(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板を有し、前記基板間に、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を有する液晶素子であって、前記高分子樹脂相が、下記一般式（１）で表される構造を含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正である、液晶素子。
【化１】
0006724352.tif 000031
[一般式（１）において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1以上、
６以下のアルキル基を表し、
Ｘ1及びＸ3は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ｘ2は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ1及びＡ2の少なくとも１方は、以下に示す基であり、
ｍ1及びｍ3は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｍ2は、０以上、４以下の整数を表す。ただし、Ａ1が以下に示す基でない場合は、ｍ2は、１以上、４以下の整数を表す。］
【化２】
0006724352.tif 000032
【請求項２】
前記対向して配置される一対の電極付き基板の基板間の距離ｄが、２μm以上、１００μm以下であり、前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長ｐとｄの関係が、ｄ/ｐ≧１である、請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記液晶調光層が高分子安定化液晶である、請求項１又は２に記載の液晶素子。
【請求項４】
透過−散乱型素子である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項５】
液晶素子が、偏光板を用いないものである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項６】
前記液晶素子において、直流電圧及び／又は交流電圧印加時の可視光透過率が、電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する領域が存在する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項７】
直流電圧及び／又は交流電圧印加時のヘイズが７０％以上であり、電圧無印加時のヘイズが１５％以下である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項８】
−１０℃以上の温度範囲で、液晶素子の直流電圧及び／又は交流電圧の無印加時の可視光透過率を１００％、直流電圧及び／又は交流電圧の印加時の可視光透過率を０％と規格化したとき、直流電圧及び／又は交流電圧を印加した時から可視光透過率が１０％となるまでの時間及び、直流電圧及び／又は交流電圧を無印加とした時から可視光透過率が９０％となるまでの時間が、それぞれ８ｍｓ以下である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶素子を用いたスクリーン。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶素子を用いたディスプレイ。
【請求項１１】
誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式（３）で表される重合性モノマーを、５質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とする透過−散乱型素子用液晶組成物。
【化３】
0006724352.tif 000033
［一般式（３）において、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立に、不飽和アシル基を表し、
Ｘ4及びＸ6は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ｘ5は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ3及びＡ4は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、
Ａ3及びＡ4の少なくとも１方は、以下に示す基であり、
ｎ1及びｎ3は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｎ2は、０以上、４以下の整数を表す。ただし、Ａ３が以下に示す基でない場合は、ｎ2は、１以上、４以下の整数を表す。］
【化４】
0006724352.tif 000034
【請求項１２】
前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長ｐが、０．３μｍ以上、３μｍ以下である、請求項１１に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
液晶組成物の液晶-等方相転移温度が４０℃以上である、請求項１１又は１２に記載の
液晶組成物。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて形成された、液晶素子。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子、液晶組成物、液晶素子を用いたスクリーン及びディスプレイに関する。更に詳しくは、偏光板を使用せず、光透過状態と光散乱状態の切り替えができる液晶素子、液晶素子を用いたスクリーン及びディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶素子の中でも、液晶と透明な高分子樹脂とを複合して、高分子と液晶又は液晶ドメイン間の屈折率差を利用した透過−散乱型液晶素子は、偏光板を必要としないため可視光の利用効率が高く、注目されている。
透過−散乱型液晶素子としては、高分子安定化液晶（ＰＳＬＣ：Polymer-Stabilized Liquid Crystals）及び高分子分散液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystals
）が広く知られている。前者は連続的に広がった液晶相中に、５重量％程度の微量のポリマーが網目状のネットワークとして連なっている。後者は高分子膜中に液晶相の液滴が分散した構造をしている（非特許文献１）。
【０００３】
これらの液晶素子は、電車、自動車等の車両、ビジネスビル、病院等の建物の窓、扉、間仕切り等において、意匠性やプライバシーの保護等を目的とした調光シャッターとして実用化されている。また、文字や図形を表示する表示装置としても用いられている。
このような装置においては、一般に透明状態での使用時間が圧倒的に長いため、省電力の観点から、電圧無印加時に透明で、電圧印加時に散乱状態となるよう動作するリバースモードの電気光学効果を有することが望まれる。  
【０００４】
このリバースモードの透過−散乱型液晶素子を実現するためには、一般に、重合性モノマーを添加した液晶組成物を、ホモジニアス、プレナー、ホメオトロピック等の透明状態を保持したまま光硬化させて、液晶と高分子樹脂の複合体を形成する方法が知られている。このような液晶素子として、ＰＳＬＣとしては誘電異方性が正のカイラルネマチック液晶の相変化による可視光の透過散乱を利用するＰＳＣＴ（Polymer Stabilized Cholesteric Texture）と、ＰＤＬＣとしては誘電異方性が負の液晶を使用する方法が知られている。後者は、光透過率の温度依存性が大きい、視野角依存性が大きい、又は液晶が高価である等の問題がある。一方、前者は、光透過率の温度依存性が小さく光透過率の視野角依存性も小さく、また素子の応答速度も速い利点を有しており、有望視されている。
【０００５】
特許文献１〜３には、特定の重合性モノマーを適用することで、電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性、高速応答を示す透過−散乱型液晶素子が開示されている。また一般に、ＰＳＬＣ、ＰＤＬＣともに、液晶組成物を長期保存したり、液晶素子を製造する際に、固形分が析出する等の組成分離が生じると、液晶素子の外観・均一性を損なう不具合を生じるため、ホスト液晶への溶解性が高い重合性モノマーが選択される。
【０００６】
ＰＳＬＣと類似の技術として、高分子配向維持（ＰＳＡ：Polymer Sustained Alignment）が知られている。ＰＳＡ技術では、１重量％以下のごく微量の重合性モノマーを添加
した液晶組成物を、液晶素子中で光硬化させて高分子膜を配向膜面に生成し、液晶配向を安定化する。この技術を用いることで、液晶素子の高速応答及び高い電気信頼性が得られることが知られている。特許文献４には、特定の重合性モノマーを適用することで、高速応答を示す液晶素子が開示されている。また、特許文献５には、特定の重合性モノマーを適用することで、重合性モノマーの高いホスト液晶溶解性、高速応答及び高い電気信頼性を示す液晶素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１３３４４５
【特許文献２】特開２０１４−８１６３０号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１４／０５１００２
【特許文献４】国際公開ＷＯ２００４／０３３５８４
【特許文献５】国際公開ＷＯ２０１１／０９２９７３
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Dierking, I. Adv Mater 2000, 12, 167
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液晶組成物としては、重合性モノマーの高いホスト液晶溶解性が求められる。また、透過−散乱型液晶素子としては、直流電圧及び／又は交流電圧無印加時（電源ＯＦＦ時と表すことがある。）の高透明性、直流電圧及び／又は交流電圧印加時（電源ＯＮ時と表すことがある。）の高散乱性、高速応答、高い電気信頼性等の特性が求められる。従来、これら特性を個々に改良する方法は示されていたが、これらをすべてバランスよく満たす方法は示されていなかった。
特許文献１〜３で用いられている透過−散乱型液晶素子は長時間に渡って通電を行うと、通電を停止した後も液晶配向が元に戻らず、液晶素子の透明性が損なわれるという電気信頼性の問題があった。
【００１０】
