CN111948846A - 高分子分散型液晶元件和高分子分散型液晶元件用液晶组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高分子分散型液晶元件和高分子分散型液晶元件用液晶组合物。本发明的课题在于提供一种即使不设置PI层取向性也优异、取向不均少的具有形成了聚合物网络的液晶层的液晶元件和使用了该液晶元件的物品，以及适用于这些液晶元件和物品且相容性优异的高分子分散型液晶元件用液晶组合物。解决手段为，通过设为使用具有特定极性基的自发取向剂而形成了聚合物网络的液晶层，能够解决前述课题。
Description
技术领域
本发明涉及液晶元件以及使用其的包含窗、天窗、屋顶、墙壁、隔板、间隔板、门扇等建筑用调光元件、门扇、窗、门、头盔、遮阳顶棚等运输用调光元件、太阳镜、眼镜、遮阳帽、钟表、镜子、反射板等装饰用调光元件、柔性液晶显示元件、反射型液晶显示元件、透明液晶显示元件、可变式扩散膜等显示器用构件等在内的物品。
背景技术
伴随着显示器的高性能化，期待实现表现力高的智能电话、平板设备等移动设备显示器、期待在TV、窗口显示器等中应用的透明显示器、对比度比高的液晶显示器、能够实现所期望的透过-散射程度的调光的具有光闸功能的调光元件等，开发用于实现这些元件的调光材料成为重要的课题。
调光元件用材料中，作为透过-散射型的调光元件用材料，使用了高分子分散型液晶(Polymer-Dispersed Liquid Crystal,PDLC)的高分子分散型液晶显示元件(PD-LCD)是元件中液晶与高分子相互发生相分离并形成有高分子聚合物网络的液晶元件方式。PD-LCD由于是利用透明状态与白浊状态之间的对比度比的显示方式，因此不需要偏光板等光学膜。因此，与使用了偏光板的TN、 STN、IPS或VA模式的液晶显示元件相比，具有能实现明亮显示的优点，并且由于元件的构成也简单，因此被应用于调光玻璃等光闸用途、钟表等分段显示用途。近年来，透过型显示器、柔性显示器等以往没有的设计的液晶显示装置也正在进行面向实用化的开发。特别是无施加电压时为透过状态、施加电压时为非透过状态的反向模式类型的高分子分散型液晶元件在有助于低耗电的用途中是优选的。特别是如果设为使用具有负介电各向异性的材料作为液晶、且液晶材料在无施加电压时相对于基板垂直取向的构成，则不需要摩擦等对基板的取向处理，并且与使用了具有正介电各向异性的液晶材料的普通模式类型 (无施加电压时为非透过状态、施加电压时为透过状态)的元件的透明状态相比可得到更高的透明性，另外与使用了正介电各向异性的液晶材料的反向模式类型的元件的非透过状态相比可得到更高的散射性，因而优选。
另一方面，就VA方式的液晶显示器而言，为了节省在无施加电压时用于诱发液晶分子的垂直取向的聚酰亚胺取向膜(PI)层的制膜所花费的成本等，讨论了通过使用含有自发取向性添加剂的液晶组合物从而虽然省去PI层但可实现液晶分子的取向的方法(参照专利文献1)。另外，在反向模式类型的高分子分散型液晶元件中，也开始了使用垂直取向剂而省去PI层的讨论(参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014-524951号公报
专利文献2：国际公开第2018/105726号
发明内容
发明要解决的课题
反向模式类型的高分子分散型液晶元件中，在使液晶分子垂直取向的状态下照射紫外光使聚合性单体聚合而形成聚合物网络，因此与通常的VA方式的液晶显示元件相比，聚合性单体的比例多，液晶分子的垂直取向性容易混乱。因此，关于在高分子分散型液晶元件中使用垂直取向剂的开发，在使液晶分子垂直取向的取向约束力和取向不均等电光学特性方面要求进一步改善。
另外，高分子分散型液晶元件含有聚合性单体、聚合引发剂等添加剂，因此与液晶分子的相容性高，需要液晶化合物、聚合性单体等不析出的高分子分散型液晶元件用液晶组合物。
对此，本发明的目的在于提供一种即使不设置PI层取向性也优异、取向不均少的具有形成了聚合物网络的液晶层的液晶元件和使用了该液晶元件的物品，以及适用于这些液晶元件和物品且相容性优异的高分子分散型液晶元件用液晶组合物。
用于解决课题的手段
本发明对前述课题进行了深入研究，结果发现，通过设为使用具有特定极性基的自发取向剂而形成了聚合物网络的液晶层，能够解决前述课题，从而完成了本申请发明。
即，本发明提供一种液晶元件，其具有一对基板、以及夹持于前述一对基板间且包含形成聚合物网络的聚合物的液晶层，
前述液晶层包含1种或2种以上的具有以下的Ki1所表示的部分结构的自发取向剂。
Ki1表示碳原子数3～40的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-C(＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-C(＝CH2)-、-C(＝CHRi3)-、 -C(＝CRi3 2)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，另外，这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3， Ri3表示碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，另外，可具有至少1个以上的Pi1-Spi1-，
或者，Ki1表示1价芳香族基、1价环式脂肪族基或1价杂环式化合物基，这些基团的至少1个以上仲碳原子被-C(＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代。
发明效果
本发明的液晶元件能够提供具有包含形成聚合物网络的聚合物的液晶层、即使不设置PI层也没有取向不均或表现为减小的取向不均、能实现液晶分子的均匀垂直取向的液晶显示元件。
附图说明
图1为示意性示出作为本发明的液晶元件的构成的一例的、无施加电压的状态的图。
图2为示意性示出图1中施加了电压的状态的图。
符号说明
11：第一透明基板；12：第二透明基板；2：透明电极层；3：相分离液晶层；4：液晶分子；5：取向性聚合物。
具体实施方式
对本发明的液晶元件的实施进行说明。
需说明的是，本实施方式只是为了更好地理解发明主旨而作为具体例进行的说明，在没有特别指定的情况下，不对本发明构成限定。
<液晶元件>
本发明的液晶元件具有一对基板、以及夹持于一对基板间且包含形成聚合物网络的聚合物的液晶层，液晶层中包含具有Ki1所表示的部分结构的自发取向剂。
本发明的液晶元件中，由于设置了含有具有Ki1所表示的部分结构的自发取向剂的液晶层，因此没有必要在一对基板间的液晶层侧设置聚酰亚胺取向膜等取向膜。即，本实施方式的液晶元件可以采用在两个基板中至少一方的基板不具有聚酰亚胺取向膜等取向膜的构成。
本发明的前述液晶元件只要具备上述要素，则具体的实施方式没有特别限定，例如优选在由至少一方具有电极的两块基板基材构成的中空元件中夹持有相分离液晶层的构成。
本发明的前述液晶元件在无电源状态下可维持相分离液晶层中的液晶的均质取向。因此，可以用作能够以所谓的反向模式驱动的元件。即，该液晶元件可以在无施加电压时为透明状态，在施加电压时为散射状态。
本发明的前述液晶元件也利用形成聚合物网络的致密聚合物来控制液晶分子的取向。因而，本发明的液晶元件不易发生由外界应力引起的取向混乱，具有高的应力耐性。本发明的前述液晶元件由于在施加弯曲应力的环境下也不易发生显示不良，因此能够制成可弯曲的元件。因而，就本发明的前述液晶元件而言，元件表面可以为棋盘面。
以下使用附图说明本发明的液晶元件的优选实施方式的一例，但本发明不限定于此。
本发明的液晶元件只要构成为能够通过施加电压来控制液晶分子的取向即可，优选构成为垂直电场型液晶元件。垂直电场型液晶元件为按照相对于基板垂直地产生电场的方式配置了电极的液晶元件。垂直电场型液晶元件中，通常在夹持相分离液晶层的2个透明基板的两者设置电极。
图1为示意性示出无施加电压时垂直电场型液晶元件的构成的一例的图。以下参照图1说明本发明涉及的垂直电场型的液晶元件。
本发明涉及的聚合物网络垂直电场型的液晶元件的构成如图1所记载，其为如下的液晶元件：具有分别具备包含透明导电性材料的透明电极(层)2的第一基板11和第二基板12、以及夹持于前述第一基板11与第二基板12之间的相分离液晶层3，该相分离液晶层中的液晶分子4在无施加电压时的取向相对于基板11大致垂直。相分离液晶层包含含有液晶分子4的液晶组合物和聚合物5。需说明的是，图1中为了方便，聚合物5由固定的多个聚合性化合物表示，但实际上形成了各聚合性化合物彼此复杂地连接的聚合物网络。
图2为示意性表示施加电压时垂直电场型元件的构成的一例的图。
通过对电极施加电压，垂直电场型液晶元件从图1的状态向图2的状态转变。此时，液晶分子4由于垂直电场的产生而相对于均质取向膜沿平行方向取向。图2所示的垂直电场型液晶元件中，相分离液晶层中的液晶分子4与聚合物5的取向方向不同，因此在各个成分的界面发生光散射，作为垂直电场型液晶元件，成为光不透过的状态。
这样，本发明的垂直电场型液晶元件通过施加电压的有无来改变光的透过状态，因此能够用作在要求调光功能的装置中组装使用的液晶调光元件、影像显示用显示器中使用的液晶显示元件。特别是本发明的垂直电场型液晶元件能够以反向模式驱动，因此特别适合于要求省电性、停电时、无电源时的透过性的用途。
(基材：基板11和基板12)
本发明的液晶元件中使用的基材为液晶显示元件、有机发光显示元件、其他显示元件、光学部件、调光元件、着色剂、标记物、印刷物、光学膜中通常使用的基材，当重视在前述液晶元件的制造工序中的加热和所使用的温度范围中可耐受的耐热性或者透过性的用途中，只要是具有在实用中可耐受的透明性的材料，就没有特别限制。
作为这样的基材，可列举玻璃基材、金属基材、陶瓷基材、塑料基材、纸等有机材料。特别是基材为有机材料的情况下，可列举纤维素衍生物、聚烯烃、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、尼龙或聚苯乙烯等。这之中优选聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、纤维素衍生物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺等塑料基材。
在如图1的基板11和基板12那样具有两块基板时，只要一方的基板具备作为液晶元件具有实用性的透明性即可，另一方的基板可以不具备透明性。
作为基材的形状，图1的例子中示出了平板的形状，但也可以为具有曲面那样的其他形状。另外，基材还可以根据需要具有电极层、防反射功能、反射功能。
为了提高本发明的聚合物网络型液晶元件中的密合性，可以进行这些基材的表面处理。作为表面处理，可列举臭氧处理、等离子体处理、电晕处理、硅烷偶联剂处理等。另外，为了调节光的透过率、反射率，可以通过蒸镀等方法在基材表面设置有机薄膜、无机氧化物薄膜、金属薄膜等，或者为了赋予光学附加价值，基材可以是拾取透镜、棒状透镜、光盘、相位差膜、光扩散膜、微透镜片、滤色器等。
(电极：透明电极层2)
本发明的液晶元件中使用的电极按照在液晶元件中产生能够对相分离液晶层中的液晶分子进行取向控制的电场的方式设置。电场强度通过对电极施加的电压的程度来控制。
电极的形状没有特别限定，导电部可以为条状或者网状或无规的网眼状。
作为这样的电极材料，优选由金属材料构成，具体而言，可列举Al、Cu、 Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或包含这些中的至少1种的合金，优选 Al或含Al的合金。
为了提高液晶元件的透明性，如图1所示，优选由透明电极层2构成电极。这样的透明电极层可以由例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide，氧化铟锌锡)那样的公知的透明导电性材料构成。另外，当一方的基板由不具有透明性的材料构成时，设置于该不具有透明性的基板上的电极也不必须具有透明性，可以从公知的金属材料中适宜选择。
(相分离液晶层3)
相分离液晶层3包含含有液晶分子4(液晶化合物)等的液晶组合物、聚合物5、以及图1中未图示的自发取向剂。相分离液晶层3利用聚合物5而构成了致密的聚合物网络。这样的相分离液晶层3通过使用包含液晶组合物、自发取向剂和聚合性化合物等的复合组合物，使聚合性化合物聚合而形成聚合物网络来得到。以下对复合组合物所含的各成分进行说明。
(自发取向剂)
本发明的自发取向剂具有Ki1所表示的部分结构。因此，能够在夹持液晶层3的基板上进行取向，能够使液晶分子保持沿垂直方向取向的状态。也就是说，可认为：由于Ki1所表示的部分结构具有极性，因此自发取向剂吸附于夹持液晶层3的基板，使液晶分子保持沿垂直方向取向的状态。因而，根据本实施方式的液晶元件，即使不设置PI层也能使液晶分子垂直取向。这样，具有 Ki1所表示的部分结构的自发取向剂由于有助于液晶分子的垂直取向，因此可合适地使用。
Ki1表示碳原子数3～40的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-C(＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-C(＝CH2)-、-C(＝CHRi3)-、 -C(＝CRi3 2)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，另外，这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3， Ri3表示碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，另外，可以具有至少1个以上Pi1-Spi1-。
作为这样的Ki1，优选为直链或分支的碳原子数3～40的烷基、碳原子数 3～40的直链或分支的卤代烷基、碳原子数3～40的直链或分支的氰化烷基，这里，Ki1中的至少2个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，优选Ki1中的至少2个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-取代，优选至少3个以上仲碳原子被-(C ＝Xi1)-取代，优选至少4个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-取代。从提高电压保持率 (VHR)的观点考虑Xi1优选氧原子。优选Ki1表示碳原子数3～30的直链或分支的烷基、直链或分支的卤代烷基、直链或分支的氰化烷基，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-(C＝CH2)-、-(C＝CHRi3)-、-(C＝CRi3 2)-、 -CH＝CH-、-C≡C-、-O-取代，更优选表示碳原子数3～20的直链或分支的烷基或直链或分支的氰化烷基，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-(C＝CH2)-、-(C＝CHRi3)-、-(C＝CRi3 2)-、-O-取代，更优选表示碳原子数3～20的分支的烷基或分支的氰化烷基，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-(C＝CH2)-、-O-取代。Ri3优选为碳原子数1～10的直链或分支的烷基，优选碳原子数1～7的烷基，优选碳原子数1～3的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代。
另外，Ki1中的氢原子优选被聚合性基、即Pi2-Spi2-取代。通过在Ki1中存在极性基和聚合性基，可得到更良好的取向性。
Ki1优选表示通式(K-1)。
[化1]
