JP2015063684A - 液晶組成物及び光学素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶の種類に関わらず高速応答性あるいは低電圧駆動性を発揮できる技術として液晶層における液晶分子の運動について着目して、応答速度あるいは駆動電圧が改善された液晶組成物およびそれを用いた光学素子を提供する。【解決手段】外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、第一の液晶分子および第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する液晶組成物。潤滑成分は液晶成分と分離して遍在し得ること、液晶成分は、外部電界の不均一性に応じて第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインおよび第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインを形成し、第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域で第一の液晶分子および第二の液晶分子が外部電界の変化により応動する方向が互いに異なること、潤滑成分は、境界領域に集積することが好ましい。【選択図】図４

Description

本発明は、液晶組成物及び光学素子に関する。
時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等の様々な分野に“液晶”が現在使用されている。このような“液晶”とは、一般に、液体の流動性と、結晶の異方性とを合わせもつ相を言い、分子配列パターンからネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶に分類されている。ネマチック液晶は、例えば、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたＶＡ（垂直配向）型、ＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型、またはＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング）型等の液晶表示素子（いわゆる液晶ディスプレイ）などに使用され市場において数多く流通している。また、スメクチック液晶は、強誘電性液晶や反強誘電性液晶などに代表されるように、自発分極を持つことにより電場と分極の相互作用が大きくなり本質的に高速応答性を備えた材料として数多くの研究がされている。さらに、コレステリック液晶は、表示したデータは電源を落としても当該表示したデータが消えないというメモリー特性を示すため、電子ペーパーや電子棚札などに応用されている。
いずれの液晶であっても、テレビなどの表示素子に液晶を応用する場合において、動画を表示素子に表示する場合は、色の切り替わりが速い描画を求められるため、どうしても液晶の高速応答特性が重視される。また、省エネルギーの観点から、液晶は低電圧で駆動することも重視される。
例えば、ネマチック液晶における高速応答性の技術としては、γ１の小さい液晶組成物として、ジアルキルビシクロヘキサン骨格を有する化合物を用いていることが特許文献１に記載されている。
また、ネマチック液晶のトルク源は印加電場の２乗に依存するが、スメクチック液晶などに代表される強誘電性液晶はリニアに働くため高速応答が可能になることが非特許文献１に記載されている。
特表２００８−５０５２３５号公報
Ｎ． Ａ． Ｃｌａｒｋ ａｎｄ Ｓ． Ｔ． Ｌａｇｅｒｗａｌｌ， Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ３６， ８９９−９０１ （１９８０）
上記特許文献１のように組成物自体の組成を設計することで液晶の高速応答性を担保する方法では、数多く存在する液晶性化合物を選択し、かつその組み合わせも検討する必要があり、仮に高速応答性を担保するγ１の組成物を設計できたとしてもその組み合わせの組成物に限られてしまうという問題がある。
また、強誘電性液晶は、応答速度は本質的に速いが、グレースケールを得るために、垂直ＤＨ−ＦＬＣモードで使用する場合等は、駆動電圧が高くなるという欠点があり、特にパソコン、ポータブルディスプレイ・スマートフォンなどのモバイルディスプレイのような低消費電力が必要となるデバイスには適したものではなった。
そこで、本発明は、液晶の種類に関わらず高速応答性あるいは低電圧駆動性を発揮できる技術として液晶層における液晶分子の運動について着目して、応答速度あるいは駆動電圧が改善された液晶組成物およびそれを用いた光学素子の提供を目的とする。
本発明は、外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する液晶組成物により、本発明の目的を達成することができる。
前記潤滑成分は、前記液晶成分と分離して遍在し得ることが好ましい。
前記液晶成分は、外部電界の不均一性に応じて第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインおよび第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインを形成し、前記第一の液晶ドメインと前記第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域で前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子が外部電界の変化により応動する方向が互いに異なることが好ましい。
前記潤滑成分は、前記境界領域に集積することが好ましい。
前記潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度と異なることが好ましい。
前記潤滑成分と前記液晶成分とは相分離することが好ましい。
前記潤滑成分は、光応答性材料、溶媒、ポリマー、微粒子、ゲルおよびパーフルオロアルキル基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
前記潤滑成分は、０．００１〜９０質量％含有することが好ましい。
前記潤滑成分は、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子の外部電界の変化により応動する方向への運動を円滑にすることが好ましい。
前記液晶成分が室温で液晶相を示すことが好ましい。
前記液晶成分の透明点が６０℃以上であることが好ましい。
前記液晶成分が少なくとも２種以上の液晶性化合物を含有することが好ましい。
前記液晶成分がネマチック液晶相を示すことが好ましい。
前記液晶成分がスメクチック液晶相を示すことが好ましい。
前記第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が相違することが好ましい。