特許文献４及び特許文献５は、ＰＳＡ技術に最適化されたものであり、散乱モードへのスイッチングはできず、ディスプレイとして使用するには偏光板等の部材を要するため、光利用効率が悪くなる問題があった。これらを透過−散乱型液晶素子へ適用しようとすると、重合性モノマーの高いホスト液晶溶解性、液晶素子の電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性、高速応答及び高い電気信頼性のいずれか、又はいずれも不十分であった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、重合性モノマーのホスト液晶への溶解性に優れた液晶組成物を提供することを目的とするものである。また、電気信頼性に優れ、同時に電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性及び高速応答に優れた液晶素子を提供することを目的とするものである。また、該液晶素子を有するスクリーン及びディスプレイを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の液晶及び重合性モノマーを用いた液晶組成物、並びに液晶調光層中に特定の高分子樹脂を含有する液晶素子を用いることで解決できることを見出し、本発明に到達した。  即ち、本発明の要旨は、以下に存する。
[１] 少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板を有
し、前記基板間に、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を有する液晶素子であって、前記高分子樹脂相が、下記一般式（１）で表される構造を含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正である、液晶素子。
【００１３】
【化１】
0006724352.tif 000002
【００１４】
[一般式（１）において、
Ｒ1及びＲ２は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1以上、６以下のアルキル基を表し、
Ｘ１及びＸ３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ｘ２は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ１及びＡ２の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含む基であり、
ｍ１及びｍ３は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｍ２は、０以上、４以下の整数を表す。］
［２］前記対向して配置される一対の電極付き基板の基板間の距離ｄが、２μm以上、１
００μm以下であり、前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長ｐとｄの関係が、
ｄ/ｐ≧１である、[１]に記載の液晶素子。
［３］前記液晶調光層が高分子安定化液晶である、[１]又は[２]に記載の液晶素子。
［４］透過−散乱型素子である、[１]乃至[３]のいずれか１に記載の液晶素子。
［５］液晶素子が、偏光板を用いないものである、[１]乃至[４]のいずれか１に記載の液晶素子。
［６］前記液晶素子において、直流電圧及び／又は交流電圧印加時の可視光透過率が、電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する領域が存在する、［１］乃至［５］のいずれか１に記載の液晶素子。
［７］直流電圧及び／又は交流電圧印加時のヘイズが７０％以上であり、電圧無印加時のヘイズが１５％以下である、［１］乃至［６］のいずれか１に記載の液晶素子。
［８］−１０℃以上の温度範囲で、液晶素子の直流電圧及び／又は交流電圧の無印加時の可視光透過率を１００％、直流電圧及び／又は交流電圧の印加時の可視光透過率を０％と規格化したとき、直流電圧及び／又は交流電圧を印加した時から可視光透過率が１０％となるまでの時間及び、直流電圧及び／又は交流電圧を無印加とした時から可視光透過率が９０％となるまでの時間が、それぞれ８ｍｓ以下である、［１］乃至［７］のいずれか１に記載の液晶素子。
［９］［１］乃至［８］のいずれか１に記載の液晶素子を用いたスクリーン。
［１０］［１］乃至［８］のいずれか１に記載の液晶素子を用いたディスプレイ。
［１１］  誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式（３）で表される重合性モノマーを、０．５質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とする液晶組成物。
【００１５】
【化２】
0006724352.tif 000003
【００１６】
［一般式（３）において、
Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、不飽和アシル基を表し、
Ｘ４及びＸ６は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ｘ５は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ３及びＡ４は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ３及びＡ４の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含む基であり、
ｎ１及びｎ３は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｎ２は、０以上、４以下の整数を表す。］
［１２］前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長ｐが、０．３μｍ以上、３μｍ以下である、［１１］に記載の液晶組成物。
［１３］液晶組成物の液晶-等方相転移温度が４０℃以上である、［１１］又は［１２］
に記載の液晶組成物。
［１４］［１１］乃至［１３］のいずれか１に記載の液晶組成物を用いて形成された、液晶素子。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶組成物は、含まれる重合性モノマーの溶解性が高いため、液晶組成物の保存性に優れ、液晶素子製造時の重合性モノマー等の固形分の析出が抑制され、高い製造性が得られる。
本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板と、該基板間に液晶相と高分子樹脂相の複合体からなる液晶調光層を挟持する。前記高分子樹脂相が特定の構造を有することで、液晶素子は、電気信頼性に優れ、同時に電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性及び高速応答に優れるものである。本発明の液晶素子は、上記の特性から、スクリーン、ディスプレイ等に用いることが有用である。例えば、建物の窓、パーテーション等に視野遮断素子として用いることができる。また、公告板、ショーウインドウ、コンピューター端末、プロジェクション等のディスプレイとして利用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、これらの内容に特定されない。
[液晶素子]
本発明の液晶素子は、光透過状態と光散乱状態とで切り替えが可能(透過―散乱型)である。光透過状態と光散乱状態の切り替えは、液晶素子に含まれる少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板を有し、前記基板間に、液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を電気駆動することで実現できる。液晶調光層としては、光透過状態と光散乱状態を電気駆動により切り替えることのできる透過−散乱型の液晶相と高分子樹脂相の複合体を使用することができる。
【００１９】
一般に、液晶性物質を複数混合させた混合物は、紫外光を吸収することで一部の分子が光反応を起こし、イオン性不純物を発生させることが知られている。また、重合性化合物においても、紫外光を吸収した場合に、すべての分子が重合反応に寄与するわけではなく、一部の分子は副反応としてイオン性不純物を発生させる。そのため、液晶及び重合性化合物を含む液晶組成物を２枚の電極基板間に挟持し、紫外光の露光により重合性化合物を重合させる露光工程は、上記イオン性不純物を発生させ、液晶素子の電気信頼性を低下させる原因になる。
【００２０】
本発明の液晶素子は、液晶組成物が、特定の構造を持つ重合性化合物を有することによ
り、紫外光の露光工程により液晶相に発生するイオン性不純物を低減することができ、液晶素子の電気信頼性を向上できることを見出したものである。
本発明の液晶素子が、液晶相に発生するイオン性不純物を低減でき、液晶素子の電気信頼性に優れる理由は、液晶の混合物や重合性化合物が紫外光を吸収して発生させる活性ラジカルを、特定の構造を持つ重合性化合物が、効率よくトラップし、且つ、効率よく重合反応へと転化させているためであると推測される。また、重合性化合物の分子構造において、π電子共役を縮小または分断する位置に脂肪族炭化水素基の環状構造を組みこむことで、重合性化合物の紫外光吸収を抑制し、イオン性不純物等の分解物の発生が低減されたためと推測される。
【００２１】
液晶相内のイオン性不純物は、液晶素子に対する繰り返しの電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチングや長時間の連続駆動によって、閾値異常をきたす「焼き付き」現象を生じさせる一因となる。透過−散乱型の液晶素子で焼き付きが起きると、電源ＯＦＦ時のヘイズが上昇し、透明性が悪化する。本発明の液晶素子は、液晶相に発生するイオン性不純物を低減できることから、焼き付きを抑制することができ、電源ＯＦＦ時の透明性が高くなる。
【００２２】
また、本発明の液晶素子では、液晶相のイオン性不純物が低減できることから、液晶素子の電気駆動にも有利であり、液晶素子の電源ＯＮ時の高散乱性及び高速応答にも優れる。
また、本発明の液晶素子は、光学変調を光散乱のスイッチングで行うため、偏光板を用いずに表示を行うことができる。従って、本発明の液晶素子は透過率が５０％を上回ることができ、光の利用効率が高いものである。
【００２３】
本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明な基板であり、対向配置される一対の電極付き基板と、該基板間にカイラルネマチック液晶相及び高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を挟持するものである。高分子樹脂相は、一般式（１）で表される構造を高分子体に含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正であれば特に限定されないが、以下に代表的な構成を説明する。