(式中，Yi1表示碳原子数3～20的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、 -O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，另外，这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3，
Si1和Si3分别独立地表示碳原子数1～6的亚烷基或单键，该亚烷基中的 -CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-(C＝CH2)-、-(C ＝CHRi3)-、-(C＝CRi3 2)-、-O-、-NH-、-(C＝O)-、-COO-或-OCO-取代，
Si2表示碳原子、氮原子或硅原子，
Ri2表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些基团中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、 -C≡C-、-C(＝Xi1)-或-CH(-CN)-取代，
Pi1表示聚合性基，
Spi1表示间隔基或单键，
ni1表示1～3的整数，ni2和ni3分别独立地表示0～2的整数，Si2表示碳原子或硅原子时，ni1+ni2+ni3为3，Si2表示氮原子时，ni1+ni2+ni3为2。Ri3表示与通式(i)中的Ri3相同的含义，通式(K-1)中Ri2、Xi1、Yi1、Si1、Si3、Pi1和Spi1存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
通式(K-1)中的Si1和Si3优选为碳原子数1～6的直链或分支的亚烷基或单键，该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-(C＝ CH2)-、-O-、-(C＝O)-、-COO-或-OCO-取代，更优选为单键、碳原子数1～6 的直链状的亚烷基或该亚烷基中的-CH2-以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代后的基团。Si1和Si3具体而言优选表示-(CH2)n-、-O-(CH2)n-、-(CH2)n-O-、 -(CH2)n-O-(CH2)m-、-COO-(CH2)n-、-OCO-(CH2)n-(n和m表示1～6的整数。)
Si2优选为碳原子。Ri2优选表示氢原子或碳原子数1～10的直链或分支的烷基，该烷基中的-CH2-可被-O-、-C(＝Xi1)-或-CH(-CN)-取代(但-O-不连续)，优选表示氢原子或碳原子数1～7的直链或分支的烷基，该烷基中的-CH2-可被-O-、 -C(＝Xi1)-或-CH(-CN)-取代(但-O-不连续)，更优选氢原子、碳原子数1～3的直链烷基。
Yi1为碳原子数3～20的烷基、碳原子数3～20的直链或分支的卤代烷基、碳原子数3～20的直链或分支的氰化烷基，这里，Yi1中的至少2个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，优选Yi1中的至少2个以上仲碳原子被-(C ＝Xi1)-取代。从提高电压保持率(VHR)的观点考虑Xi1优选氧原子。Yi1优选表示碳原子数3～10的直链或分支的烷基、卤代烷基、氰化烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-(C＝CH2)-、-(C＝CHRi3)-、-(C＝ CRi3 2)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-取代，更优选表示碳原子数3～7的直链或分支的烷基或氰化烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被 -(C＝CH2)-、-(C＝CHRi3)-、-(C＝CRi3 2)-、-O-取代，更优选表示碳原子数3～7 的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被 -O-取代。另外，烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代。
从提高液晶的取向性的观点考虑，Yi1优选表示选自通式(Y-1)的基团。
[化2]
(式中，WiY1表示单键或氧原子，虚线表示单键或双键，当虚线表示单键时，RiY1表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基或Pi1-Spi1-，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-C≡C-或 -CO-取代，当虚线表示双键时，RiY1表示＝CH2、＝CHRiY4或＝CRiY4 2，RiY4表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，RiY3表示与虚线表示单键时的RiY1相同的含义，RiY2表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基、卤代烷基、氰化烷基，这些烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-、-C(＝O)-或 -CH2(-CN)-取代，另外，RiY2表示Pi1-Spi1-，niY1在虚线表示双键时为0，在虚线表示单键时为1，niY2表示0～5的整数，Pi1表示聚合性基，Spi1表示间隔基或单键，RiY1、RiY3、RiY4、Pi1和Spi1存在多个时，它们可以相同也可以不同，在*处与Si3连接。)
当虚线表示单键时，RiY1优选氢原子或碳原子数1～10的直链或分支的烷基，优选氢原子或碳原子数1～7的烷基，优选氢原子或碳原子数1～3的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或 -C≡C-取代。具体而言，优选表示氢原子，另外，从提高耐热性的观点考虑，优选表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、-CO-CH3、-CH2-O-CH3。另外，从提高耐热性的观点考虑RiY1还优选表示Pi1-Spi1-。当RiY1表示Pi1-Spi1- 时，认为通过通式(i)所表示的化合物因热分解而产生的分解物会进行聚合，因此能够防止杂质的增加，对液晶组合物的不良影响变小。Pi1表示聚合性基，优选表示选自丙烯酰基、甲基丙烯酰基或后述的通式(P-1)～(P-15)所表示的组的取代基。Spi1优选表示碳原子数1～18的直链状亚烷基或单键，更优选表示碳原子数2～15的直链状亚烷基或单键，进一步优选表示碳原子数2～8的直链状亚烷基或单键。
另外，当虚线表示双键时，RiY1表示＝CH2、＝CHRiY4或＝CRiY4 2，优选表示＝CH2。RiY4优选碳原子数1～10的直链或分支的烷基，优选碳原子数1～7 的烷基，优选碳原子数1～3的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代。
RiY3的优选基团与虚线表示单键时RiY1的优选基团相同。niY1优选0。
作为RiY1和RiY3的优选组合，可列举均为氢原子、均为碳原子数1～3的烷基、均为碳原子数1～3的烷氧基、均为-CH2-O-CH3等。优选RiY1和RiY3中的任一方表示Pi1-Spi1-或-CO-CH3时，另一方表示氢原子。niY2优选0～3的整数，更优选0、1或2，更优选0或1。
RiY2优选氢原子或碳原子数1～10的烷基、卤代烷基或氰化烷基，优选碳原子数1～7的烷基、卤代烷基或氰化烷基，优选碳原子数1～3的烷基。另外，优选该烷基中的仲碳原子以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-(C＝Xi2)-或 -(CH2-CN)-取代。从提高VHR的观点考虑Xi2优选氧原子。另外，RiY2优选表示Pi1-Spi1-。当RiY2表示Pi1-Spi1-时，认为通过通式(i)所表示的化合物因热分解而生成的分解物会进行聚合，因此能够防止杂质的增加，对液晶组合物不良影响变小。
通式(Y-1)更具体而言优选式(Y-1-1)、(Y-1-2)、(Y-1-3a)、(Y-1-3b)、(Y-1-4)。
[化3]
(式中，niY11表示0或1，RiY21表示碳原子数1～10的烷基、卤代烷基、氰化烷基，这些烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、 -C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-、-(C＝O)-或-(CH2-CN)-取代，另外，RiY21表示Pi1-Spi1-，RiY31和RiY32分别独立地表示氢原子、碳原子数1～10的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH ＝CH-、-C≡C-或-CO-取代，另外，RiY31和RiY32表示Pi1-Spi1-。)
RiY21优选碳原子数1～7的烷基、卤代烷基或氰化烷基，优选碳原子数1～3 的烷基。另外，RiY21优选表示Pi1-Spi1-。RiY31和RiY32优选氢原子、碳原子数 1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基，优选表示氢原子或碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、-CO-CH3、-CH2-O-CH3。另外，优选RiY31和RiY32中至少任一方表示Pi1-Spi1-。
从提高与液晶化合物的相容性的观点考虑，优选具有式(Y-1-1)的结构。作为式(Y-1-1)，优选式(Y-1-1a)～式(Y-1-1h)。
[化4]
(式中，niY11表示0或1。)
从提高与液晶化合物的相容性、耐热性的观点考虑，优选具有式(Y-1-2) 的结构。作为式(Y-1-2)，优选式(Y-1-2a)～式(Y-1-2g)。
[化5]
(式中，niY11表示0或1。)
从提高耐热性的观点考虑，优选具有式(Y-1-3a)和式(Y-1-3b)的结构。作为式(Y-1-3a)，优选式(Y-1-3aa)，作为式(Y-1-3b)，优选式(Y-1-3ba)。
[化6]
(式中，niY11表示0或1。)
从提高液晶组合物的取向性、电压保持率的观点考虑，优选具有式(Y-1-4) 的结构。作为式(Y-1-4)，优选式(Y-1-4a)～式(Y-1-4f)。特别是(Y-1-4a)～(Y-1-4c) 的结构可取得与液晶化合物的相容性和液晶组合物的取向性之间的平衡，是优选的。
[化7]
(式中，niY11表示0或1。)
另外，Yi1优选表示选自通式(Y-2)的基团。
[化8]
(式中，WiY1、RiY3和RiY2表示与通式(Y-1)中的WiY1、RiY3和RiY2相同的含义。)
通式(Y-2)优选表示通式(Y-2-1)。
[化9]
(式中，niY11、RiY21和Ri31表示与通式(Y-1-1)中的niY11、RiY21和Ri31相同的含义。)
另外，从提高耐热性的观点考虑，Yi1优选表示选自通式(Y-3)的基团。
[化10]
(式中，RiY1、RiY2、RiY3、niY1和niY2表示与通式(Y-1)中的RiY1、RiY2、RiY3、 niY1和niY2分别相同的含义。)
通式(Y-3)优选表示通式(Y-3-1)～通式(Y-3-4)。
[化11]
(式中，RiY21、RiY31、RiY32和niY11表示与通式(Y-1-1)中的RiY21、RiY31、RiY32和niY11分别相同的含义。)
更具体而言，通式(Y-3-1)优选通式(Y-3-11)。
[化12]
(式中，RiY21表示与通式(Y-3-1)中的RiY21相同的含义。)
另外，从提高耐热性的观点考虑，Yi1优选表示选自通式(Y-4)的基团。
[化13]
(式中，RiY1、RiY2、RiY3、niY1和niY2表示与通式(Y-1)中的RiY1、RiY2、RiY3、 niY1和niY2分别相同的含义。)
通式(Y-4)优选表示通式(Y-4-1)～通式(Y-4-3b)。
[化14]
(式中，RiY21、RiY31、RiY32和niY11表示与通式(Y-1-1)中的RiY21、RiY31、RiY32和niY11分别相同的含义。)
更具体而言，通式(Y-4-1)优选通式(Y-4-11)。
[化15]
(式中，RiY21表示与通式(Y-4-1)中的RiY21相同的含义。)
Pi1优选表示选自以下的式(P-1)～通式(P-15)所表示的组的取代基。从处理的简便性、反应性的方面考虑，优选式(P-1)～(P-3)、(P-14)、(P-15)中的任一取代基，进一步优选式(P-1)、(P-2)。
[化16]
(式中，右端的黑点表示连接键。)
Spi1优选表示碳原子数1～18的直链状亚烷基或单键，更优选表示碳原子数2～15的直链状亚烷基或单键，进一步优选表示碳原子数2～8的直链状亚烷基或单键。
从提高液晶的取向性和在液晶化合物中的溶解性的观点考虑，ni1优选表示1或2。ni2优选表示0或1，从提高取向性的观点考虑更优选表示1。ni3优选表示0或1。
作为通式(K-1)的优选例，可列举以下的式(K-1A-1)～(K-1A-4)和式 (K-1B-1)～(K-1B-6)，从在液晶组合物中的溶解性的方面考虑，优选式 (K-1A-1)～(K-1A-3)，从取向性的方面考虑，优选式(K-1B-2)～(K-1B-4)，特别是可优选列举式(K-1A-1)、(K-1B-2)和(K-1B-4)。
[化17]
(式中，Si1、Yi1和Pi1分别独立地表示与通式(K-1)中的Si1、Yi1和Pi1相同的含义。)
另外，通式(K-1)优选表示选自通式(K-1-1)、(K-1-2)、(K-1-3a)、(K-1-3b)、 (K-1-4a)、(K-1-4b)、(K-1-Y2)、(K-1-Y3)和(K-1-Y4)的基团。
[化18]
[化19]
[化20]
(式中，niY11、RiY21、RiY31和RiY32分别独立地表示与通式(Y-1-1)～(Y-4)中的niY11、RiY21、RiY31和RiY32分别相同的含义，Spi1和Pi1表示与通式(i)中的Spi1和Pi1分别相同的含义，RiK1表示碳原子数1～6的亚烷基或单键，该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-或-O-取代，niK1和niK2分别独立地表示0或1。)
RiK1优选碳原子数1～6的直链的亚烷基，优选碳原子数1～3的直链的亚烷基。需说明的是，RiY21、RiY31、RiY32、Spi1和Pi1的优选基团与通式(Y-1-1)～(Y-1-4)、 (Y-2)～(Y-4)、通式(i)中的RiY21、RiY31、RiY32、Spi1、Pi1同样。
另外，Ki1优选表示通式(K-2)～(K-5)。
[化21]
(式中，Si1、Pi1和Spi1表示与通式(K-1)中的Si1、Pi1和Spi1分别相同的含义，RK21表示碳原子数1～10的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少1个以上仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝ CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代，ni4、niK21分别独立地表示0或1。)
