
【化９５】
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【０２７８】
【化９６】
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【０２７９】
【化９７】
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【０２８０】
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。
【０２８１】
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、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量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％異常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。
【０２８２】
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（２−４）〜（２−５）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（３−４１）〜（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（３−５６）〜（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、特に一般式（３−４１）〜（３−４３）、及び、一般式（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。
【０２８３】
本発明のポリマーネットワーク構造を形成する重合体としては、メソゲン骨格を有さない重合性化合物を用いてもよい。メソゲン骨格を有さない重合性化合物は、本発明の液晶素子の電気光学特性を制御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。
【０２８４】
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
【０２８５】
【化９８】
2020187293.tif 000100
【０２８６】
を有する単官能（メタ）アクリレートが好ましい。
【０２８７】
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
【０２８８】
【化９９】
2020187293.tif 000101
【０２８９】
で表されるの２官能（メタ）アクリレートが好ましい。
【０２９０】
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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量１００質量％に対し、０〜３０質量が好ましく、１〜２０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。
【０２９３】
重合性化合物を重合して重合体５を形成する際、重合開始剤を用いることができる。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１つの重合性基を有し、かつ、式（Ｉ）を満たす重合性化合物、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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
光重合開始剤の含有率は、本発明の重合体５を形成する重合性化合物の合計量１００質量％に対し、０．１〜１０質量％が好ましく、１〜７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。
【０２９６】
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重合性組成物に用いる重合性化合物の合計量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。
（その他の成分）
本発明の液晶層は、液晶組成物中に、光安定剤、酸化防止剤、重合禁止剤等の種々の添加剤を含有しても良い。これらの添加剤は、複合液晶組成物中に混合させることにより、添加剤含有の液晶層を得られる。
（液晶素子の製造方法の例）
本発明の液晶素子は、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、前記した液晶組成物、自発配向剤、及び重合体５を形成する前の（重合前の）重合性化合物を含む複合組成物等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、Ｋｉ１で表される部分構造を有する自発配向剤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。この配向状態下に、複合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を形成した重合体５を有する液晶素子が得られる。
【０２９７】
中空素子に複合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複合組成物を滴下後、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複合組成物は、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。
【０２９８】
また、ロールｔｏロール法による前記液晶素子の製造工程においては、第一の電極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、前記複合組成物を塗布し、第二の電極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と前記複合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複合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。
【０２９９】
複合組成物を、液晶素子の厚みを決定するための粒子を混合した複合組成物として、該複合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。
【０３００】
その場合、前記液晶素子の厚みを決定する粒子を含む複合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、前記液晶素子の厚みを決定する粒子を含む複合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）
本発明の複合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。得られる液晶素子の用途に応じて、適宜選択される。
【０３０１】
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。
【０３０２】
本発明の液晶素子は、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。
【０３０３】