【００２４】
＜基板＞
基板の材質としては、例えば、ガラスや石英等の無機透明物質、金属、金属酸化物、半導体、セラミック、プラスチック板、プラスチックフィルム等の無色透明或いは着色透明、又は不透明のものが挙げられ、電極は、その基板の上に、例えば、金属酸化物、金属、半導体、有機導電物質等の薄膜を基板全面或いは部分的に既知の塗布法や印刷法やスパッタ等の蒸着法等により形成されたものである。又、導電性の薄膜形成後に部分的にエッチングしたものでもよい。特に大面積の液晶素子を得るためには、生産性及び加工性の面からＰＥＴ等の透明高分子フィルム上にＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの混合物）電極をスパッタ等の蒸着法や印刷法等を用いて形成した電極基板を用いることが望ましい。尚、基板上に電極間或いは電極と外部を結ぶための配線が設けられていてもよい。例えば、セグメント駆動用電極基板やマトリックス駆動用電極基板、アクティブマトリックス駆動用電極基板等であってもよい。  
【００２５】
更に、基板上に設けられた電極面上が、ポリイミドやポリアミド、シリコン、シアン化合物等の有機化合物、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の無機化合物、又はこれらの混合物よりなる保護膜や配向膜で全面或いは一部が覆われていてもよい。尚、基板は、液晶を基板面に対して配向させるよう配向処理されていても良く、配向処理されている場合、接触する液晶組成物がプレナー構造をとるならば、いずれの配向処理を用いても構わない。例えば、２枚の基板ともホモジニアス配向であっても良いし、一方がホモジニアス配向で、もう一方がホメオトロピック配向である、いわゆるハイブリッドであっても構わない。これらの配向処理には、電極表面を直接ラビングしてもよく、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶等に
用いられるポリイミド等の通常の配向膜を使用してもよい。
【００２６】
また、配向膜の製造法に、基板上の有機薄膜に直線偏光等の異方性を有する光を照射して膜に異方性を与える、いわゆる光配向法を用いても構わない。なお、液晶素子の製造時に、未重合の液晶組成物の配向を基板面に対して制御できれば必ずしも基板の配向処理は必要としない。すなわち、本発明の液晶組成物は光重合させる前に、液晶組成物を流動させたり、せん断応力をかけたりする等の方法により、液晶組成物が配向してプレナー構造をとらせることができる。
【００２７】
対向する基板は周辺部に適宜、基板を接着支持する樹脂体を含む接着層を有してもよい。尚、本発明における液晶素子の端面あるいは液晶組成物の注入口を、粘着テープ、熱圧着テープ、熱硬化性テープ等のテープ類、又は／及び、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化型樹脂、室温硬化型接着剤、嫌気性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコ−ン系接着剤、弗素樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、塩化ビニル系接着剤等の硬化性樹脂類や熱可塑性樹脂類等で封止することで、内部の液晶等の染み出しを防ぐことができる。また、この封止は同時に液晶素子の劣化を防ぎ働きがあってもよい。その際の端面の保護法としては、端面を全体に覆ってもよいし、端面から液晶素子内部に硬化性樹脂類や熱可塑性樹脂類を流し込み固化させることによりなしてもよく、更にこの上をテープ類で覆ってもよい。
【００２８】
対向配置される基板間には、球状または筒状のガラス、プラスチック、セラミック、あるいはプラスチックフィルム等のスペーサーを存在させてもよい。スペーサーは、本発明の液晶組成物の成分として含有させることで、基板間の液晶調光層中に存在させてもよく、液晶素子組み立ての際に基板上に散布したり、接着剤と混合して接着層の中に存在させたりしてもよい。
【００２９】
＜液晶調光層＞
本発明の液晶素子に含まれる液晶調光層は、カイラルネマチック液晶相及び高分子樹脂相を含む複合体を含む。本発明に用いる液晶調光層は、閾値以上の実効値を持つ、直流電圧、交流電圧、パルス電圧またはそれらの組み合わせによって光透過状態と光散乱状態の切り替えができる。液晶調光層としては、電圧無印加時に光透過状態で電圧印加状態に光散乱状態になるリバースモードの駆動をするものでも良いし、電圧無印加時に光散乱状態で電圧印加状態に光透過状態になるノーマルモードの駆動をするものでも良い。また、光透過状態と光散乱状態の切り替え時のみ電圧印加を行うメモリモードの駆動をするものでも良い。
【００３０】
本発明の液晶組成物を用いてリバースモードの液晶素子を製造する方法は、例えば特表平０６−５０７５０５号等に開示されている。本発明の液晶組成物を用いてノーマルモードの液晶素子を製造する方法は、例えば特表平０６−５０７５０５号や特開平０７−０４３６９０号等に開示されている。本発明の液晶組成物を用いてメモリモードの液晶素子を製造する方法は、例えば、特表平７−５０７０８３号等に開示されている。
【００３１】
次に、液晶調光層として、ＰＳＣＴを用い、リバースモードで使用する場合を説明する。液晶素子への電圧が無印加の時、液晶らせん軸がほぼ全て基板に対して垂直方向を向くプレナー相となり、光透過状態を取る。液晶調光層の電極基板間に電圧を印加することで、誘電異方性が正である液晶らせん軸が、ランダムな方向を向くフォーカルコニック相へと相転移し、光散乱状態となる。この２つの相をスイッチングすることで、液晶素子のヘイズを制御することができる。
【００３２】
一方、液晶調光層として、ＰＤＬＣを用い、ノーマルモードで使用する場合を説明する
。液晶素子への電圧が無印加の場合、高分子樹脂相に分散された液晶相の液晶らせん軸は、高分子樹脂相による強い束縛によりランダムな方向を向くフォーカルコニック相となり、光散乱状態となる。一方で、液晶調光層の電極基板間に電圧を印加することで、誘電異方性が負である液晶分子長軸が、基板と垂直な方向を向くホメオトロピック相となり、光透過状態となる。
【００３３】
本発明の液晶調光層は、カイラルネマチック液晶相と特定の分子構造を持つ高分子樹脂相を含むものであれば、ＰＳＬＣ及びＰＤＬＣ等の素子方式に制限は無く、これらを用いることで、高い電気信頼性、並びに電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性、高速応答等を得ることができる。
本発明の液晶調光層は、ＰＳＬＣであることがより好ましい。ＰＳＬＣの特徴としては、高分子樹脂相が網目状のポリマーネットワーク構造をしており、また、液晶相に対する高分子樹脂相の割合が１０質量％以下であり、液晶調光層中で液晶相が連続的に繋がった構造であることが挙げられる。ＰＳＬＣは液晶相と高分子樹脂相との界面での弾性相互作用が大きく、液晶素子の立ち下がりの応答速度が他方式に比べて速い利点がある。また液晶素子への電圧無印加時の透明性と電圧印加時の散乱強度を十分に高めることができる。
【００３４】
液晶調光層中の液晶相と高分子樹脂相の割合は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されない。高分子樹脂相が液晶相に対し、１０質量％以下であることが好ましく、７質量％以下であることが更に好ましい。また、０．１質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることが更に好ましい。高分子樹脂相の割合が０．１質量％以上であることで、高分子樹脂相が機械的に強靭となり、液晶素子の繰り返し耐久性に優れる傾向となる。また、液晶分子が十分な界面相互作用を受けられるため、液晶素子の透過散乱のコントラスト及び応答速度が向上する場合がある。一方で、高分子樹脂相の割合が１０質量％以下であることで、駆動電圧の上昇が抑えられ、液晶素子の透明性が高くなる傾向にある。
【００３５】
本発明の液晶調光層は、液晶相と高分子樹脂相以外にも他の成分を含んでもよい。例えば色素を含んでいても良い。具体的には、液晶に２色性の色素を添加し溶解させた状態で用いることができる。
液晶に色素を添加した場合、色素の分子配向に基づく固有の吸収波長、すなわち、２色比に応じた特定波長の光の吸収、透過及び散乱の各特性を液晶分子の動きに応じて電気的に制御できる調光・光学素子部材として用いることが可能となる。具体的には、色素を有することで、特定波長の成分だけを強く吸収したり、散乱を強めたりすることが可能となることで、波長異方性を補完することができる。これにより、素子の応用先に応じて目的の演色効果を設計することが可能となる。
【００３６】
＜高分子樹脂相＞
本発明の高分子樹脂相は、下記一般式（１）で表される構造を含有する。  
【００３７】
【化３】
0006724352.tif 000004
【００３８】
[一般式（１）において、
Ｒ1及びＲ２は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1以上、
６以下のアルキル基を表し、
Ｘ１及びＸ３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、Ｘ２は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ１及びＡ２の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含む基であり、
ｍ１及びｍ３は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｍ２は、０以上、４以下の整数を表す。］
【００３９】
（Ｘ１、Ｘ２及びＸ３）
Ｘ１及びＸ３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、Ｘ２は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｘ２の２価の基としては、特に限定はないが、例えば、エーテル結合、エステル結合、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等が挙げられる。これらの中でも、液晶への高溶解性の観点から、脂肪族炭化水素基又はエーテル結合が好ましい。
また、Ｘ１及びＸ３の２価の基としては、特に限定はないが、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等が挙げられる。これらの中でも、液晶への高溶解性の観点から、脂肪族炭化水素基が好ましい。
【００４０】
Ｘ１、Ｘ２及びＸ３の組合せは特に限定されず、同一でも、一部又は全て異なっていてもよいが、製造方法の容易さから、同一であることが好ましい。