RK21优选表示碳原子数1～5的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，更优选表示碳原子数1～3的直链烷基或氰化烷基。另外，优选这些烷基中的至少1个以上仲碳原子以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代。RK21具体而言优选碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的氰化烷基。
通式(K-2)优选表示以下的通式(K-2-1)～(K-2-3)。
[化22]
(式中，Si1、Pi1、Spi1、ni4和niK21表示与通式(K-2)中的Si1、Pi1、Spi1、ni4和niK21分别相同的含义，RK211表示碳原子数1～3的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基。)
通式(K-3)优选表示以下的通式(K-3-1)和(K-3-2)。
[化23]
(式中，Si1表示与通式(K-3)中的Si1相同的含义，RK211表示碳原子数1～3 的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基。)
通式(K-4)优选表示以下的通式(K-4-1)。
[化24]
(式中，Si1、Pi1、Spi1和ni4表示与通式(K-4)中的Si1、Pi1、Spi1和niK21分别相同的含义，RK211表示碳原子数1～3的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基。)
通式(K-5)优选表示以下的通式(K-5-1)。
[化25]
(式中，Si1、Pi1、Spi1和ni4表示与通式(K-4)中的Si1、Pi1、Spi1和niK21分别相同的含义，RK211表示碳原子数1～3的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基。)
除了上述结构以外，Ki1还表示以下的通式(T-8)至(T-17)所表示的基团。
[化26]
(式中，黑点表示连接键。)
XK1和YK1分别独立地表示-CH2-、氧原子或硫原子，
ZK1分别独立地表示氧原子或硫原子，
WK1、UK1、VK1和SK1分别独立地表示次甲基或氮原子，这里，通式(T-8) 至(T-17)所表示的基团中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，
Pi1表示聚合性基，
Spi1表示间隔基或单键，
Pi1、Spi1、Xi1、Ri3存在多个时，它们可以相同也可以不同。
作为通式(T-8)至(T-17)的优选例，可列举以下的(T-1-1)至(T-17-1)。这之中，从取向性、反应性的方面考虑，优选式(T-1-1)、(T-1-3)、(T-1-5)、(T-3-1)、(T-13-1)、 (T-15-1)，特别是可优选列举式(T-1-1)、(T-1-5)、(T-3-1)、和(T-13-1)。
[化27]
需说明的是，上述Si1、Pi1和Spi1的优选基团与通式(K-1)中的Si1、Pi1和 Spi1同样。
从取向性的观点考虑，本发明的自发取向剂优选在分子的末端、优选分子主链的末端具有Ki1所表示的部分结构。Ki1所表示的部分结构的连接对象的化学结构只要为不阻碍液晶组合物的功能的范围就没有特别限制，从取向性和与液晶组合物的相容性的观点考虑，优选具有介晶基。介晶基例如优选由通式 (AL)表示。
[化28]
(上述式中，ZAL表示单键、-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-或碳原子数2～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO- 取代，
AAL表示2价环式基，这些环结构中的氢原子可被卤原子、聚合性基 (Pal-Spal-)或1价有机基取代，
ZAL和AAL分别存在多个的情况下，彼此分别可以相同或不同，
mAL表示1～5的整数，
上述式中的左端的黑点和右端的黑点表示连接键。)
上述通式(AL)中，ZAL优选单键或碳原子数2～20的亚烷基，更优选单键或碳原子数2～10的亚烷基。上述亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2- 可被-O-、-COO-或-OCO-取代。进一步，以棒状分子的直线性为目的的情况中，将环与环连接的原子个数优选为偶数个，因此该连接基ZAL的原子数优选为偶数个。
上述通式(AL)中，环式基优选表示选自由非取代或经取代的1,4-亚苯基、 1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二
烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氢萘-2,6- 二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b：4,5-b‘] 二硒酚-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒酚并[3,2-b]硒酚-2,7-二基和芴-2,7-二基组成的组的1种结构，更优选非取代或经取代的1,4- 亚苯基、1,4-亚环己基、2,6-亚萘基或菲-2,7-二基，优选非取代或经取代的1,4- 亚苯基或1,4-亚环己基。另外，环式基的氢原子可被卤原子、聚合性基(Pal-Spal-) 或1价有机基取代。
上述通式(AL)中，所谓一价有机基，是通过有机化合物成为1价基的形态而构成了化学结构的基团，是从有机化合物去掉1个氢原子而成的原子团，例如可列举碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、碳原子数1～14的烷氧基、碳原子数2～15的烯氧基等，优选碳原子数1～15的烷基或碳原子数1～14 的烷氧基。另外，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或不邻接的2 个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代。进一步，上述一价有机基可以具有作为后述的取向诱导基的作用。
上述通式(AL)中，mAL优选为2～4的整数。
本发明的自发取向剂可以在化合物中具有聚合性基。在具有聚合性基的情况中，认为通过具有该聚合性基的自发取向剂发生聚合，从而由聚合性化合物形成的聚合物在基板表面偏集地存在，取向性更加提高。不具有聚合性基的情况中，以Ki1部分吸附于基板表面的状态在液晶组合物中相容而存在。
本发明的垂直取向剂更优选为通式(i)所表示的化合物。
[化29]
(式中，Ki1表示碳原子数3～40的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-C(＝Xi1)-和/或-CH(-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-C(＝CH2)-、-C(＝ CHRi3)-、-C(＝CRi3 2)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，另外，这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH 或NRi3，Ri3表示碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，
Ri1表示碳原子数1～40的直链或分支的烷基或卤代烷基，这些基团中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，
Ai1、Ai2和Ai3分别独立地表示2价芳香族基、2价环式脂肪族基或2价杂环式化合物基，Ai1中的氢原子可被Li1取代，Ai2和Ai3中的氢原子可被Li1、 Pi1-Spi1-或Ki1取代，
Li1表示卤原子、氰基、硝基、碳原子数1～40的直链或分支的烷基、卤代烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、 -C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，
Pi1表示聚合性基，
Spi1表示间隔基或单键，
Zi1、Zi2和Zi3分别独立地表示单键、-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-或碳原子数2～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代，
mi1表示0～3的整数，通式(i)中Ri1、Ai2、Zi2、Li1、Ki1、Xi1、Pi1和Spi1存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
通式(i)中的Ki1的优选基团如上所述。
式(i)中，Zi1、Zi2和Zi3优选表示单键、-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-、碳原子数1～40的直链状或分支状的亚烷基或该亚烷基中的1个或不邻接的2 个以上-CH2-被-O-取代后的基团，更优选表示单键、-COO-、-OCO-、-CH＝ CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH＝C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)＝CH-、 -CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、碳原子数1～10的直链状或分支状的亚烷基或该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-被-O- 取代后的基团，更优选表示单键、碳原子数2～15的直链状的亚烷基或该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-被-O-取代后的基团，进一步优选为单键、 -COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-OCH2CH2O-或碳原子数2的亚烷基(亚乙基(-CH2CH2-))或亚乙基中的1个-CH2-被-O-取代后的基团(-CH2O-、-OCH2-)、或亚乙基中的1个-CH2-被-COO-、-OCO-取代后的基团(-CH-CHCOO-、 -OCOCH-CH-)。
Ri1优选表示碳原子数1～20的直链或分支的烷基或卤代烷基，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代，更优选表示碳原子数3～18的直链或分支的烷基，且该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代。从提高液晶化合物的取向性的观点考虑，Ri1的碳原子数优选3以上，优选4以上，优选5以上。
Ai1优选2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基或2价的6元环杂脂肪族基、2价的5元环芳香族基、2价的5元环杂芳香族基、2价的5元环脂肪族基或2价的5元环杂脂肪族基，具体而言，优选表示选自1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5- 二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、环戊烷-1,3-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4- 四氢萘-2,6-二基和1,3-二
烷-2,5-二基的环结构，该环结构优选未经取代或被 Li1取代。Li1优选表示碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基或硝基。Ai1优选表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基，优选为2价未经取代的6元环芳香族基、2价未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子被碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基或卤原子取代后的基团，优选2价未经取代的6元环芳香族基或该环结构中的氢原子被氟原子取代后的基团或2价未经取代的6元环脂肪族基，更优选取代基上的氢原子可被卤原子、烷基或烷氧基取代的1,4-亚苯基、2,6-亚萘基或1,4-环己基。
Ai2和Ai3分别独立地优选2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基或2价的6元环杂脂肪族基、2价的5元环芳香族基、2价的5元环杂芳香族基、2价的5元环脂肪族基或2价的5元环杂脂肪族基，具体而言，优选表示选自1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、蒽-2,6-二基、菲 -2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、环戊烷-1,3-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基和1,3-二
烷-2,5-二基的环结构，该环结构优选未经取代或被Li1、Pi1-Spi1-或Ki1取代。另外，Ai3也优选表示选自1,3- 亚苯基、1,3-亚环己基、萘-2,5-二基的环结构。
Li1的优选基团与Ai1中的Li1同样。Ai2和Ai3优选表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基，优选为2价未经取代的6元环芳香族基、2价未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子被碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、卤原子或P-Sp-取代后的基团，优选2价未经取代的 6元环芳香族基或该环结构中的氢原子被氟原子取代后的基团或2价未经取代的6元环脂肪族基，更优选取代基上的氢原子可被卤原子、烷基或烷氧基、P-Sp- 取代的1,4-亚苯基、2,6-亚萘基或1,4-环己基。另外，Ai3优选被Ki1取代。
通式(i)中，作为Ai2或Ai3的取代基、或者作为Ki1的取代基，优选具有至少1个以上Pi1-Spi1-，从更加提高可靠性的观点考虑，通式(i)中的聚合性基的个数优选2以上，优选3以上。重视可靠性的情况下，通过在Ai2或Ai3部导入聚合基，能够容易地实现多官能化，构建坚固的聚合物。Ai2或Ai3中的 Pi1-Spi1-的被取代位置优选在Ki1的附近，更优选Ai3被Pi1-Spi1-取代。
mi1优选表示0～3的整数，进一步优选表示0～1的整数。
通式(i)所表示的化合物优选为以下的通式(i-1)或通式(i-2)所表示的化合物。
[化30]
(式中，Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、Zi3、mi1、Pi1和Spi1分别独立地表示与通式(i)中的Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1和Spi1相同的含义，Yi1分别独立地表示与通式(K-1)中的Yi1相同的含义，RiK1、niK1、niK2分别独立地表示与通式 (K-1-1)中的RiK1、niK1、niK2相同的含义，XK1、YK1和ZK1表示与通式(T-8)中的 XK1、YK1和ZK1分别相同的含义，Li11表示碳原子数1～3的烷基，mi3表示0～3 的整数，mi4表示0～3的整数，mi3+mi4表示0～4。)