本発明の液晶素子は、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】
【０３０４】
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。
【０３０５】
各実施例及び比較例中で用いた液晶化合物（Ａ−１）〜（Ａ−１９）、及び、（Ｎ−１）〜（Ｎ−３３）の構造は次式の通りである。また、各実施例及び比較例で用いた液晶組成物（Ｌ−１）〜（Ｌ−７）は表１及び表２に示す。
【０３０６】
【化１００】
2020187293.tif 000102
【０３０７】
【化１０１】
2020187293.tif 000103
【０３０８】
【化１０２】
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【０３０９】
【化１０３】
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【０３１０】
【表１】
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【０３１１】
【表２】
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【０３１２】
ＩＲ１０７６Ｐ：ＢＡＳＦジャパン株式会社製
ＫＥＭＩＳＯＲＢ７１：ケミプロ化成株式会社製
各実施例及び比較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−Ｆ）の構造は次式の通りである。
【０３１３】
【化１０４】
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【０３１４】
各実施例及び比較例で用いたメソゲン骨格を有さない重合性化合物（２−Ａ）〜（２−Ｃ）の構造は以下のとおりである。
【０３１５】
【化１０５】
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【０３１６】
各実施例及び比較例で用いたメソゲン骨格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３に示す。
【０３１７】
【表３】
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【０３１８】
開始剤：２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン
各実施例及び比較例で用いた自発配向剤（Ｐ−１）〜（Ｐ−８）の構造は次式の通りである。
【０３１９】
【化１０６】
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【０３２０】
【化１０７】
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【０３２１】
（実施例１）
液晶組成物「Ｌ−１」を９２重量部、重合性組成物「Ｍ−１」を８重量部、自発配向剤「Ｐ−１」を０．５部混合して、高分子分散型液晶素子用液晶組成物である複合組成物（ＰＮ−１）を調製した。得られたＰＮ−１は、常温でネマチック相を示した。
（低温安定性の評価試験）
得られた液晶組成物をメンブレンフィルター（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、ＰＴＦＥ  １３ｍｍ−０．２μｍ）にてろ過を行い、真空減圧条件にて１５分間静置し溶存空気の除去を行った。これをアセトンにて洗浄し十分に乾燥させたバイアル瓶に０．５ｇ秤量し、０℃の低温環境下に静置した。その後、目視にて析出の有無を観察し、以下の３段階で判定した。
Ａ：７日静置後、析出が確認できない。
Ｂ：３日静置後、析出が確認される。
Ｃ：１日静置後、析出が確認できる。
【０３２２】
複合組成物（ＰＮ−１）の低温安定性試験の評価結果は、Ａであった。
（垂直配向性の評価）
透明な共通電極からなる透明電極層（ＩＴＯ）を具備した配向膜を有さない第一の基板（共通電極基板）と、アクティブ素子により駆動される透明画素電極を有する画素電極層を有する配向膜を有さない第二の基板（画素電極基板）とを作製した。第一の基板上に複合組成物を滴下し、第二の基板上で挟持し、シール材を常圧で１１０℃２時間の条件で硬化させ、セル面が１０ｃｍ×１０ｃｍ、セルギャップ３．５μｍの液晶セルを得た。
次いで、前記液晶セルを２３±１℃に保ちながら紫外線を照射し、高分子分散型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。
【０３２３】
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。電圧無印加時の垂直配向性は、得られた電圧無印加時の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、セル面から任意の５か所を選択して測定することにより評価した。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、次の式で求めた。
【０３２４】
Ｈｚ＝［｛ＴＴ−ＰＴ｝／ＴＴ］×１００  （％）
液晶素子のヘイズは、５か所のヘイズの値の平均値とした。得られた液晶素子の電圧印加前のヘイズは０．６％であった。なお、垂直配向性および配向ムラの評価基準は以下のとおりである。
【０３２５】
◎：ヘイズが０．５％未満
○：ヘイズが０．５％以上１．０％未満
△：ヘイズが１．０％以上３．０％未満
×：ヘイズが３．０％以上
この液晶素子にＡＣ６０Ｖ（６０Ｈｚ、矩形波）の電圧を印加したところ、白濁して、入射光の散乱（拡散）が確認できた。
（実施例２〜実施例２１、比較例１〜３）
実施例２〜実施例２０、及び、比較例１〜比較例３において、表４に示すとおりの複合組成物（ＰＮ−２）〜（ＰＮ−２３）を調製した。得られた（ＰＮ−２）〜（ＰＮ−２３）は、いずれも、常温でネマチック相を示した。（ＰＮ−２）〜（ＰＮ−２３）について、実施例１と同様にして、低温安定性の評価試験を行った。また、（ＰＮ−２）〜（ＰＮ−２３）を用いた以外は実施例１と同様にして、高分子分散型液晶素子を作製し、垂直配向性の評価を行った。各々得られた結果を表５に示す。
【０３２６】
なお、実施例２〜２１の液晶素子も、実施例１と同様に電圧を印加したところ、白濁して、入射光の散乱（拡散）が確認できた。
【０３２７】
【表４】
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【０３２８】
【表５】
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【０３２９】
実施例及び比較例より、本発明の自発配向剤を含有する複合組成物は、低温保存性に優れた複合組成物を得られることがわかった。また、本発明の自発配向剤を含有する複合組成物を用いた高分子分散型液晶素子は、配向膜を用いなくても、配向ムラがなく垂直配向性に優れた素子を得られることがわかった。
【０３３０】
以上の結果から本発明の高分子分散型液晶素子用液晶組成物、及び高分子分散型液晶素子は、良好な電気光学特性を有する液晶素子を得ることができる。
【符号の説明】
【０３３１】
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】
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【図２】
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