有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボキシル基等が挙げられる。これらの中でもアルキル基及びアルコキシ基が、液晶への溶解性の観点から好ましい。
【００４１】
（２価の脂肪族炭化水素基）
脂肪族炭化水素基としては、直鎖、分岐及び環状である２価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、１,２−シクロブタンジイル
基、１,３−シクロブタンジイル基、１,２−シクロペンタンジイル基、１,３−シクロペ
ンタンジイル基、１，４−シクロペンタンジイル基、１,１−シクロヘキサンジイル基、
１,２−シクロヘキサンジイル基、１,３−シクロヘキサンジイル基、１,４−シクロヘキ
サンジイル基、１，１−シクロヘプタンジイル基、１，２−シクロヘプタンジイル基、１，３−シクロヘプタンジイル基、１，４−シクロヘプタンジイル基等が挙げられ、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、１,３−シクロブタンジイル基、１,３−シクロペンタンジイル基、１，４−シクロペンタンジイル基、１,４−シクロヘキサンジイ
ル基、１，３−シクロヘキサンジイル基、１，３−シクロヘプタンジイル基、１，４−シクロヘプタンジイル基である。
また、炭素数は、４以上が好ましく、５以上が更に好ましい、また、８以下が好ましく、７以下が更に好ましい。これらの範囲であることで、液晶との配向を阻害しない傾向にある。
【００４２】
（２価の芳香族炭化水素基）
芳香族炭化水素基としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されない。単環、あるいはこれが２〜４個縮合してなる縮合環から、水素原子を２個除いて得られる２価の基である。
【００４３】
芳香族炭化水素基の炭素数は、６以上であることが好ましく、一方、炭素数は３０以下であることが好ましく２６以下が更に好ましく、１８以下であることが好ましい。これらの範囲であることで、重合時の反応性が向上する傾向にある。
芳香族炭化水素基の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の基が挙げられる。これらの中でも、液晶への溶解性向上の点から、ベンゼン環又はナフタレン環であることが好ましい。
【００４４】
（２価の芳香族複素環基）
芳香族複素環基としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定はされない。単環、あるいはこれが２〜４個縮合してなる縮合環から、水素原子を２個除いて得られる２価の基である。
芳香族複素環基の炭素数は、６以上であることが好ましい。一方、炭素数は３０以下であることが好ましく、２６以下が更に好ましく、１８以下であることが特に好ましい。これらの範囲であることで、重合時の反応性が向上する傾向にある。
【００４５】
芳香族複素環基の具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の基が挙げられる。ここれらの中でも、液晶への溶解度の点から、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環又はオキサジアゾール環が好ましい。
【００４６】
（Ａ１及びＡ２）
Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表す。
また、Ａ１及びＡ２の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含む。Ａ１及びＡ２の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含むことで、重合性化合物の紫外光吸収を抑制し、分解物の発生が低減され、液晶素子の電気信頼性が向上する。なお、環状の脂肪族炭化水素基を含むとは、それ自身が脂肪族炭化水素基であっても良いし、脂肪族炭化水素基と他の基が単結合により連結されていても良く、脂肪族炭化水素基と他の環構造が縮環した構造であっても良い。
【００４７】
Ａ１及びＡ２の少なくとも１方が、環状の脂肪族炭化水素基を含めばよく、両方が有していてもよい。製造容易性の点からは、Ａ１及びＡ２の１方が有していることが好ましい。
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３で示したものが挙げられる。
【００４８】
（２価の環状の脂肪族炭化水素基）
環状の脂肪族炭化水素基としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されない。例えば、１,２−シクロブタンジイル基、１,３−シクロブタンジイル基、１,２
−シクロペンタンジイル基、１,３−シクロペンタンジイル基、１，４−シクロペンタン
ジイル基、１,１−シクロヘキサンジイル基、１,２−シクロヘキサンジイル基、１,３−
シクロヘキサンジイル基、１,４−シクロヘキサンジイル基、１，１−シクロヘプタンジ
イル基、１，２−シクロヘプタンジイル基、１，３−シクロヘプタンジイル基、１，４−シクロヘプタンジイル基等が挙げられ、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン
基、１,３−シクロブタンジイル基、１,３−シクロペンタンジイル基、１，４−シクロペンタンジイル基、１,４−シクロヘキサンジイル基、１，３−シクロヘキサンジイル基、
１，３−シクロヘプタンジイル基、１，４−シクロヘプタンジイル基である。
【００４９】
（２価の、脂肪族炭化水素基と他の基が単結合により連結されている基）
脂肪族炭化水素基と他の基が単結合により連結されている基としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されないが、以下の基が挙げられる。
【００５０】
【化４】
0006724352.tif 000005
【００５１】
上記の中でも、以下の基が好ましい。
【００５２】
【化５】
0006724352.tif 000006
【００５３】
（２価の、脂肪族炭化水素基と他の環構造が縮環した基）
脂肪族炭化水素基と他の環構造が縮環した基としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されないが、以下の基が挙げられる。
【００５４】
【化６】
0006724352.tif 000007
【００５５】
上記の中でも、以下の基が好ましい。
【００５６】
【化７】
0006724352.tif 000008
【００５７】
また、炭素数は、４以上が好ましく、５以上が更に好ましい、また、８以下が好ましく、７以下が更に好ましい。これらの範囲であることで、液晶素子形成時の重合時の反応性が向上し、液晶素子の電気信頼性が向上する傾向にある。
Ａ１及びＡ２は置換基を有していても良い。例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも、アルキル基又はアルコキシ基が、液晶への溶解性の観点から好ましい。
【００５８】
（Ｒ３及びＲ４）
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1以上
、６以下のアルキル基を表す。炭素数1以上、６以下のアルキル基は、直鎖又は分岐して
いてもよい。これらの中でも、重合時の反応性向上の点から、水素原子又は炭素数１以上、４以下のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数１又は２のアルキル基が更に好ましい。
【００５９】
炭素数1以上、６以下のアルキル基が有していてもよい置換基は、特に限定されないが
、エーテル結合、エステル結合、ハロゲン原子、シアノ基等が挙げられる。これらの中でも、液晶への溶解性の観点から、エーテル結合、ハロゲン原子又はシアノ基が好ましい。
【００６０】
（ｍ１及びｍ３）
ｍ１及びｍ３は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表す。これらの中でも、液晶への溶解性向上の点から、０、１又は２が好ましい。
【００６１】
（ｍ２）
ｍ２は、０以上、４以下の整数を表す。これらの中でも、液晶への溶解性向上の点から、０、１又は２が好ましい。
一般式（１）の中でも、下記一般式（２）で表される構造であることが、重合時の反応性が向上する傾向となるため、特に好ましい。
【００６２】
【化８】
0006724352.tif 000009
【００６３】
一般式（２）中のＲ１、Ｒ２、Ｘ２、Ａ１、Ａ２及びｍ２は、一般式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｘ２、Ａ１、Ａ２及びｍ２とそれぞれ同義であり、有していてもよい置換基、好ましい範囲も同義である。
一般式（１）で表される構造の具体例を以下に挙げるが、本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されるものではない。
【００６４】
【化９】
0006724352.tif 000010
【００６５】
＜他の成分＞
本発明の高分子樹脂相は、後述する重合性モノマーを重合させた高分子樹脂を含むものである。一般式（１）で表される構造以外にも本発明の効果を損なわない範囲であれば、他の成分及び構造を含んでもよい。
本発明の液晶素子が有する一般式（１）で表される構造と他の構造の比率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、一般式（１）で表される構造が３０質量％以上であるのが好ましく、更に好ましくは５０質量％以上、最も好ましくは８０質量％以上である。
【００６６】
上記式（１）で表される構造の割合が適当な範囲であることで、短時間での液晶素子製
造、高いコントラスト、短い応答時間等が十分に得られる傾向にある。また、上記式（１）で表される構造の上限は、１００質量％である。
他の構造の具体例としては、例えば、以下が挙げられる。
【００６７】
【化１０】
0006724352.tif 000011
【００６８】
【化１１】
0006724352.tif 000012
【００６９】
【化１２】
0006724352.tif 000013
【００７０】
また本発明の高分子樹脂相が有する高分子樹脂が共重合体である場合、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでも良い。
【００７１】
＜カイラルネマチック液晶相＞
本発明のカイラルネマチック液晶相に用いる液晶はカイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正であれば特に限定されず、求める液晶素子の特性に応じて選択することができる。