通式(i-1)所表示的化合物优选为以下的通式(i-1-1)、(i-1-2)、(i-1-3a)、 (i-1-3b)、(i-1-4)、(i-1-Y2)、(i-1-Y3)和(i-1-Y4)。
[化31]
[化32]
[化33]
(式中，Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1和Spi1分别独立地表示与通式(i) 中的Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1和Spi1相同的含义，RiK1、RiY21、Ri3Y1、 Ri3Y2、niK1、niK2、niY11分别独立地表示与通式(K-1-1)～(K-1-3)中的RiK1、RiY21、 Ri31、Ri32、niK1、niK2、niY11相同的含义，Li11表示碳原子数1～3的烷基，mi3表示0～3的整数，mi4表示0～3的整数，mi3+mi4表示0～4。)
需说明的是，通式(i-1)和通式(i-1-1)、(i-1-2)、(i-1-3)中的各符号的优选基团与上述通式(i)、通式(K-1)和通式(K-1-1)～(K-1-3)中的优选基团同样。
通式(i)优选表示以下的通式(R-1)～(R-6)。
[化34]
(式中，Ri1、Ki1、Zi3和Li1表示与通式(i)中的Ri1、Ki1和Li1分别相同的含义。)
作为通式(i)的更具体例，由下述式(R-1-1)～(R-6-7)表示，但不限于此。
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
(式中，Ri1、Pi1、Si1、XK1、YK1、ZK1和Yi1分别独立地表示与通式(i)、通式(K-1)和通式(T-8)中的Ri1、Pi1、Si1、XK1、YK1、ZK1和Yi1相同的含义。)
关于具有Ki1所表示的部分结构的自发取向剂的含量，相对于复合组合物整体，优选为0.01～50质量％，从合适地使液晶分子取向的观点考虑，其下限值以液晶组合物总量为基准优选为0.01质量％以上、0.1质量％以上、0.5质量％以上、0.7质量％以上或1质量％以上。从响应特性优异的观点考虑，具有Ki1所表示的部分结构的自发取向剂的含量的上限值相对于复合组合物整体优选为50质量％以下、30质量％以下、10质量％以下、7质量％以下、5质量％以下、4质量％以下或3质量％以下。
本发明中，作为自发取向剂，还可以含有具有Ki1所表示的部分结构的化合物以外的公知的自发取向剂。
(液晶组合物)
本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的液晶分子4(液晶化合物)。该液晶组合物具有负的介电常数各向异性(Δε)。
更具体而言，本发明的液晶组合物中，优选含有1种或2种以上的下述通式(IIa)所表示的化合物作为具有负的介电各向异性的化合物。
[化40]
(式中，R41和R44相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2 至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，另外，存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代，
M41、M42和M43相互独立地表示选自由如下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2- 可被-O-取代。)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代。)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N ＝取代。)以及
(d)1,4-亚环己烯基
上述基团(a)、基团(b)、基团(c)和基团(d)分别独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
L41、L42和L43相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、 -OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M42、M43、L41和/或L43存在多个时，它们可以相同也可以不同，
X41和X42表示氟原子或氰基，
u和v相互独立地表示0、1或2，u+v为2以下。)
作为具有负的介电各向异性的化合物，可含有通式(IIa)所表示的化合物以外的液晶化合物。例如可以与1种或2种以上的通式(IIa)所表示的化合物一起，任意地组合选自下述通式(IIb)和通式(IIc)的至少1种或2种以上的化合物来构成。通式(IIa)、通式(IIb)和通式(IIc)所表示的化合物相当于介电性为负的化合物(介电常数各向异性的符号为负且其绝对值大于2)。
[化41]
(式中，R42、R43、R45和R46相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，另外存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代，
M44、M45、M46、M47、M48和M49相互独立地表示选自由如下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2- 可被-O-取代。)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代。)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N ＝取代。)以及
(d)1,4-亚环己烯基
上述基团(a)、基团(b)、基团(c)和基团(d)分别独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
L44、L45、L46、L47、L48和L49相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、 -(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M45、M46、M48、M49、 L44、L46、L47和/或L49存在多个时，它们可以相同也可以不同，
X43和X46表示氢原子或氟原子，X44、X45、X47和X48表示氟原子，G表示亚甲基或-O-，
w、x、y和z相互独立地表示0、1或2，w+x和y+z为2以下。)
相对于本发明涉及的液晶组合物所含的非聚合性液晶化合物的总量，式 (IIa)所表示的液晶化合物的优选含量的下限值为30质量％，上限值为95质量％。更优选含量的下限值为45％，上限值为80质量％。
相对于本发明涉及的液晶组合物所含的非聚合性液晶化合物的总量，式 (N-2)所表示的液晶化合物的优选含量为0质量％。但是，只要不阻碍透明性等本申请发明的目的，该含量的下限值就可以为1质量％、10质量％、20质量％。该含量的上限值可以为35质量％、25质量％、20质量％。
相对于本发明涉及的液晶组合物所含的非聚合性液晶化合物的组合物的总量，式(N-3)所表示的液晶化合物的优选含量为0质量％。但是，只要不阻碍透明性等本申请发明的目的，该含量的下限值就可以为1％、10质量％、20 质量％。该含量的上限值可以为35质量％、25质量％、20质量％。
当将本发明涉及的液晶组合物的粘度保持为较低、需要响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。进一步，当将本发明涉及的液晶组合物的TNI保持为较高、需要温度稳定性好的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。另外，为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选增大上述下限值且上限值高。
上述通式(IIa)、通式(IIb)和通式(IIc)所表示的化合物中，R41、R42、R43、 R44、R45和R46优选相互独立地为碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10 的烯基、碳数1～15的直链状烷基或碳数2～15的烯基(也包括存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基被-O-或-S-取代后的基团、以及存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子被氟原子或氯原子取代后的基团。)，更优选碳数1～10的直链状烷基、碳数1～10的直链状烷氧基或碳数2～10的烯基，特别优选碳数1～8的直链状烷基或碳数1～8的烷氧基。M41、M42、M43、 M44、M45、M46、M47、M48和M49优选相互独立地为由反式-1,4-亚环己基(也包括存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基被-O-或-S-取代后的基团。)、1,4-亚苯基(也包括存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝被-N＝取代后的基团)、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶 -2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基和十氢萘-2,6-二基所表示的基团(也包括各个基团中所含的氢原子分别被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代后的基团。)，更优选反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或2,3-二氟-1,4-亚苯基，进一步优选反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，特别优选反式-1,4-亚环己基。L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48和 L49优选相互独立地为单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCO-、-COO-、-OCH2-、 -CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，更优选单键、-CH2CH2-、-OCH2-或-CH2O-。 X41、X42、X43、X44、X45、X46和X47相互独立地表示氢原子或氟原子，G表示亚甲基或-O-，u、v、w、x、y和z相互独立地表示0、1或2，u+v、w+x 和y+z表示2以下。
由上述选择项的组合形成的结构中，-CH＝CH-CH＝CH-、-C≡C-C≡C-和 -CH＝CH-C≡C-在化学稳定性方面不优选。另外，这些结构中的氢原子被取代为氟原子后的基团也同样不优选。另外，也同样不优选形成氧彼此连接的结构、硫原子彼此连接的结构和硫原子与氧原子连接的结构。另外，氮原子彼此连接的结构、氮原子与氧原子连接的结构和氮原子与硫原子连接的结构也同样不优选。
通式(IIa)所表示的化合物中，具体而言优选表示以下的通式(IIa-1)所示的结构。
[化42]
(式中，R47和R48相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，L50、L51和L52分别独立地表示单键、-CH2CH2-、 -(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M50、M51和M52分别独立地表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基、2,5-四氢呋喃基，该1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基分别独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
u1和v1分别独立地表示0或1。)
进一步具体而言，优选以下的通式(IIa-2a)～通式(IIa-3p)所表示的结构，
[化43]
[化44]
[化45]
(式中，R47和R48分别独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基。)R47和R48进一步优选分别独立地为碳原子数 1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基。
通式(IIb)所表示的化合物中，具体而言优选表示以下的通式(IIb-1)所示的结构。
[化46]
(式中，R49和R50相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，L52、L53和L54分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M51、M52和M53表示 1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，w1和x1独立地表示0、1或2，w1+x1表示2以下。)
进一步具体而言，优选以下的通式(IIb-2a)～(IIb-3f)所表示的结构。
[化47]
[化48]
(式中，R49和R50分别独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基。)
通式(IIc)所表示的化合物中，具体而言优选表示以下的通式(IIc-1a)和通式(IIc-1b)所示的结构。
[化49]
(式中，R51和R52相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，L56、L57和L58分别独立地表示单键、-CH2CH2-、 -(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M54、M55和M56表示 1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，y1和z1独立地表示0、1或2，y1+z1表示 2以下。)
进一步具体而言为以下的通式(IIc-2a)～(IIc-2g)。
[化50]
(式中，R51和R52相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基。)
本发明的液晶组合物优选含有选自由通式(IIIa)、通式(IIIb)和通式(IIIc)所表示的化合物组成的组的化合物、或选自由通式(IVa)、通式(IVb)和通式(IVc) 所表示的化合物组成的组的化合物中的至少1种，优选含有2种～10种，特别优选含有2种～8种，含有率的下限值优选为5质量％，更优选为10质量％，更优选为20质量％，上限值优选为80质量％，优选为70质量％，优选为60 质量％，优选为50质量％。
本申请发明的液晶组合物中，Δn优选为0.08～0.25的范围。
(其他液晶性化合物)
本发明的液晶组合物中，作为液晶化合物，优选含有1种或2种以上的具有负的介电各向异性的液晶化合物以外的液晶化合物。作为这样的液晶化合物，没有特别限定，例如优选含有1种或2种以上的通式(L)所表示的液晶化合物。
通式(L)所表示的液晶化合物相当于介电性基本为中性的化合物(介电常数各向异性Δε的值为-2～2)。
通式(L)所表示的化合物如下所示。
[化51]
R21-M21-L21-M22-(L22-M23)o-R22 (L)
(式中，R21和R22相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2 至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，另外存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代，
M21、M22和M23相互独立地表示选自由如下基团组成的组中的基团，
(a)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被氮原子取代)、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基以及
(c)1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基
上述基团(a)、基团(b)和基团(c)分别独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
o表示0、1或2，
L21和L22相互独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、 -OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CH＝N-N＝CH-或-C≡C-，L22存在多个时，它们可以相同也可以不同，M23存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
通式(L)所表示的化合物中，R21和R22优选相互独立地为碳原子数1至10 的烷基或碳原子数2至10的烯基(也包括存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基被-O-或-S-取代后的基团、以及存在于这些基团中的1 个或2个以上氢原子被氟原子或氯原子取代后的基团。)，更优选碳原子数1 至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数3 至6的烯氧基，特别优选碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基。
重视可靠性的情况下，优选RL1和RL2均为烷基，重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，重视粘性的降低的情况下，优选至少一方为烯基。
存在于分子内的卤原子优选0、1、2或3个，优选0或1，重视与其他液晶分子的相容性的情况下，优选1。
关于R21和R22，当其所连接的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和碳原子数4～5 的烯基，当其所连接的环结构为环己烷、吡喃和二
烷等饱和的环结构的情况下，优选直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子和存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选选自式(R1)至式(R5)中任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化52]
M21、M22和M23优选相互独立地为反式-1,4-亚环己基(包括存在于该基团中的1个CH2基或不邻接的2个CH2基被氧原子取代后的基团)、1,4-亚苯基(包括存在于该基团中的1个或2个以上CH基被氮原子取代后的基团)、3-氟-1,4- 亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶 -1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-双环[2.2.2]亚辛基，特别优选反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。M21、M22和M23在要求增大Δn时优选为芳香族，为了改善响应速度而优选为脂肪族，优选分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或 1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，
[化53]
更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
o优选0、1或2，更优选0或1。
L21和L22优选相互独立地为单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、 -OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CH＝N-N＝CH-或-C≡C-，更优选单键、-CH2CH2-、 -(CH2)4-、-OCH2-或-CH2O-，进一步优选单键或-CH2CH2-。
由上述选择项的组合形成的结构中，-CH＝CH-CH＝CH-、-C≡C-C≡C-和 -CH＝CH-C≡C-从化学稳定性方面出发不优选。另外，这些结构中的氢原子被氟原子取代后的基团也同样不优选。另外，也同样不优选形成氧彼此连接的结构、硫原子彼此连接的结构和硫原子与氧原子连接的结构。另外，氮原子彼此连接的结构、氮原子与氧原子连接的结构和氮原子与硫原子连接的结构也同样不优选。
本发明的液晶组合物中，通式(L)所表示的液晶化合物的含量需要根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适宜调整。
相对于本发明的液晶组合物所含的非聚合性液晶化合物的总量，式(L)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％，上限值为85质量％。更优选含量的下限值为3质量％，上限值为65质量％。
将该组合物的粘度保持为较低、需要响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。进一步，当将本发明涉及的组合物的TNI保持为较高、需要温度稳定性好的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。另外，为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选降低上述下限值且上限值低。
进一步详细而言，通式(L)作为具体结构优选以下的通式(L-a)至通式(L-q) 组成的组所表示的化合物。
[化54]
(式中，R23和R24分别独立地表示碳数1至10的烷基、碳数1至10的烷氧基、碳数2至10的烯基或碳数3至10的烯氧基。)
R23和R24更优选分别独立地为碳数1至10的烷基、碳数1至10的烷氧基或碳数2至10的烯基，进一步优选碳数1至5的烷基或碳数1至10的烷氧基。
通式(L-a)至通式(L-q)所表示的化合物中，优选通式(L-a)、通式(L-b)、通式(L-c)、通式(L-e)、通式(L-h)、通式(L-i)、通式(L-m)、通式(L-o)或通式(L-q) 所表示的化合物，进一步优选通式(L-a)、通式(L-c)、通式(L-e)、通式(L-h)或通式(L-i)所表示的化合物。
本发明中，优选含有至少1种通式(L)所表示的化合物，优选含有1种～10 种，特别优选含有2种～8种。
本发明涉及的液晶组合物优选不含有在分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此连接而成的结构的化合物。
重视组合物的可靠性和长期稳定性的情况下，具有羰基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量优选设为5质量％以下，更优选设为3质量％以下，进一步优选设为1质量％以下，最优选实质上不含有。
重视UV照射情况下的稳定性时，进行了氯原子取代的化合物的含量相对于前述组合物的总质量优选设为15质量％以下，优选设为10质量％以下，优选设为8质量％以下，更优选设为5质量％以下，优选设为3质量％以下，进一步优选实质上不含有。
优选增多分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量，分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量相对于前述组合物的总质量优选设为80质量％以上，更优选设为90质量％以上，进一步优选设为95质量％以上，最优选实质上仅由分子内的环结构全部为6元环的化合物构成组合物。
为了抑制因组合物的氧化引起的劣化，优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量，具有亚环己烯基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量优选设为10质量％以下，优选设为8质量％以下，更优选设为5质量％以下，优选设为3质量％以下，进一步优选实质上不含有。
重视粘度的改善和TNI的改善的情况下，优选减少在分子内具有氢原子可被卤素取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量，前述在分子内具有2-甲基苯 -1,4-二基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量优选设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选实质上不含有。
本申请中实质上不含有是指除了非故意含有的物质以外不含有的意思。
本发明的液晶组合物所含的液晶化合物具有烯基作为侧链的情况下，当前述烯基连接于环己烷时，该烯基的碳原子数优选为2～5，前述烯基连接于苯时，该烯基的碳原子数优选为4～5，优选前述烯基的不饱和键不与苯直接连接。
在不损害实用性的电光学特性和制成液晶元件时的密合性的范围内，本发明的液晶组合物可以含有抗氧化剂、光稳定剂、阻聚剂、链转移剂等公知的各种添加剂。另外，还可以含有为了对液晶元件赋予颜色或者控制颜色而使用的色素和颜料、为了对液晶元件赋予各种功能而使用的手性化合物、粒径小于 1μm的粒子等。
相对于本发明涉及的液晶组合物即液晶层中除聚合物5以外的成分的总量，通式(IIa)、通式(IIb)、通式(IIc)和通式(L)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为50质量％、60质量％以上、70％以上，上限值为100质量％、 98质量％、95质量％、90质量％。
相对于本发明涉及的液晶组合物所含的非聚合性液晶化合物的总量，通式 (IIa)和通式(L)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为50质量％、60质量％以上、70％以上，上限值为100质量％、98质量％、95质量％、90质量％。
(聚合物)
本发明的聚合物具有通过聚合性化合物的聚合而形成的聚合物网络结构。更具体而言，作为聚合性化合物，优选使用具有介晶性骨架的聚合性化合物。
聚合性化合物是用于控制无施加电压时的液晶组合物的取向的有效的化合物，只要是具有介晶性骨架的聚合性化合物即可，前述化合物单独可以不表现液晶性。
例如可列举如Handbook of Liquid Crystals(液晶手册)(D.Demus，J.W.Goodby，G.W.Gray，H.W.Spiess，V.Vill编辑、Wiley-VCH公司发行，1998 年)、季刊化学总论No.22、液晶化学(日本化学会编，1994年)、或者日本特开平7-294735号公报、日本特开平8-3111号公报、日本特开平8-29618号公报、日本特开平11-80090号公报、日本特开平11-116538号公报、日本特开平 11-148079号公报等中记载那样的、具有多个1,4-亚苯基、1,4-亚环己基等结构连接而成的被称为介晶的刚性部位以及2个以上的乙烯基、丙烯酰基、(甲基) 丙烯酰基等聚合性官能团的棒状聚合性液晶化合物，或者日本特开2004-2373 号公报、日本特开2004-99446号公报中记载那样的具备具有2个以上马来酰亚胺基的聚合性基的棒状聚合性液晶化合物。这之中，具有2个以上聚合性基的棒状液晶化合物容易控制形成聚合物网络的液晶元件在无施加电压时的液晶组合物的取向，是优选的。
本发明的形成聚合物(其中，自发取向剂具有聚合性基时，不包括自发取向剂)的聚合性化合物的比例相对于复合液晶组合物整体优选为1质量％至30 质量％的范围。更优选地，聚合性化合物的比例上限相对于复合液晶组合物整体优选为20质量％，优选为15质量％，优选为10质量％，优选为9质量％。另外，更优选地，聚合性化合物的比例下限相对于复合液晶组合物整体优选为 1.5质量％，优选为3质量％，优选为4质量％，优选为5质量％，优选为6 质量％。
作为本发明的具有介晶性骨架的聚合性化合物，优选含有1种或2种以上的以下通式(I)所表示的化合物。
[化55]
(式中，P1、P2各自独立地表示聚合性基，
S1、S2各自独立地表示间隔基或单键，
将与S1或S2连接的键表示为左端的连接键时，X1、X2各自独立地表示-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-或单键(但是，P1-S1-X1-和P2-S2-X2-所表示的基团中不含-O-O-。)，
Z1表示-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-或单键(但是，-RZ1-表示碳原子数2～6的亚烷基。)，Z1存在多个时它们各自可以相同也可以不同，
A1、A2各自独立地表示选自2价的芳香环、脂环、杂环和缩合环的基团， A1存在多个时它们各自可以相同也可以不同，
n各自独立地表示1～9的整数。)
这里，前述通式(I)中，P1、P2所表示的聚合性基优选下述式(P-1)～式(P-20)，
[化56]
这些聚合物基中，从提高聚合性和保存稳定性的观点考虑，优选式(P-1)、式(P-2)、式(P-7)、式(P-12)或式(P-13)，更优选式(P-1)、式(P-2)、式(P-7)。
前述通式(I)中，S1、S2各自独立地表示间隔基或单键，间隔基表示碳原子数1～18的亚烷基(该亚烷基可被1个以上的卤原子、CN基、碳原子数1～8的烷基或具有前述聚合性基的碳原子数1～8的烷基取代，存在于该基团中的1 个CH2基或不邻接的2个以上CH2基分别相互独立地可以以氧原子相互不直接连接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-CH(OH)-、CH(COOH)、 -COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。这些间隔基中，从表现液晶性的观点考虑，优选碳原子数2～8的直链亚烷基、被氟原子取代的碳数 2～6的亚烷基、亚烷基的一部分被-O-取代的碳原子数4～14的亚烷基。
前述通式(I)中，X1、X2所表示的基团优选各自独立地为选自单键、-O-、 -S-、-CO-、-COO-、-OCO-的基团。
但是，前述通式(I)中，P1-S1-X1-和P2-S2-X2-所表示的基团中不包含-O-O- 键。
前述通式(I)中，关于Z1所表示的基团，当Z1存在多个时它们各自可以相同也可以不同，优选选自-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-或单键的基团，为了降低驱动电压，m优选1～3，为了表现液晶性，优选Z1中的至少1个为选自-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、 -O-CO-O-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、 -CH2CH2-OCO-或单键的基团。