【００７２】
＜カイラルネマチック液晶＞
本発明の液晶相及び下記に説明する液晶組成物に用いるカイラルネマチック液晶は特に限定されないが、誘電率異方性が正である。また、本発明のカイラルネマチック液晶の該誘電率異方性が正であることで、リバースモード、ノーマルモード及びメモリモードの透過−散乱型素子として使用することができる。
【００７３】
カイラルネマチック液晶の誘電率異方性値（Δε）は正であれば特に限定されないが、
５以上であることが好ましく、８以上であることが、液晶素子の駆動電圧低減のために好ましい。また、重合開始剤を使用する場合、カイラルネマチック液晶を構成する個々の分子が開始剤の吸収波長に重なる波長の吸収を持たないことが、重合性モノマーの重合時間を短くする点で好ましい。
【００７４】
カイラルネマチック液晶としては、液晶自身がコレステリック相を示す液晶性化合物の集合でもよく、ネマチック液晶にカイラル剤を添加することでカイラルネマチック液晶としたものでもよい。液晶組成物設計の観点では、目的に応じてネマチック液晶にカイラル剤を添加し、カイラルピッチ長（ｐ）及び液晶−等方相転移温度（Ｔｎｉ）を制御することが好ましい。
【００７５】
例として、リバースモードのＰＳＣＴ素子として使用する場合を説明する。
立ち上がりの応答時間τ１を短くするためには、液晶調光層の電極基板間へなるべく高い電圧を印加した方が有利である。ところが印加電圧が高すぎると、ホメオトロピック相へと相転移してしまい、十分な光散乱が得られなくなるというジレンマがある。この課題を解決するためには、カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長ｐと、対向して配置される一対の電極付き基板の基板間の距離ｄの関係ｄ／ｐが１以上であることが好ましい。更に好ましくは、２以上、特に好ましくは４以上である。また、２０以下であることが好ましく、１２以下であることが特に好ましい。
【００７６】
ｄ／ｐが大きいほど、駆動時の散乱が大きくなり、遮光特性が向上する。またｄ／ｐが大きいほど、フォーカルコニック相からホメオトロピック相への閾値電圧が高くなり、高電圧を印加しても光透過状態へ相転移せず、光散乱状態を維持することができる。そのため立ち上がりの応答時間τ１を短くすることができる。一方で液晶素子の駆動電圧（プレナー相からフォーカルコニック相への閾値電圧）も同時に増加するため、遮光特性と省エネや安全性の両立の観点から、上記の範囲内に収めることが好適である。
【００７７】
カイラルネマチック液晶のｐは、０．３μｍ以上が好ましく、０．８μｍ以上が更に好ましい。一方、３μｍ以下が好ましく、更に２μｍ以下が更に好ましい。
ｐが小さ過ぎないことで、液晶素子の駆動電圧が低く抑えられる傾向があり、大き過ぎないことで、コントラスが高くなる傾向となる。
一般にｐはカイラル剤の濃度に反比例するので、必要なｐの値から逆算してカイラル剤の濃度を決定すれば良い。なお、ｐ×ｎ（ｎはカイラルネマチック液晶の屈折率）が可視光波長（３８０ｎｍ〜８００ｎｍ）の範囲内にある場合、最終的に得られる液晶素子は電圧無印加時に有色となり、可視光範囲外にある場合は電圧無印加時に無色透明になるので、目的に応じてｐを選択すれば良い。
本発明の液晶素子の対向して配置される一対の電極付き基板の基板間の距離ｄは、使用するカイラルネマチック液晶のｐ以上である必要があり、２μｍ以上が好ましく、３μｍ以上が更に好ましく、５μｍ以上が特に好ましい。また、１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下が更に好ましい。
【００７８】
電圧を印加していない状態での液晶素子の光透過率は、ｄの増加に対して減少し、また、表示素子の応答時間も長くなる場合がある。一方で、ｄが小さすぎることで、駆動時の遮光特性が低減し、また大面積の液晶素子の場合、液晶素子が短絡してしまう場合がある。上記範囲であることで、これらの要求をバランスよく満足することができる。
カイラルネマチック液晶のＴｎｉは、液晶素子の動作可能な温度上限がカイラルネマチック液晶のＴｎｉにより決定されることから５０℃以上が好ましく、７０℃以上が更に好ましい。一方、Ｔｎｉが高くなると粘度が高くなる傾向があるので、２００℃以下が好ましく、１５０℃以下が更に好ましい。
【００７９】
ネマチック液晶としては、公知のいずれでもよく、構成分子の分子骨格、置換基、分子量に制限は特になく、合成品でも市販品でもよい。ネマチック液晶の誘電率異方性は正で大きいことが、液晶素子のカイラルネマチック液晶相及び液晶組成物のカイラルネマチック液晶の誘電率異方性を正とするために好ましい。また、重合開始剤を用いる場合、構成分子が構成する個々の分子が開始剤の吸収波長に重なる波長の吸収を持たないことが、重合性モノマーの重合時間を短くする点で好ましい。また、２色性色素や液晶素子の光学・電気特性を妨害しない範囲で種々の添加物を含んでいてもよい。
【００８０】
公知の液晶性物質を用いる場合、具体的には日本学術振興会第１４２委員会編；「液晶デバイスハンドブック」日本工業新聞社（１９８９年）、第１５２頁〜第１９２頁及び液晶便覧編集委員会編；「液晶便覧」丸善株式会社（２０００年）、第２６０頁〜第３３０頁に記載されているようなビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、ハロゲン化アルキル系、トラン系等の各種低分子系の化合物または混合物を使用することができる。また、液晶便覧編集委員会編；「液晶便覧」丸善株式会社（２０００年）、第３６５頁〜第４１５頁に記載されているような高分子系化合物または混合物を使用することもできる。ネマチック液晶を構成する化合物としては例えば、以下の化合物等が挙げられる。
【００８１】
【化１３】
0006724352.tif 000014
【００８２】
コレステリック液晶及びネマチック液晶としては粘度が低く、誘電率異方性の高いものが、液晶素子の高速応答性や製造性の点で好ましい。
カイラル剤としては、ホスト液晶へ相溶するカイラル化合物であればいずれでもよく、合成品でも市販品でよく、自身が液晶性を示すものでもよいし、重合性の官能基を有していても良い。また、右旋性でも左旋性でもよく、右旋性のカイラル剤と左旋性のカイラル剤を併用してもよい。また、カイラル剤としては、それ自身の誘電異方性が正に大きく、
粘度の低いものが液晶素子の駆動電圧低減及び応答速度の観点から好ましく、カイラル剤が液晶をねじる力の指標とされるＨｅｌｉｃａｌ  Ｔｗｉｓｔｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒが大きいほうが好ましい。重合開始剤を用いる場合には、開始剤の吸収波長に重なる波長の吸収を持たないことが好ましい。
【００８３】
カイラル剤としては、例えばＣＢ１５（商品名  メルク社製）、Ｃ１５（商品名  メルク社製）、Ｓ−８１１（商品名  メルク社製）、Ｒ−８１１（商品名  メルク社製）、Ｓ−１０１１（商品名  メルク社製）、Ｒ−１０１１（商品名  メルク社製）等が挙げられる。
[液晶素子の製造方法]
本発明の液晶素子の液晶調光層は、例えば、スペーサーを介して対向配置される一対の電極付き基板周辺部を光硬化性接着剤等で接着層を形成して封止セルとし、あらかじめ１つ以上設けた接着層の切り欠きに常圧または真空中で本発明の液晶組成物に浸して注入するか、或いは、一方の基板上にコーターを使用して液晶組成物を塗布し、その上に他方の基板を重ねる等の公知の方法で挟持させた後、紫外光、可視光、電子線等の放射線によって重合・硬化することで形成される。プラスチックフィルム基板の場合、連続で供給される電極付き基板を２本のゴムロール等で挟み、その間に、スペーサーを含有分散させた液晶と未硬化の硬化性化合物との混合物を供給し、挟み込み、その後連続で光硬化させることができるので生産性が高い。いずれの方法においても、基板に配向処理が施されていない場合は、未硬化の液晶組成物を光硬化させる前に液晶組成物を流動させたり、せん断応力をかけたりする等の方法により、液晶組成物が配向してプレナー構造をとらせる必要がある。具体的には、配向処理されていない封止セル中に本発明の液晶組成物を注入することで、液晶組成物にプレナー構造をとらせることができる。
【００８４】
本発明において液晶組成物を重合する方法は光重合が好ましい。この中でも、紫外線による重合が特に好ましい。又、光重合の光源としては、用いるラジカル光重合開始剤の吸収波長にスペクトルを有するものならいずれでもよく、典型的には２２０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長の光を照射可能な光源ならばいずれでもよい。例としては高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＵＶ−ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、白色ＬＥＤ等が挙げられる。そのほか、熱線カットフィルタ、紫外線カットフィルタ、可視光カットフィルタ等を併用してもよい。光は液晶素子の透明基板上から少なとも一面に照射すればよく、液晶組成物を挟持する基板が両面とも透明である場合には、両面とも光照射してもよい。光照射は一度に行ってもよいし、数回に分割して行ってもよい。光の放射照度を液晶素子の厚み方向に分布を持たせ、高分子樹脂相の密度を連続的に変化させた、いわゆるＰＳＣＯＦ（Phase Separated Composite Organic Film）（V. Vorflusevand S. Kumar, Science 283, 1903 (1999)）としても良い。
【００８５】
光重合の場合に、液晶素子に照射される光の放射照度は、通常０．０１mＷ／ｃｍ２以
上、好ましくは１mＷ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは１０mＷ／ｃｍ２以上、特に好ましくは３０mＷ／ｃｍ２以上である。放射照度が小さすぎると重合が十分進行しない傾向と
なる。又、液晶組成物の光重合には、通常、２Ｊ/ｃｍ２以上、好ましくは３Ｊ/ｃｍ２以上の積算照射量を与えれば良い。
【００８６】
光照射時間は光源の放射強度に応じて決定すれば良いが、生産性を高める観点から通常２００秒以内、好ましくは６０秒以内に光照射を完了するのがよく、一方、１０秒以上光照射するのが好ましい。光照射時間が短すぎると液晶素子の繰り返し耐久性が劣る場合がある。プラスチックフィルム基板を用いて大面積のシート状液晶素子を製造する場合は、光源またはシートを移動させながら連続で光照射する方法をとることもでき、光源の放射照度に応じてその移動速度を調節すればよい。
【００８７】
上記のようにして得られた液晶調光層は、薄膜状の透明高分子中にカイラルネマチック液晶が粒子状に分散または連続層を形成しているが、最も良好なコントラストを示すのは連続層を形成している場合である。