前述通式(I)中，A1、A2各自独立地表示选自2价的芳香环、脂环、杂环和缩合环的基团，具体而言优选选自下述(a)～(c)的基团。需说明的是，A1存在多个时它们各自可以相同也可以不同。
(a)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代。)
(b)亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被氮原子取代。)
(c)亚环己烯基、双环(2.2.2)亚辛基、哌啶基、亚萘基、十氢萘基和四氢萘基
(上述基团(a)、基团(b)和基团(c)的基团中存在的1个或2个以上氢原子分别独立地可被氟原子、氯原子、碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的卤代烷基、碳原子数1～8的卤代烷氧基或碳原子数1～8的烷氧基取代。)
前述通式(I)中，n表示1～9的整数，n优选1～5，n更优选1～4，n特别优选1～3。
作为通式(I)以外的其他具有介晶性骨架的聚合性化合物，可列举下述通式 (2)、(4)～(8)所表示的化合物。另外，作为通式(I)的更具体式化合物，可列举通式(3)所表示的化合物。
[化57]
上述式(2)～(8)中，P11～P74表示选自前述式(P-1)～式(P-20)的聚合性基，这些聚合物基中，从提高聚合性和保存稳定性的观点考虑，优选式(P-1)、式(P-2)、式(P-7)、式(P-12)或式(P-13)，更优选式(P-1)、式(P-7)、式(P-12)。
X11～X72各自独立地表示-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-或单键，X11～X72存在多个时它们各自可以相同也可以不同(其中，各P-(S-X)-连接键不含-O-O-。)，特别优选选自单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-的基团。
S11～S72各自独立地表示间隔基或单键。作为间隔基，优选为碳原子数1～18 的亚烷基(该亚烷基可被1个以上的卤原子、CN基、碳原子数1～8的烷基或具有前述聚合性基的碳原子数1～8的烷基取代，存在于该基团中的1个CH2基或不邻接的2个以上CH2基分别相互独立地可以以氧原子相互不直接连接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-CH(OH)-、CH(COOH)、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代)。S11～S72存在多个时它们各自可以相同也可以不同。这些间隔基中，从表现液晶性的观点考虑，优选碳原子数2～8的直链亚烷基、被氟原子取代的碳数2～6的亚烷基、亚烷基的一部分被 -O-取代的碳原子数4～14的亚烷基。
M11、M21、M31、M51、M71各自独立地表示下述通式(9-a)所表示的介晶基。
[化58]
(通式(9-a)中，A91、A92、A93各自独立地为至少具有1个以上的环结构的 2价基，前述2价基表示选自1,2-亚环丙基、1,3-亚环丁基、2,5-亚环戊基、八氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,5-二基、八氢-4,7-亚甲基-1H-茚-1,6-二基、八氢-4,7-亚甲基-1H-茚-2,5-二基、三环[3.3.1.13,7]-1,3-二基、1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4- 亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二
烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪 -2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、苯并噻唑基、 1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并 [1,2-b：4,5-b‘]二硒酚-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒酚并[3,2-b]硒酚-2,7-二基或芴-2,7-二基的基团，这些基团未经取代或可被1个以上的L1取代，A91和/或A92存在多个时各自可以相同也可以不同，
Z91和Z92各自独立地表示-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-或单键，Z91和/或Z92存在多个时各自可以相同也可以不同，
j91和j92各自独立地表示0～4，j91+j92表示1～4的整数，
L1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟磺酰基、硝基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基、或1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可被-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- 或-C≡C-取代的碳原子数1至20的直链状、分支状烷基，该烷基中的任意氢原子可被氟原子取代(需说明的是，R1表示氢原子、或碳原子数1至20的烷基，该烷基可以为直链状也可以为分支状，该烷基中的任意氢原子可被氟原子取代，该烷基中的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可被-O-、-S-、-CO-、 -COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-或-C≡C- 取代。)。)
另外，M41为具有作为前述A91、A92、A93例示的环结构的3价有机基， M61为具有作为前述A91、A92、A93例示的环结构的4价有机基。
前述通式(2)～通式(8)中，R11、R31分别表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、或碳原子数1至20的烷基，该烷基可以为直链状也可以为分支状，该烷基中的任意氢原子可被氟原子取代，该烷基中的1个-CH2- 或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、 -CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-或-C≡C-取代，
m1～m7、n2～n7、l4～l6、k6各自独立地表示0至5的整数。
前述通式(2)～通式(8)中，S11～S72各自独立地表示间隔基或单键，前述 S11～S72所表示的间隔基表示碳原子数1～18的亚烷基(该亚烷基可被1个以上的卤原子、CN基、碳原子数1～8的烷基或具有聚合性官能团的碳原子数1～8的烷基取代，存在于该基团中的1个CH2基或不邻接的2个以上CH2基分别相互独立地可以以氧原子相互不直接连接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-CH(OH)-、CH(COOH)、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。这些间隔基中，从取向性的观点考虑，优选碳原子数2～8的直链亚烷基、被氟原子取代的碳数2～6的亚烷基、亚烷基的一部分被-O-取代的碳原子数5～14的亚烷基。另外，S11～S72存在多个时它们各自可以相同也可以不同。
前述通式(2)～通式(8)中，m1～m7、n2～n7、l4～l6、k6各自独立地表示0至 5的整数，m1～m7、n2～n7、l4～l6、k6各自独立地优选0或1。
前述通式(2)所表示的聚合性化合物具体而言优选下述式(2-1)至式(2-30) 所表示的聚合性化合物。
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
上述式(2-1)～式(2-30)中，n、m各自独立地表示1～10的整数，R1、R2各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6的烷氧基时，全部未经取代或者可被1 个或2个以上的卤原子取代。
使用通式(2)所表示的聚合性化合物的情况下，通式(2)所表示的聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0质量％以上，更优选为5质量％以上，从维持聚合物网络的强度的观点考虑，优选为65质量％以下，特别优选为40质量％以下。需说明的是，形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量的意思是，形成聚合物5时使用的复合组合物中含有的聚合性化合物中除了具有聚合性基的具备Ki1所表示的部分结构的自发取向剂以外的聚合性化合物的合计量。
作为前述通式(3)所表示的聚合性化合物，优选下述式(3-1)至式(3-66)所表示的聚合性化合物。
[化64]
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
上述式(3-1)～式(3-66)中，n、m各自独立地表示1～10的整数，p1和p2各自独立地表示0或1，q1和q2各自独立地表示1～10的整数，R各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6的烷氧基时，全部未经取代或可被1个或2个以上的卤原子取代。
从维持网络结构的观点考虑，通式(3)所表示的聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，特别优选为10质量％以上。另外，从低电压化的观点考虑，优选为90质量％以下，更优选为75质量％以下，特别优选为 60质量％以下。
作为上述通式(4)所表示的化合物，具体而言，优选下述式(4-1)至式(4-9) 所表示的化合物。
[化77]
[化78]
[化79]
通式(4)所表示的聚合性化合物不仅有助于聚合物网络形成，还能够作为无需聚酰亚胺取向膜的自发取向剂发挥功能，从这方面出发是优选的。使用前述聚合性化合物的情况下，在不使用垂直取向膜而以表现垂直取向性的单体的形式使用的情况下，前述聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5 的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0.2质量％以上，更优选为0.5质量％以上，进一步优选为1.0质量％以上，特别优选为2.0质量％以上。另外，从维持良好的垂直取向性的观点考虑，优选为15质量％以下，更优选为10质量％以下，特别优选为8质量％以下。
作为上述通式(5)所表示的化合物，具体而言，优选下述式(5-1)至式(5-23) 所表示的化合物。
[化80]
[化81]
[化82]
[化83]
[化84]
[化85]
上述式(5-1)～式(5-23)中，n、m各自独立地表示1～10的整数，R各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6的烷氧基时，全部未经取代或者可被1个或2 个以上的卤原子取代。
使用通式(5)所表示的聚合性化合物的情况下，从增强网络结构的观点考虑，前述聚合性化合物的含量相对于本发明的聚合物网络型液晶元件用液晶组合物中使用的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0质量％以上，更优选为1质量％以上，特别优选为5质量％以上。另外，从低电压化的观点考虑，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。
作为上述通式(6)所表示的化合物，具体而言，优选下述式(6-1)至式(6-11) 所表示的化合物。
[化86]
[化87]
[化88]
上述式(6-1)～式(6-11)中，n各自独立地表示1～10的整数，R各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6的烷氧基时，全部未经取代或可被1个或2个以上的卤原子取代。
使用通式(6)所表示的聚合性化合物的情况下，从增强网络结构的观点考虑，前述聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0质量％以上，更优选为1质量％以上，特别优选为 5质量％以上。另外，从低电压化的观点考虑，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。
作为上述通式(7)所表示的化合物，具体而言优选下述式(7-1)至式(7-14)所表示的化合物。
[化89]
[化90]
[化91]
[化92]
[化93]
上述式(7-1)～式(7-14)中，n、m、l、k各自独立地表示1～10的整数，R各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6的烷氧基时，全部未经取代或可被1 个或2个以上的卤原子取代。
使用通式(7)所表示的聚合性化合物的情况下，从增强网络结构的观点考虑，前述聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0质量％以上，更优选为1质量％以上，特别优选为 5质量％以上。另外，从低电压化的观点考虑，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。
作为上述通式(8)所表示的化合物，具体而言优选下述式(8-1)至式(8-10)所表示的化合物。
[化94]
[化95]
[化96]
[化97]
上述式(8-1)～式(8-10)中，R各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1～6 的烷基、碳数1～6的烷氧基、氰基。这些基团为碳数1～6的烷基或碳数1～6 的烷氧基时，全部未经取代或可被1个或2个以上的卤原子取代。
使用通式(8)所表示的聚合性化合物的情况下，从增强网络结构的观点考虑，前述聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0质量％以上，更优选为1质量％以上，特别优选为 5质量％以上。另外，从低电压化的观点考虑，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。
需说明的是，本发明中，如前所述，使用以上详述的第1成分之中特别是前述通式(2-4)～(2-5)所表示的聚合性化合物、前述通式(3-1)～(3-7)所表示的聚合性化合物、前述通式(3-41)～(3-43)所表示的聚合性化合物、前述通式 (3-50)～(3-51)所表示的聚合性化合物、前述通式(3-56)～(3-60)所表示的化合物、前述通式(3-62)～(3-66)所表示的聚合性化合物、前述通式(4-2)～(4-3)所表示的聚合性化合物、前述通式(5-13)～(5-14)、(5-18)所表示的聚合性化合物、前述通式 (6-10)～(6-11)所表示的聚合性化合物、前述通式(7-8)、(7-12)所表示的聚合性化合物和前述通式(8-8)、(8-10)所表示的聚合性化合物时，从降低驱动电压的效果方面考虑是优选的，特别优选使用通式(3-41)～(3-43)以及通式(3-62)～(3-63) 所表示的聚合性化合物。
作为形成本发明的聚合物网络结构的聚合物，还可以使用不具有介晶骨架的聚合性化合物。不具有介晶骨架的聚合性化合物可以用于控制本发明的液晶元件的电光学特性。作为这样的化合物，可使用公知惯用的化合物。
例如优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、 (甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷基酯、(甲基) 丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基) 丙烯酸苯氧基乙酯、2-苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基 -2-乙基-1,3-二氧戊环-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、邻苯基苯酚乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、(甲基) 丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,3H- 四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,7H-十二氟庚酯、(甲基)丙烯酸1H-1-(三氟甲基)三氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、(甲基)丙烯酸1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H-十五氟辛酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-十三氟辛酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等、或具有下述结构的单官能(甲基)丙烯酸酯。
[化98]
另外，优选1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、 1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基) 丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三氯癸烷二甲醇二丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚F二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、二(甲基)丙烯酸甘油酯、1,6- 己二醇二缩水甘油醚的丙烯酸加成物、1,4-丁二醇二缩水甘油醚的丙烯酸加成物等、或下述结构所表示的2官能(甲基)丙烯酸酯。
[化99]
另外，优选2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、邻甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、萘二异氰酸酯(NDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、4,4’- 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯、以及碳二亚胺改性MDI、使二异氰酸酯等反应而得到的各种氨基甲酸酯丙烯酸酯。
另外，优选乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚等环氧化合物。
这之中，特别优选具有上述结构的单官能(甲基)丙烯酸酯、2官能(甲基) 丙烯酸酯、各种氨基甲酸酯丙烯酸酯。
不具有介晶骨架的聚合性化合物的含量相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0～30质量，特别优选1～20质量％。它们可以单独使用，也可以混合2种以上而使用。
使聚合性化合物聚合而形成聚合物5时，可以使用聚合引发剂。作为通过光照射进行聚合时所使用的光聚合引发剂，没有特别限定，可以以不阻碍前述具有1个聚合性基且满足式(I)的聚合性化合物、具有介晶性骨架的聚合性化合物的取向状态的程度使用公知惯用的物质。
可列举例如1-羟基环己基苯基酮“Omnirad 184”、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基 -2-甲基丙烷-1-酮“Omnirad 1173”、2-甲基-1-[(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷 -1“Omnirad907”、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮“Omnirad BDK”、2-苄基 -2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮“Omnirad 369”)、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉代-苯基)丁烷-1-酮“Omnirad 379”、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦“Omnirad TPO”、2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基-氧化膦“Omnirad 819”(IGM树脂株式会社制)、1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)],乙酮“IrgacureOXE01”)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰肟)“IrgacureOXE02”、“Irgacure OXE04”(BASF株式会社制)、“ADEKA ARKLS NCI-831”、“ADEKA ARKLSNCI-930”、“ADEKA ARKLS N-1919”(ADEKA公司制)、2,4-二乙基噻吨酮(日本化药公司制“Kayacure DETX”)与对二甲基氨基苯甲酸乙酯(日本化药公司制“Kayacure EPA”)的混合物、异丙基噻吨酮(Ward Blenkinsop公司制“Quantacure-ITX”)与对二甲基氨基苯甲酸乙酯的混合物、“Esacure ONE”、“Esacure KIP150”、“Esacure KIP160”、“Esacure 1001M”、“Esacure A198”、“Esacure KIP IT”、“Esacure KTO46”、“Esacure TZT”(lamberti株式会社制)、“Speedcure BMS”、“Speedcure PBZ”、“BENZOPHENONE”(LAMBSON公司制) 等。进一步，作为光阳离子引发剂，可以使用光酸产生剂。作为光酸产生剂，可列举重氮二砜系化合物、三苯基锍系化合物、苯基砜系化合物、磺酰基吡啶系化合物、三嗪系化合物和二苯基碘化合物等。
光聚合引发剂的含有率相对于形成本发明的聚合物5的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0.1～10质量％，特别优选1～7质量％。它们可以单独使用，也可以混合2种以上而使用。
另外，作为热聚合时使用的热聚合引发剂，可以使用公知惯用的物质，例如可以使用过氧化乙酰乙酸甲酯、氢过氧化异丙苯、过氧化苯甲酰、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲基乙基酮、1,1- 双(叔己基过氧化)3,3,5-三甲基环己烷、氢过氧化叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化异丁酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基)过氧化二碳酸酯、1,1-双(叔丁基过氧化) 环己烷等有机过氧化物、2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮腈化合物、2,2’-偶氮双(2-甲基-N-苯基丙脒)二盐酸盐等偶氮脒化合物、2,2’偶氮双{2-甲基-N-[1,1-双(羟甲基)-2-羟乙基]丙酰胺}等偶氮酰胺化合物、2,2’偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)等烷基偶氮化合物等。热聚合引发剂的含量相对于本发明的聚合物网络型液晶元件用液晶性组合物的聚合性组合物中使用的聚合性化合物的合计量100质量％优选为0.1～10质量％，特别优选1～6质量％。它们可以单独使用，也可以混合2种以上而使用。
(其他成分)
本发明的液晶层可以在液晶组合物中含有光稳定剂、抗氧化剂、阻聚剂等各种添加剂。通过使这些添加剂混合在复合液晶组合物中，能够得到含添加剂的液晶层。
(液晶元件的制造方法的例子)
从生产率的观点考虑，本发明的液晶元件优选例如由在基材与基材之间具有空间那样的形状的中空元件、即所谓的空单元中夹持有包含前述液晶组合物、自发取向剂、以及形成聚合物5之前的(聚合前的)聚合性化合物的复合组合物等的聚合性液晶元件来制作。聚合性液晶元件中，复合组合物中的液晶性化合物、具有介晶基的聚合性化合物利用具有Ki1所表示的部分结构的自发取向剂的取向约束力而处于均质取向状态。在该取向状态下，通过上述方法将复合组合物中的聚合性化合物进行紫外线固化，由复合组合物形成相分离液晶层，从而可得到具有形成了聚合物网络的聚合物5的液晶元件。
在中空元件中夹持复合组合物的方法以通常方法为佳，可以使用真空注入法、ODF法、辊对辊法、辊对片法等。在ODF法的前述液晶元件制造工序中，使用分配器在中空元件的背板或前板中的任一方基板上将环氧系光热并用固化性等的密封剂描绘为闭环堤坝状，在脱气条件下向其中滴加预定量的前述复合组合物后，将前板与背板接合，从而能够制造前述液晶元件。本发明中使用的复合组合物由于相稳定性高且不易挥发，因此能够合适地用于ODF工序。
另外，在利用了辊对辊法的前述液晶元件的制造工序中，在第一电极和具有第一电极的玻璃基材或塑料基材上涂布前述复合组合物，按照第二电极和具有第二电极的玻璃基材或塑料基材的前述电极侧与前述复合组合物相接的方式贴合，使厚度均匀，从而也能够制造前述液晶元件。作为涂布本发明中使用的复合组合物的方法，可以进行涂覆法、棒涂法、辊涂法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、喷墨法、模涂法、狭缝涂布法等公知惯用的方法。
可以将复合组合物与用于决定液晶元件厚度的粒子混合而制成复合组合物，将该复合组合物夹持于中空元件。作为这样的粒子，可以使用通常的液晶显示元件、液晶显示器中使用的公知惯用的玻璃粒子、聚合物粒子。
这种情况下，优选以下方法：将包含决定前述液晶元件厚度的粒子的复合组合物涂布于含有第一电极的塑料基材上后，将含有第二电极的塑料基材按照前述第一电极与前述第二电极对向的方式贴合，在施加压力的状态下对前述第一塑料基材与前述第二塑料基材照射紫外线；或者，将包含决定前述液晶元件厚度的粒子的复合组合物涂布于含有第一电极的第一塑料基材上后，使前述第一塑料基材和前述涂布的液晶性组合物成为真空状态，在将含有第二电极的第二塑料基材按照前述第一电极与前述第二电极对向的方式贴合的真空状态下照射紫外线。
(聚合方法)
作为使本发明的复合组合物聚合的方法，可列举照射活性能量射线的方法、热聚合法等。根据所得的液晶元件的用途适宜选择。
照射紫外线等光的情况下，照射时的温度优选设为本发明的前述液晶组合物能够保持液晶相的温度。进行加热的情况下，在直至前述液晶组合物中的聚合性化合物成分充分聚合而与液晶组合物成分形成相分离结构为止，优选为本发明的前述液晶组合物能够保持液晶相的温度，在形成前述相分离结构后，即使不为能够保持液晶相的温度也无妨。
本发明的液晶元件可以直接使用，也可以与其他基材贴合使用。另外，还可以层叠粘接剂、粘接层、粘着剂、粘着层、保护膜、偏光膜等。
(其他电场型)
对于本发明的液晶元件，除了上述垂直电场型之外，还可以采用横电场型、其他电场型。也可以采用FFS驱动模式中采用的边缘电场。
本发明的液晶元件优选用于例如建材、调光玻璃、车载用的智能窗或 OLED显示器中的调光单元等。本发明的液晶显示元件除了能够用于与以往的高分子分散型液晶显示元件同样的用途以外，还能够适宜地用于特别是透射型显示器、柔性显示器等。更具体而言，能够用于窗、天窗、屋顶、墙壁、隔板、间隔板、门扇等建筑用调光元件、门扇、窗、门、头盔、遮阳顶棚等运输用调光元件、太阳镜、眼镜、遮阳帽、钟表、镜子、反射板等装饰用调光元件、柔性液晶显示元件、反射型液晶显示元件、透明液晶显示元件、可变式扩散膜等显示器用构件等物品。
实施例
以下列举实施例进一步详述本发明，但本发明不限定于这些实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物中的“份”意思是“重量份”。
各实施例和比较例中使用的液晶化合物(A-1)～(A-19)和(N-1)～(N-33)的结构如下式所示。另外，各实施例和比较例中使用的液晶组合物(L-1)～(L-7)示于表1和表2。
[化100]
[化101]
[化102]
[化103]
[表1]
| 液晶化合物 | L-1 | L-2 | L-3 | L-4 |
| A-1 | 11.7 | |||
| A-2 | 14 | |||
| A-3 | 3 | |||
| A-4 | ||||
| A-5 | 20 | 18 | ||
| A-6 | 7 | 5 | ||
| A-7 | 6 | 10 | ||
| A-8 | 8 | |||
| A-9 | 7 | |||
| A-10 | 5 | |||
| A-11 | 6 | |||
| A-12 | 9 | |||
| A-19 | 3 | |||
| N-1 | 5 | 11 | ||
| N-2 | 5 | 11 | ||
| N-3 | 7 | 5 | ||
| N-4 | 7 | 5 | ||
| N-5 | 4 | 6 | ||
| N-6 | 10 | 11 | ||
| N-7 | 11 | 11 | 12 | |
| N-8 | 15 | 12 | 12 | |
| N-9 | 8 | |||
| N-10 | 6 | 6 | 5 | |
| N-11 | 7 | 6 | ||
| N-12 | 6 | |||
| N-13 | 9 | 6 | ||
| N-15 | 10 | 7 | ||
| N-18 | 3 | |||
| N-19 | 10 | |||
| N-27 | 6 | |||
| N-28 | 6 | |||
| N-29 | 6 | |||
| IR1076P | 0.1 | |||
| KEMISORB 71 | 0.2 |
[表2]
| 液晶化合物 | L-5 | L-6 | L-7 |
| A-4 | 8 | ||
| A-5 | 10 | 10 | |
| A-8 | 6 | 3 | |
| A-10 | 4 | ||
| A-11 | 5 | 5 | |
| A-12 | 5 | 6 | |
| A-13 | 6 | ||
| A-14 | 9 | ||
| A-15 | 9 | ||
| A-16 | 4 | ||
| A-17 | 4 | ||
| A-18 | 3 | ||
| N-10 | 8 | 3 | 5 |
| N-11 | 8 | 8 | 5 |
| N-12 | 8 | 5 | |
| N-13 | 8 | 5 | |
| N-14 | 3 | ||
| N-16 | 7 | ||