本発明において液晶組成物を重合する際の温度は、通常０℃以上、４０℃以下であることが好ましい。温度が適当な範囲にあることで、重合反応が進みやすくなる傾向にある。また、重合反応に伴い蓄積した熱が素子の温度上昇を抑制することができ、液晶の相転移温度以下で重合することができる。従って、液晶配向に局所的に乱れを生じさせず、液晶素子の光学特性や駆動耐久性等に影響を与えにくくなる。
【００８８】
本発明の液晶素子は、無色であり、透明性に優れる。これは、公知の液晶素子に用いられる高分子樹脂と比較し、本発明の高分子樹脂相に含まれる一般式（１）で表される構造は、π電子共役を縮小または分断する位置に脂肪族の環状構造を組みこむことで、可視光波長での光吸収を抑制しているためと推定される。また本発明の重合性化合物は、液晶素子の露光工程における液晶組成物の副反応による不純物発生を抑制させる傾向にあり、着色原因物質を低減させると推測される。
【００８９】
[液晶素子の駆動]
本発明の液晶素子は、電圧を印加するか、又は、電圧印加状態から電圧無印加状態に戻すことで、透明状態から散乱状態（不透明状態）へスイッチングすることができる。本発明の液晶素子は、リバースモードで使用可能な液晶素子であるため、電圧印加時の可視光透過率が電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する領域が存在する。なお、ここでの電圧は、交流及び/又は直流の電圧を指す。
【００９０】
本発明の実施形態の１つとして、透明体として光透過状態と光散乱状態を切り替え可能な液晶素子を用いたスクリーンを使用し、スクリーンが光散乱状態の時にプロジェクター等で投影した映像を結像させ、視認可能にするシースルー表示をすることが挙げられる。具体的には、スクリーンが光散乱状態である時又は光透過状態から光散乱状態となる間に、プロジェクター等が液スクリーンの一部または全体に対して画像を投影し、前記スクリーン子が光透過状態の時に、プロジェクター等による画像の投影を行わないように、スクリーンと画像投影機の同期を行なうものである。
【００９１】
この同期切り替えを、人間の目では追随できない速度で繰り返すことによって、スクリーンに画像が投影された時に、画像が浮き出て見えるのである。これらの用途において、液晶素子には高応答性、高コントラスト、特定のヘイズ値が求められ、本発明の液晶素子は好適に用いることができる。
本発明のリバースモードの液晶素子を透明状態から散乱状態へスイッチングするには、カイラルネマチック液晶相がプレナー状態からフォーカルコニック状態へ相転移するだけの電圧を電極間に印加すればよい。印加波形は直流、交流、パルス、あるいはそれらの合成波等、特に制限はない。直流電圧の場合、好ましくは０．５ｍｓｅｃ以上、交流電圧の場合、正弦波、矩形波、三角波、またはそれらの合成波のいずれでも良く、好ましくは１００ｋＨｚ以下の周波数で０．５ｍｓｅｃ以上、パルス波の場合、好ましくはパルス幅０．５ｍｓｅｃ以上を印加することでスイッチングできる。
【００９２】
尚、液晶素子の駆動電圧は、直流電圧では通常、６０Ｖ以下、好ましくは３０Ｖ以下であり、交流電圧では通常、１２０Ｖｐ−ｐ以下、好ましくは９０Ｖｐ−ｐ以下、パルス電圧では最大値が６０Ｖ以下、好ましくは最大値が３０Ｖ以下である。
又、本発明の液晶素子のヘイズは、直流電圧及び/又は交流電圧無印加時（電源ＯＦＦ
時）に１５％以下であるのが好ましく、直流電圧及び/又は交流電圧印加時（電源ＯＮ時
）に７０％以上であることが好ましい。特に電源ＯＦＦ時１０％以下で電源ＯＮ時９０％以上であるのが特に好ましい。室内、蛍光灯のもとでは、ヘイズが１５％を超えると曇り
が目立ち、７０％未満だと液晶素子向こうのシルエットが見えてくる傾向がある。
【００９３】
又、本発明の液晶素子の平行光線透過率は、好ましくは電源ＯＦＦ時７５％以上、電源ＯＮ時１５％以下が好ましく、電源ＯＦＦ時８０％以上、電源ＯＮ時１０％以下が特に好ましい。室内、蛍光灯のもとでは７５％未満では薄暗く、１５％を越えると正面にある物体が見えてしまう傾向がある。
尚、本発明において、液晶素子のヘイズの測定及び平行光線透過率の測定は、ＪＩＳ  Ｋ７１３６（２０００年）に従って測定される。
【００９４】
＜液晶素子の応答時間＞
本明細書中に記載の応答時間とは、液晶素子が電圧無印加時の可視光（３８０〜８００nm）透過率を１００％、電圧印加により減少し飽和した時の可視光透過率を０％と規格化したとき、試験波形（本実施例中では１００Ｈｚの矩形波）を印加したときに可視光透過率が１０％となるまでの時間（立ち上がり応答時間）、試験波形を無印加としたときに可視光透過率が９０％となるまでの時間（立ち下がりの応答時間）と定義する。応答時間の測定方法は、実施例に記載の方法により測定される。
【００９５】
本発明の液晶素子の応答時間は、−１０℃以上の温度において、立ち上がりの応答時間と立ち下がりの応答時間ともにそれぞれ８ｍｓｅｃ以下であることが好ましく、５ｍｓｅｃ以下であるとさらに好ましく、３ｍｓｅｃ以下であると特に好ましい。また液晶素子として使用するには、立ち上がりの応答時間と立ち下がりの応答時間が同じである方が好ましい。
【００９６】
本発明の液晶素子の動作温度上限はカイラルネマチック液晶相のＴｎｉであるが、低温では応答時間が長くなる傾向があるため、動作温度範囲としては、好ましくは−１０℃以上、更に好ましくは０℃以上である。また、好ましくは６０℃以下であり、更に好ましくは４０℃以下である。
【００９７】
[液晶素子の用途]
本発明の液晶組成物及び液晶素子は、液晶素子及びディスプレイ等に用いることができる。例えば、建物の窓、パーテーション及びショーウインドウ等の視野遮断のための液晶素子や、高速応答性を以って電気的に表示を切り替えることによって、公告板等のディスプレイやプロジェクションのパネルとして利用することができる。
【００９８】
プロジェクションのシステムは、フロントプロジェクション、リアプロジェクション等が挙げられ、特に限定されない。例えば、日本国特開平６−８２７４８号公報又は国際公開第２００９／１５０５７９号で示されているリアプロジェクションシステムや、日本国特開２０１０−２１７２９１号公報で示されているコヒーレント光を光源とするプロジェクションシステムを挙げることができる。
【００９９】
[液晶組成物]
本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式（３）で表される重合性モノマーを、０．５質量％以上、１０質量％以下含有するものである。
【０１００】
【化１４】
0006724352.tif 000015
【０１０１】
［一般式（３）において、
Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、不飽和アシル基を表し、
Ｘ４及びＸ６は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ｘ５は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ３及びＡ４は、それぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ３及びＡ４の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基を含む基であり、
ｎ１及びｎ３は、それぞれ独立に、０以上、６以下の整数を表し、
ｎ２は、０以上、４以下の整数を表す。］
【０１０２】
一般に、液晶と高分子樹脂の複合体では、液晶調光層での液晶相と高分子樹脂相との界面における弾性相互作用を、分子間のπ―π相互作用によって強化する設計がなされている。これらには、分子全体にπ電子系が分布する分子構造の重合性モノマーが使用されていた。しかし、このような重合性モノマーは、液晶組成物中で重合性モノマー同士がπ―π相互作用によりスタッキングし、液晶への溶解度が下がる不具合があった。
【０１０３】
本発明の液晶組成物では、重合性モノマー同志のπ―πスタッキングの面積を減少させる位置に芳香族炭化水素環を導入した重合性モノマーを使用することで、液晶への溶解度を向上させている。また驚くべきことに、π―πスタッキングの面積を減少させる位置に芳香族炭化水素環を導入した重合性モノマーを使用しても、電源ＯＦＦ時の高透明性、電源ＯＮ時の高散乱性及び高速応答に優れた液晶素子が得られることを見出したものである。
【０１０４】
一般式（３）で表される重合性モノマーは、液晶組成物として一般的に用いられている重合性モノマーが有する、フェニル基又はナフチル基等の複数のベンゼン環を有する基のうち、１つのベンゼン環を、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基としている。これにより、重合性モノマー同志のπ―πスタッキングの面積を減少させることで、重合性モノマー同志の凝集を抑制することで、液晶への溶解性の向上に寄与し、液晶組成物の保存や、液晶素子加工時の固形分析出がなく、高い製造性が得られるものである。
【０１０５】
（Ｒ３及びＲ４）
Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、不飽和アシル基を表す。不飽和アシル基が有する不飽和結合の種類数は特に限定されない。また、炭素数も特に限定されないが、３以上が好ましく、また、１０以下が好ましく、５以下が更に好ましい。これらの範囲であることで、重合時の反応性が向上する傾向にある。
【０１０６】
具体的には、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、シンナモイル基等が挙げられる。
これらの中でも、重合時の反応性が向上する点から、アクリロイル基又はメタクリロイル基であることが好ましい。
【０１０７】
（Ｘ４、Ｘ５及びＸ６）
Ｘ４及びＸ６は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい２価の基を表し、Ｘ５は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表す。２価の基としては、特に限定はないが、上記の一般式（１）のＸ１、Ｘ２及びＸ3で挙げた２価の基と同じものが挙げ
られる。
【０１０８】
これらの中でも、液晶への溶解性向上の点から、エーテル結合又はアルキレン基が好ま
しい。
Ｘ４、Ｘ５及びＸ６が有していてもよい置換基は、上記の一般式（１）のＸ１、Ｘ２及びＸ3の２価の基が有していてもよい置換基と同じものが挙げられ、好ましい置換基も同
義である。
Ｘ４、Ｘ５及びＸ６の組合せは特に限定されず、同一でも、一部又は全て異なっていてもよいが、製造方法の容易さから、同一であることが好ましい。
【０１０９】
（Ａ３及びＡ４）
Ａ３及びＡ４は、一般式（１）のＡ１及びＡ２とそれぞれ同義であり、有していてもよい置換基、好ましい範囲等も同義である。
【０１１０】
（ｎ１、ｎ２及びｎ３）