| N-17 | 7 | 7 | |
| N-18 | 9 | ||
| N-20 | 7 | ||
| N-21 | 6 | 5 | |
| N-22 | 10 | 5 | |
| N-23 | 10 | 3 | |
| N-24 | 5 | 5 | |
| N-25 | 5 | ||
| N-27 | 15 | 5 | |
| N-30 | 3 | ||
| N-31 | 11 | ||
| N-32 | 7 | ||
| N-33 | 5 |
IR1076P：BASF日本株式会社制
KEMISORB71：Chemipro化成株式会社制
各实施例和比较例中使用的具有介晶骨架的聚合性化合物(1-A)～(1-F)的结构如下式所示。
[化104]
各实施例和比较例中使用的不具有介晶骨架的聚合性化合物(2-A)～(2-C) 的结构如下所示。
[化105]
作为各实施例和比较例中使用的具有介晶骨架的聚合性化合物、不具有介晶骨架的聚合性化合物以及聚合引发剂的组合的聚合性组合物示于表3。
[表3]
| 聚合物化合物 | M-1 | M-2 | M-3 | M-4 | M-5 | M-6 | M-7 | M-8 | M-9 |
| 1-A | 50 | 20 | 25 | 25 | 40 | 40 | |||
| 1-B | 40 | 20 | 25 | ||||||
| 1-C | 40 | ||||||||
| 1-D | 50 | ||||||||
| 1-E | 50 | ||||||||
| 1-F | 25 | 50 | |||||||
| 2-A | 50 | 60 | 60 | 60 | 50 | 50 | 50 | ||
| 2-B | 10 | ||||||||
| 2-C | 10 | ||||||||
| 引发剂 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
引发剂：2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮
各实施例和比较例中使用的自发取向剂(P-1)～(P-8)的结构如下式所示。
[化106]
[化107]
(实施例1)
将液晶组合物“L-1”92重量份、聚合性组合物“M-1”8重量份、自发取向剂“P-1”0.5份混合，调制作为高分子分散型液晶元件用液晶组合物的复合组合物 (PN-1)。所得的PN-1在常温时表现向列相。
(低温稳定性的评价试验)
利用膜过滤器(Agilent Technologies公司制、PTFE 13mm-0.2μm)对所得的液晶组合物进行过滤，在真空减压条件下静置15分钟，进行溶存空气的去除。将其用丙酮清洗，在经充分干燥的小瓶中称取0.5g，在0℃的低温环境下静置。然后，通过目视观察有无析出，按照以下的3个阶段进行判定。
A：静置7日后，无法确认到析出。
B：静置3日后，确认到析出。
C：静置1日后，能够确认到析出。
复合组合物(PN-1)的低温稳定性试验的评价结果为A。
(垂直取向性的评价)
制作第一基板(共用电极基板)和第二基板(像素电极基板)，第一基板具备包含透明的共用电极的透明电极层(ITO)且不具有取向膜，第二基板具备具有由有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层且不具有取向膜。在第一基板上滴加复合组合物，在第二基板上夹持，使密封材在常压、110℃、2小时的条件下固化，得到单元面为10cm×10cm、单元间隙3.5μm的液晶单元。
接下来，一边将前述液晶单元保持在23±1℃一边照射紫外线，制作高分子分散型液晶元件。此时，紫外线光源使用金属卤化物灯，以15mW/cm2的照度照射200秒(共计3.0J/cm2)紫外线。照度使用USHIO电机公司制的带有受光器UVD-365PD的UNIMETER UIT-101进行测定。
确认到所得的液晶元件在无施加电压时，在透明状态下观察不到散射，液晶垂直取向。关于无施加电压时的垂直取向性，使用雾度计(日本电色工业公司制NDH-7000)，从单元面选择任意的5处来测定对所得到的无施加电压时的液晶元件在法线方向上入射测定光时的液晶元件的雾度(Hz)，从而进行评价。雾度的值由全光线透过率(TT)和平行光线透过率(PT)按照下式求出。
Hz＝[{TT-PT}/TT]×100(％)
液晶元件的雾度设为5处的雾度值的平均值。所得的液晶元件的施加电压前的雾度为0.6％。需说明的是，垂直取向性和取向不均的评价基准如下。
◎：雾度小于0.5％
○：雾度为0.5％以上且小于1.0％
△：雾度为1.0％以上且小于3.0％
×：雾度为3.0％以上
对该液晶元件施加AC60V(60Hz、矩形波)的电压，结果发生白浊，能够确认到入射光的散射(扩散)。
(实施例2～实施例21、比较例1～3)
在实施例2～实施例20和比较例1～比较例3中，调制如表4所示的复合组合物(PN-2)～(PN-23)。所得的(PN-2)～(PN-23)均在常温时表现向列相。关于 (PN-2)～(PN-23)，与实施例1同样地操作，进行低温稳定性的评价试验。另外，除了使用(PN-2)～(PN-23)以外，与实施例1同样地操作，制作高分子分散型液晶元件，进行垂直取向性的评价。将各个所得的结果示于表5。
需说明的是，实施例2～21的液晶元件也与实施例1同样地施加电压，结果发生白浊，能够确认到入射光的散射(扩散)。
[表4]
[表5]
| 复合组合物 | 低温保存性 | 垂直取向性 | |
| 实施例1 | PN-1 | A | ○ |
| 实施例2 | PN-2 | A | ◎ |
| 实施例3 | PN-3 | A | ◎ |
| 实施例4 | PN-4 | A | ◎ |
| 实施例5 | PN-5 | A | ◎ |
| 实施例6 | PN-6 | A | ○ |
| 实施例7 | PN-7 | A | ◎ |
| 实施例8 | PN-8 | A | ◎ |
| 实施例9 | PN-9 | A | ◎ |
| 实施例10 | PN-10 | A | ◎ |
| 实施例11 | PN-11 | A | ◎ |
| 实施例12 | PN-12 | A | ◎ |
| 实施例13 | PN-13 | A | ◎ |
| 实施例14 | PN-14 | A | ◎ |
| 实施例15 | PN-15 | A | ◎ |
| 实施例16 | PN-16 | A | ◎ |
| 实施例17 | PN-17 | A | ◎ |
| 实施例18 | PN-18 | B | ◎ |
| 实施例19 | PN-19 | A | ◎ |
| 实施例20 | PN-20 | A | ◎ |
| 比较例1 | PN-21 | C | △ |
| 比较例2 | PN-22 | C | △ |
| 比较例3 | PN-23 | C | × |
由实施例和比较例可知，本发明的含有自发取向剂的复合组合物可获得低温保存性优异的复合组合物。另外可知，使用了本发明的含有自发取向剂的复合组合物的高分子分散型液晶元件中，即使不使用取向膜，也可得到无取向不均且垂直取向性优异的元件。
根据以上的结果，本发明的高分子分散型液晶元件用液晶组合物和高分子分散型液晶元件能够得到具有良好的电光学特性的液晶元件。
Claims (12)
1.一种高分子分散型液晶元件，其具有一对基板、以及夹持于所述一对基板间且包含形成聚合物网络的聚合物的液晶层，
所述液晶层含有1种或2种以上的具有以下的Ki1所表示的部分结构的自发取向剂，
Ki1表示碳原子数3～40的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-C(＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-C(＝CH2)-、-C(＝CHRi3)-、-C(＝CRi3 2)-、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，另外，这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3，Ri3表示碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，另外，可具有至少1个以上的Pi1-Spi1-，
或者，Ki1表示以下的通式(T-8)至(T-17)所表示的基团，
[化1]
式中，黑点表示连接键，
XK1和YK1分别独立地表示-CH2-、氧原子或硫原子，
ZK1分别独立地表示氧原子或硫原子，
WK1、UK1、VK1和SK1分别独立地表示次甲基或氮原子，这里，通式(T-8)至(T-17)所表示的基团中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代，
Pi1表示聚合性基，
Spi1表示间隔基或单键，
Pi1、Spi1、Xi1、Ri3存在多个时，它们可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的液晶元件，所述自发取向剂由通式(i)表示，
[化2]
式中，Ki1表示与权利要求1中所述的Ki1相同的含义，
Ri1表示碳原子数1～40的直链或分支的烷基或卤代烷基，这些基团中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，
Ai1、Ai2和Ai3分别独立地表示2价芳香族基、2价环式脂肪族基或2价杂环式化合物基，Ai1中的氢原子可被Li1取代，Ai2和Ai3中的氢原子可被Li1、Pi2-Spi2-或Ki1取代，
Li1表示卤原子、氰基、硝基、碳原子数1～40的直链或分支的烷基、卤代烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，
Pi2表示聚合性基，
Spi2表示间隔基或单键，
Zi1、Zi2和Zi3分别独立地表示单键、-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-或碳原子数2～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代，
mi1表示0～3的整数，通式(i)中Ri1、Ai2、Zi2、Li1、Ki1、Xi1、Pi2和Spi2存在多个时，它们可以相同也可以不同。
3.根据权利要求1或2所述的液晶元件，Ki1表示选自通式(K-1)的基团，[化3]
式中，Yi1表示碳原子数3～20的直链或分支的烷基、卤代烷基或氰化烷基，这些烷基中的至少2个以上仲碳原子被-(C＝Xi1)-和/或-(CH-CN)-取代，另外，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代，Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRil，
Si1和Si3分别独立地表示碳原子数1～6的亚烷基或单键，该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-C(＝CH2)-、-C(＝CHRi3)-、-C(＝CRi3 2)-、-O-、-NH-、-C＝O-、-COO-或-OCO-取代，
Si2表示碳原子、氮原子或硅原子，
Ri2表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基，这些基团中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，
Pi1表示聚合性基，
Spi1表示间隔基或单键，
ni1表示1～3的整数，ni2和ni3分别独立地表示0～2的整数，Si2表示碳原子或硅原子时，ni1+ni2+ni3为3，Si2表示氮原子时，ni1+ni2+ni3为2，Ri3表示与通式(i)中的Ri3相同的含义，通式(K-1)中Ri2、Xi1、Yi1、Si1、Si3、Pi1和Spi1存在多个时，它们可以相同也可以不同。
4.根据权利要求3所述的液晶元件，通式(K-1)中的Yi1表示选自通式(Y-1)的基团，
[化4]
式中，WiY1表示单键或氧原子，虚线表示单键或双键，当虚线表示单键时，RiY1表示氢原子或碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，当虚线表示双键时，RiY1表示＝CH2、＝CHRiY4或＝CRiY4 2，RiY4表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，RiY3表示与虚线表示单键时的RiY1相同的含义，RiY2表示氢原子或碳原子数1～20的直链或分支的烷基，该烷基中的仲碳原子可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，niY1在虚线表示双键时为0，在虚线表示单键时为1，niY2表示0～5的整数，RiY1、RiY3和RiY4存在多个时，它们可以相同也可以不同，在*处与Si3连接。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶元件，所述自发取向剂具有聚合性基，
所述液晶层在与基板相接的一侧具有由所述自发取向剂形成的取向控制层。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶元件，所述液晶层含有1种或2种以上的通式(IIa)所表示的化合物作为液晶化合物，
[化5]
式中，R41和R44相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，另外，存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代，
M41、M42和M43相互独立地表示选自由如下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-取代；
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代；
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代；以及
(d)1,4-亚环己烯基
上述基团(a)、基团(b)、基团(c)和基团(d)分别独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
L41、L42和L43相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M42、M43、L41和/或L43存在多个时，它们可以相同也可以不同，
X41和X42表示氟原子，
u和v相互独立地表示0、1或2，u+v为2以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶元件，形成聚合物网络的聚合物由具有介晶骨架的聚合性化合物形成。
8.一种高分子分散型液晶元件用液晶组合物，其包含1种或2种以上的具有权利要求1中所述的Ki1所表示的部分结构的自发取向剂。
9.根据权利要求8所述的高分子分散型液晶元件用液晶组合物，其含有1种或2种以上的聚合引发剂。
10.根据权利要求8或9所述的高分子分散型液晶元件用液晶组合物，其含有具有介晶骨架的聚合性化合物。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的高分子分散型液晶元件用液晶组合物，其含有不具有介晶骨架的聚合性化合物。
12.根据权利要求8～11中任一项所述的高分子分散型液晶元件用液晶组合物，聚合性化合物的比例相对于液晶组合物整体为1质量％至30质量％的范围，其中，当自发取向剂具有聚合性基时不包括自发取向剂。
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