ｎ１、ｎ２及びｎ３は、一般式（１）のｍ１、ｍ２及びｍ３とそれぞれ同義であり、有していてもよい置換基、好ましい範囲等も同義である。
一般式（３）で表される重合性モノマーのなかでも、さらに一般式（４）で表される重合性モノマーであることが、液晶との配向規則性が優れる傾向となり、好ましい。
【０１１１】
【化１５】
0006724352.tif 000016
【０１１２】
[一般式（４）において、
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、不飽和アシル基を表し、
Ｘ５は、直接結合又は置換基を有していてもよい２価の基を表し、
Ａ３及びＡ４はそれぞれ独立に、２価の、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良い環状の脂肪族炭化水素基を表し、Ａ１及びＡ２の少なくとも１方は、環状の脂肪族炭化水素基―を含む基であり、
ｎ２は、０以上、２以下の整数を表す。］
【０１１３】
一般式（４）中のＲ３、Ｒ４、Ｘ５、Ａ３、Ａ４及びｎ２は、一般式（３）中のＲ３、Ｒ４、Ｘ５、Ａ３、Ａ４及びｎ２とそれぞれ同義であり、有していてもよい置換基、好ましい範囲も同義である。
一般式（３）で表される重合性モノマーの具体例を以下に例示する。本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されるものではない。
【０１１４】
【化１６】
0006724352.tif 000017
【０１１５】
本発明の液晶組成物に用いる重合性モノマーは、上記一般式（３）で表される重合性モノマー１種類だけを用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。具体的には、（メタ）アクリル系又はビニル系等の、１つ又は２つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する他の重合性モノマー、及び、１つのエチレン性不飽和二重結合を有する重合性のオリゴマー等を含み、重合反応により上記式（３）で表される重合性モノマーと共重合させてもよい
。
【０１１６】
例えば、日本国特開平９−９０３２８号公報に記載の１官能（メタ）アクリルモノマー、２官能（メタ）アクリルモノマー、３官能以上の多官能（メタ）アクリルモノマー等の重合性モノマー、（メタ）アクリルオリゴマー等の重合性のオリゴマー等が使用できる。
ビニルモノマーとしては、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【０１１７】
高分子樹脂相形成に用いる重合性モノマーにおいて、１分子中に重合反応性基を複数有する重合性モノマーの割合は上記の通りであり、また、一般式（３）で表される重合性モノマーと他の重合性モノマーの比率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されない。この中でも、一般式（３）で表される重合性モノマーが３０質量％以上であるのが好ましく、更に好ましくは５０質量％以上、最も好ましくは８０質量％以上である。
【０１１８】
上記一般式（３）で表される重合性モノマーの割合が適当な範囲であることで、短時間での液晶素子の製造が可能となり、高応答性、高透明性、高散乱性、低着色、高耐久性、及び耐経時劣化に優れた液晶素子が得られる傾向にある。また、上記一般式（３）で表される重合性モノマーの上限は、１００質量％である。
また本発明の高分子樹脂相が有する高分子樹脂が共重合体である場合、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでも良い。
【０１１９】
＜カイラルネマチック液晶＞
本発明の液晶組成物に含まれるカイラルネマチック液晶は、液晶素子のカイラルネマチック液晶相で記載したカイラルネマチック液晶と同義であり、具体例、好ましい範囲等も同義である。
【０１２０】
＜配合比＞
本発明の液晶組成物は室温（２５℃）でコレステリック相を示すように設計され、その液晶-等方相転移温度（Ｔｎｉ）は４０℃以上が好ましく、更に６０℃以上が好ましい。
本発明の液晶組成物のＴｎｉが上記の範囲外では、重合時の光源や反応熱に由来する温度上昇で、液晶構造が破壊される場合があることが懸念される。
【０１２１】
液晶組成物中の重合性モノマーの割合は、０．５質量％以上、１０質量%以下である。
好ましくは７質量％以下であり、特に好ましくは６．５質量％以下である。また、好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは１質量％以上である。
また、複数の重合性モノマー及び／又は非重合性モノマーを併用する場合、液晶組成物に対する重合性モノマー及び非重合性モノマーの合計の割合は、通常、０．２質量％以上、好ましくは１．２質量％以上であり、一方、通常、１０質量％以下、好ましくは７質量％以下である。この割合が適当な範囲であることで、液晶素子の繰り返し耐久性が低下しない傾向にあり、また、透明時のヘイズが大きくなりすぎず、不透明時のヘイズが低下しない場合がある。
【０１２２】
＜重合開始剤＞
本発明の重合性モノマーを重合させる際には、重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤は特に限定されないが、重合性モノマーとの重合反応性、化学構造、分子量、開始剤効率等を選択、調整することで、前記高分子樹脂相のピーク面積比を特定の範囲とし、本発明の効果を得ることができる。
重合開始剤には光や熱等の種々の物理的な要因で分子内開裂したり、他分子から水素を引き抜いてラジカルを発生したりするラジカル重合開始剤があるが、中でも熱をかけることなく液晶の相転移温度以下で重合させることができるラジカル系光重合開始剤が、液晶
に対する熱影響が小さい点で好ましい。
【０１２３】
（ラジカル系光重合開始剤）
ラジカル系光重合開始剤としては、分子構造には特に制限はないが、ホスト液晶であるカイラルネマチック液晶への溶解可能な化合物を選択するのが好ましい。また、本発明の液晶組成物を構成する分子は典型的に波長３５０ｎｍ以下の紫外光吸収を持つため、ラジカル重合開始剤自身は波長３５０ｎｍ以上の光でラジカル化するものを選択するのが好ましい。  
【０１２４】
ラジカル重合開始剤として、アシルホスフィンオキサイド系、アルキルフェノン系、チタノセン系、多ハロゲン化合物、シアニン色素のアルキルホウ素塩、トリアリールビイミダゾール等が挙げられ、中でも、アシルホスフィンオキサイド系、アルキルフェノン系のラジカル重合開始剤が好ましく、中でもアシルホスフィンオキサイド系のラジカル重合開始剤が重合効率の点から特に好ましい。
【０１２５】
アシルホスフィンオキサイド系のラジカル重合開始剤としては、例えば、公知のモノアシルフォスフィンオキサイド誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイド誘導体、トリスアシルフォスフィンオキサイド誘導体等を用いることができる。市販品としては、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ（商品名、ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９（商品名、ＢＡＳＦ社製）等のモノアシルフォスフィン誘導体が挙げられる。
【０１２６】
液晶組成物中の重合開始剤の含有割合は、液晶組成物中、通常、０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上であり、一方、通常、５質量％以下、好ましくは、１質量％以下である。この範囲であることで、重合が十分し、液晶組成物から得られる液晶素子の繰り返し耐久性及び透明時のヘイズが向上する傾向がある。
液晶組成物中の液晶の含有割合は、液晶組成物中、通常、９０質量％以上、好ましくは９１質量％以上であり、一方、通常、９９質量％以下、好ましくは、９８質量％以下である。この範囲であることで、液晶素子の透明性や光学応答特性のバランスが得られる傾向にある。
【０１２７】
＜その他成分＞
本発明の液晶組成物は、光安定剤、抗酸化剤、増粘剤、重合禁止剤、光増感剤、接着剤、消泡剤、界面活性剤等を含有していても良い。又、スペーサーを含むことで、後述の方法で光硬化して形成される液晶相の基板間ギャップを形成することもできる。
【０１２８】
＜液晶組成物の製造方法＞
本発明の液晶組成物の製造方法は特に限定はないが、公知の攪拌機や振盪機等で成分化合物を混合させることで製造することができる。混合の際に、加熱しても良い。加熱する場合は、成分化合物が熱反応を起こさない温度であれば、特に制限はない。
【０１２９】
＜液晶組成物の使用＞
本発明の液晶組成物は、その硬化物を含む層を、後述の液晶材料の対向配置された一対の基板間に存在されることで、液晶材料として使用される。
【実施例】
【０１３０】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。
【０１３１】
＜カイラルネマチック液晶及び液晶組成物の液晶-等方相転移温度（Ｔｎｉ）の測定方
法＞
カイラルネマチック液晶（液晶単独、又はこれとカイラル剤の混合物）または液晶組成物を一旦相溶させ、温度上昇による相転移または相分離を、偏光顕微鏡によって観察することにより得た。
【０１３２】
＜モノマー溶解度の測定方法＞
カイラルネマチック液晶へ重合性モノマーを添加、撹拌し、４℃で１２時間静置して析出するかを確認した。析出しない最大濃度をその重合性モノマーの溶解度とした。
【０１３３】
＜液晶の誘電率異方性（Δε）の測定方法＞
液晶の誘電率異方性（Δε）は、Δε＝ε１−ε２で求めた。ε１は、液晶分子の長軸方向の誘電率であり、ε２は、液晶分子の単軸方向の誘電率である。
【０１３４】
誘電率ε（ε１及びε２）は、ε＝Ｃｄ／Ｓ（Ｃは液晶の静電容量を表す。ｄは液晶相の厚さを表す。Ｓは２枚の電極基板の電極の重なり部分の面積を表す。）により求めた。
＜カイラルネマチック液晶及び液晶組成物のピッチ長（p）の測定方法＞
カイラルネマチック液晶または液晶組成物をホモジニアス配向処理された電極層付き透明ガラス基板から成るギャップ１０μｍの空セルに注入し、分光光度計で測定される選択反射波長λから  ｐ＝λ／ｎ（ ただし、ｎはカイラルネマチック液晶または液晶組成物
の屈折率）により求めた。
【０１３５】
＜電圧保持率（ＶＨＲ）の測定方法＞
ＶＨＲ測定は液晶物性評価装置６２５４型（東陽テクニカ社製）で行った。ＶＨＲ評価素子に、電圧を５Ｖで、６０Ｈｚ、フレーム時間１６６７ｍｓの条件で印加し、測定を行った。
【０１３６】
＜液晶素子のヘイズの測定方法＞
本発明の液晶素子のヘイズ、平行光線透過率及び応答速度は、室温25℃において、測定を行った。また、液晶の駆動は１００Ｈｚの矩形波を印加し、測定電圧は１００Ｖｐ−ｐを用いて測定を行った。
ヘイズは、ヘイズメータ  ＮＤＨ５０００ＳＰ  （日本電色社製）により測定した。
【０１３７】
＜液晶素子の応答時間の測定方法＞
発明の液晶素子の応答速度は、室温２５℃において測定を行った。また、液晶の駆動は１００Ｈｚの矩形波を印加し、測定電圧は１００Ｖｐ−ｐを用いて測定を行った。
光源にハロゲンランプを用い、検出器にフォトダイオードを用いた。液晶素子に光を垂直に入射しながら試験波形を印加したときの立ち上がり応答時間と、立ち下がり応答時間を測定した。
【０１３８】
[実施例１]
＜ＶＨＲ評価＞
Ｔｎｉ＝９８℃、Δε＝１１．８であるシアノ系ネマチック液晶（ＰＤＬＣ−００５、Hebei Luquan New Type Electronic Materials Co. Ltd社製）９５．０ｗｔ％に、下記構造式で表される重合性モノマー（Ｉ）を５．０ｗｔ％添加し、撹拌、ろ過を行ってＶＨＲ評価液を調整した。
【０１３９】
このＶＨＲ評価液を、２枚のホモジニアス配向処理された電極層付き透明ガラス基板から成るギャップ１２．０μm に注入法で挟み込み、接着剤で封口した。２５℃で１２時間静置した後、３０℃で、３６５ｎｍのＵＶ露光を２４００ｍＪ／ｃｍ２行い、ＶＨＲ評価素子（Ａ―Ｉ）とした。
参照用として、重合性モノマーを添加していない上記シアノ系ネマチック液晶でも、同
様の方法で素子を作製し、ＶＨＲ評価素子（Ａ）とした。
【０１４０】
【化１７】
0006724352.tif 000018
【０１４１】
ＶＨＲ評価素子（Ａ）のＶＨＲは３９％であったのに対し、（Ａ−Ｉ）のＶＨＲは４５％と高かった。重合性モノマー（Ｉ）を添加することで、シアノ系ネマチック液晶の光劣化を抑制したと考えられる。
[実施例２]
重合性モノマーを下記構造式（ＩＩ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ａ―ＩＩ）を作製した。
【０１４２】
【化１８】
0006724352.tif 000019
【０１４３】
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＩＩ）のＶＨＲは５６％であった。重合性モノマー（ＩＩ）を添加することで、シアノ系ネマチック液晶の光劣化を抑制したと考えられる。
[実施例３]
重合性モノマーを下記構造式（ＩＩＩ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ａ―ＩＩＩ）を作製した。
【０１４４】
【化１９】
0006724352.tif 000020
【０１４５】
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＩＩＩ）のＶＨＲは４５％であった。重合性モノマー（ＩＩＩ）を添加することで、シアノ系ネマチック液晶の光劣化を抑制したと考えられる。
[実施例４]
Ｔｎｉ＝７０℃、Δε＝１５．６であるシアノ系ネマチック液晶（Ｅ−８、メルク社製）９５．０ｗｔ％に、下記構造式で表される重合性モノマー（ＩＶ）を５．０ｗｔ％添加し、撹拌、ろ過を行ってＶＨＲ評価液を調整した。
このＶＨＲ評価液を用い、実施例１と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ｂ−ＩＶ）を作成した。
参照用として、重合性モノマーを添加していない上記シアノ系ネマチック液晶でも、同様の方法で素子を作製し、ＶＨＲ評価素子（Ｂ）とした。
【０１４６】
【化２０】
0006724352.tif 000021
【０１４７】
ＶＨＲ評価素子（Ｂ）のＶＨＲは３４％であったのに対し、（Ｂ−ＩＶ）のＶＨＲは５２％と高かった。重合性モノマー（ＩＶ）を添加することで、シアノ系ネマチック液晶の光劣化を抑制したと考えられる。
[実施例５]
重合性モノマーを下記構造式（Ｖ）に変更した以外は、実施例４と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ｂ―Ｖ）を作製した。
【０１４８】
【化２１】
0006724352.tif 000022
【０１４９】
ＶＨＲ評価素子（Ｂ―Ｖ）のＶＨＲは５６％であった。重合性モノマー（Ｖ）を添加することで、シアノ系ネマチック液晶の光劣化を抑制したと考えられる。  
[比較例１]
重合性モノマーを下記構造式（ＶＩ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩ）を作製した。
【０１５０】
【化２２】
0006724352.tif 000023
【０１５１】
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩ）のＶＨＲは３１％であった。
[比較例２]
重合性モノマーを下記構造式（ＶＩＩ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩＩ）を作製した。
【０１５２】
【化２３】
0006724352.tif 000024
【０１５３】
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩＩ）のＶＨＲは２０％であった。
[比較例３]
重合性モノマーを下記構造式（ＶＩＩＩ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩＩＩ）を作製した。
【０１５４】
【化２４】
0006724352.tif 000025
【０１５５】
ＶＨＲ評価素子（Ａ―ＶＩＩＩ）のＶＨＲは６％であった。
[比較例４]
重合性モノマーを前記構造式（ＶＩＩ）に変更した以外は、実施例４と同様の方法でＶＨＲ評価素子（Ｂ―ＶＩＩ）を作製した。
ＶＨＲ評価素子（Ｂ―ＶＩＩ）のＶＨＲは２６％であった。
【０１５６】
＜カイラルネマチック液晶の調整＞
Ｔｎｉ＝９８℃、Δε＝１１．８であるシアノ系ネマチック液晶（ＰＤＬＣ−００５、Hebei Luquan New Type Electronic Materials Co. Ltd社製）８８．０ｗｔ％に、下記構造式（ＩＸ）で表されるカイラル剤（ＣＢ−１５、メルクジャパン製）を１２．０ｗｔ％混合し、Ｔｎｉ＝９３．７℃のカイラルネマチック液晶（ＣＮ１）を調製した。このカイラルネマチック液晶（ＣＮ１）は、ピッチ長ｐ＝１．２±０．１μｍであった。
【０１５７】
Ｔｎｉ＝７０℃、Δε＝１５．６であるシアノ系ネマチック液晶（Ｅ−８、メルク社製）８８．０ｗｔ％に、下記構造式（Ｘ）で表されるカイラル剤（ＣＢ−１５、メルクジャパン製）を１２．０ｗｔ％混合し、Ｔｎｉ＝６８．１℃のカイラルネマチック液晶（ＣＮ２）を調製した。このカイラルネマチック液晶（ＣＮ２）は、ピッチ長ｐ＝１．１±０．１μｍであった。
【０１５８】
【化２５】
0006724352.tif 000026
【０１５９】
[比較例５〜７]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ１）に対し、上記重合性モノマー（ＶＩ）〜（ＶＩＩＩ）の溶解度はそれぞれ表１のようになった。
[実施例６〜８]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ１）に対し、上記重合性モノマー（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の溶解度はそれぞれ表１のようになった。上記重合性モノマー（Ｉ）〜（ＩＩＩ）いずれも、上記重合性モノマー（ＶＩ）〜（ＶＩＩＩ）より高溶解性を示した。  
【０１６０】
【表１】
0006724352.tif 000027
【０１６１】
[比較例８〜９]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ２）に対し、上記重合性モノマー（ＶＩＩ）〜（ＶＩＩＩ）の溶解度はそれぞれ表２のようになった。
[実施例９〜１０]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ２）に対し、上記重合性モノマー（ＩＶ）〜（Ｖ）の溶解度はそれぞれ表２のようになった。上記重合性モノマー（ＩＶ）〜（Ｖ）いずれも、上記重合性モノマー（ＶＩＩ）〜（ＶＩＩＩ）より高溶解性を示した。
【０１６２】
【表２】
0006724352.tif 000028
【０１６３】
[実施例１１]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ１）９５．０重量部に、前記構造式（Ｉ）で表される重合性モノマーを５．０重量部、下記構造式（Ｘ）で表される重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９，ＢＡＳＦ  ＪＡＰＡＮ  製）０．０３重量部を添加し、撹拌、ろ過を行ってＴｎｉ＝９２．４℃の液晶組成物（ＬＣ−Ｉ）を調整した。
【０１６４】
【化２６】
0006724352.tif 000029
【０１６５】
上記液晶組成物（ＬＣ−Ｉ）を、２枚のホモジニアス配向処理された電極層付き透明ガラス基板から成るギャップ１２．０μm に注入法で挟み込み、接着剤で封口した後、３０℃で、３６５ｎｍのＵＶ露光を２６００ｍＪ／ｃｍ２行い、液晶素子（Ｃ−I）を作製し
た。
液晶素子（Ｃ−Ｉ）は電源ＯＦＦ時のヘイズが３．３％、電源ＯＮ時のヘイズが９６．１％、立ち上がりの応答時間が１．８ｍｓ、立ち下がりの応答時間が２．１ｍｓであった
。
【０１６６】
[実施例１２]
重合性モノマーを（ＩＩ）に変更した以外は、実施例１１と同様の方法で、Ｔｎｉ＝８３．０℃の液晶組成物（ＬＣ−ＩＩ）を調整した。この液晶組成物（ＬＣ−ＩＩ）を用いた以外は、実施例１１と同様な方法で液晶素子（Ｃ−ＩＩ）を作製した。
液晶素子（Ｃ−ＩＩ）は電源ＯＦＦ時のヘイズが３．９％、電源ＯＮ時のヘイズが８９．９％、立ち上がりの応答時間が１．６ｍｓ、立ち下がりの応答時間が１．７ｍｓであった。
【０１６７】
[実施例１３]
上記カイラルネマチック液晶（ＣＮ２）９５．０重量部に、前記構造式（Ｖ）で表される重合性モノマーを５．０重量部、下記構造式（ＸＩ）で表される重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４，ＢＡＳＦ  ＪＡＰＡＮ  製）０．４５重量部を添加し、撹拌、ろ過を行ってＴｎｉ＝６４．８℃の液晶組成物（ＬＣ−ＩＩＩ）を調整した。
【０１６８】
【化２７】
0006724352.tif 000030
【０１６９】
上記液晶組成物（ＬＣ−ＩＩＩ）を用い、実施例１１と同様の方法で液晶素子（Ｃ−ＩＩＩ）を作製した。
液晶素子（Ｃ−ＩＩＩ）は電源ＯＦＦ時のヘイズが５．３％、電源ＯＮ時のヘイズが７９．４％、立ち上がりの応答時間が１．８ｍｓ、立ち下がりの応答時間が２．３ｍｓであった。
【０１７０】
実施例１１〜１３より、本発明の液晶素子は、例えば、国際公開ＷＯ２０１２／１３３４４５、国際公開ＷＯ２０１４／０５１００２に記載の公知の液晶素子と比較して、電源ＯＦＦ時のヘイズ、電源ＯＮ時のヘイズ、立ち上がりの応答時間、立ち下がりの応答時間に優れていることが示された。