前記第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が略同一であることが好ましい。
本発明は、少なくとも一方の基板に電極を有する一対の基板と、前記一対の基板間に充填される液晶組成物と、を備える光学素子であって、前記液晶組成物は、外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する、上述のいずれかの液晶組成物であることにより、本発明の目的を達成することができる。
前記液晶成分は、外部電界の不均一性に応じて第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインおよび第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインを形成し、前記第一の液晶ドメインと前記第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域で前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子が外部電界の変化により応動する方向が互いに異なり、前記潤滑成分は前記境界領域に偏在することが好ましい。
前記潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度と異なることが好ましい。
第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ相違することが好ましい。
第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ略同一であることが好ましい。
前記境界領域の直上にブラックマトリクスを設けたことが好ましい。
前記境界領域の直上に、凸構造もしくは凹構造を設けたことが好ましい。
本発明は、本質的に低電圧で駆動できるが応答速度は遅いネマチック液晶に適用すれば、低電圧で駆動できる高速応答液晶モードとなる。
本発明はＤＨ−ＦＬＣの駆動電圧を低減することができれば、グレースケール表示可能で黒レベルの良い、高速応答液晶モードとして有望である。
１Ｈｚ 正弦波印加時の偏光顕微鏡スナップショット（偏光板は垂直‐水平のクロスニコル）である。 透過光強度の電圧依存性（１Ｈｚ正弦波）に関するグラフである。 透過光強度の電圧依存性（５０ＨｚＡＭ矩形変調波（変調周波数１Ｈｚ））に関するグラフである。 本発明の実施形態を概念的に示す図であり、Ｓｌｉｐｐｙな界面の模式図「左：ＵＶ光照射前の一様垂直配向と右：ＵＶ光照射後：Ｓｌｉｐｐｙな界面が生成し配向回転が自由になった状態」である。 ５０Ｈｚ、３段（＋１０Ｖ→０Ｖ→−１０Ｖ→０Ｖ）の矩形波形印加時の応答波形である。 強誘電性液晶（ＦＬＣ）の特徴と課題をまとめたチャートである。 高い閾値の要因を示す表と写真である。 図７Ａの左下拡大図である。 潤滑成分の役割の概念図である。 潤滑成分の効果を創りだす方法を示す図である。 潤滑成分の効果を示す写真である。 潤滑成分の効果を示すグラフである。 潤滑成分の実現を示す写真である。 潤滑成分の効果を示すグラフである。 潤滑成分の効果を示す写真である。 潤滑成分の効果による閾値電圧低下の考察をまとめた図である。 潤滑成分の効果による閾値電圧低下と高速応答の両立を示すグラフである。 潤滑成分の効果による閾値電圧低下と高速応答の両立を示すグラフと写真である。 低周波駆動で見られる遅いダイナミクスを示すグラフである。 図１８Ａの左拡大図である。 低速な運動を抹消・凍結することによる高速化実現の概念図である。 ＡＭ変調の効果を示す図である。 ＡＭ変調による遅い運動の抑制効果を示す図である。 良好な黒レベルと閾値低減を両立する概念をまとめた図である。 良好な黒レベルと閾値低減を両立する概念を示すグラフである。 ２次の電圧−光強度変換係数の光学純度に対する変化の様子を示すグラフである。 ＰＳの減少分を勘案するために（Ｒ体−Ｓ体）／総量で割り算した「規格化された２次の電圧−光強度変換係数」の、光学純度に対する変化の様子を示すグラフである。 閾値電圧とねじれ弾性定数の関係に関する考察をまとめた図である。 潤滑成分導入効果のまとめと応用の可能について示す図である。 反強誘電性材料（ＭＨＰＯＢＣ）での潤滑効果を示す写真である。 本発明の光学素子の一実施形態として、液晶表示素子を示す概略断面図である。
１９７９年に、Ｍｅｙｅｒによって、液晶でも強誘電性が発現することが発見された（図６）。強誘電性は、キラルスメクチックＣ相（以下、ＳｍＣ＊相と云う。）で発現する。１９８１年にＣｌａｒｋとＬａｇｅｒｗａｌｌによって、表面安定化強誘電性液晶（以下、ＳＳＦＬＣと略す。）によるデバイスの提案がされた。このデバイスでは、強誘電性液晶がバルクで自発的に発生する螺旋構造を、材料を薄いギャップ（＝１〜２μｍ）のセルに注入することにより、そのセルの表面の効果で、螺旋構造を解くことによってデバイスとして使われる。本ＳＳＦＬＣでは、基板界面に水平配向処理を施し（＝これにより液晶分子は基板に平行に配向しようとする）、基板に垂直な電界により駆動する。薄いギャップのセルを使い基板の螺旋構造を解いたことにより、双安定（分子が右に傾くか左に傾くか）の状態がメモリー性をもって発現するが、大きな問題は双安定のため、明暗の２値しか得られず、グレースケールが得られないことである。
別の表示モードとして、ＤＨ−ＦＬＣモードが知られている。これは螺旋構造を保ったまま、垂直配向で分子を配向し、横電界（ＩＰＳと同じ）で螺旋構造を電圧で解くことにより駆動するものである。螺旋構造が十分短く、可視光を反射しなくなると、螺旋状態では、良好な暗状態（黒表示）が得られ、電圧の印加と共に螺旋構造がほどけるので少しずつ明るくなり、グレースケール表示が可能となる。
問題は、良好な黒を得ようとすると螺旋構造を短くすることが必要であり、ピッチと呼ばれる周期を紫外領域にすることが必要である。しかしながら、強い螺旋構造（＝短いピッチ）の材料は、その螺旋構造を解くために高い電圧が必要となり、そのため、駆動電圧が高くなるという欠点があった。
そこで、なぜ駆動電圧が高くなるかの原因をつきとめ、その原因を取り除く方策をとれば、強い螺旋構造（＝短いピッチ）の材料でも、低い駆動電圧で駆動ができるようになる。
本発明の第一は外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する液晶組成物である。
異なる方向に運動する液晶ドメイン同士間に潤滑成分が存在すると当該潤滑成分がいわゆる“ころ”の役割を果たすため異なる液晶ドメインに存在する分子同士の運動衝突を抑制できるため、高速応答性を備えた液晶組成物を示すことができると考えられる。
換言すると、上記特許文献１や非特許文献１のような、液晶層（液晶分子の集合状態）が概ね均一であると、液晶分子がある程度ランダムな方向に配列しているため、当該状態に電圧を印加すると、例えば、ある分子は右回転し、当該ある分子と隣接する分子は左回転することにより、両分子がぶつかり合うような応答挙動を示すため、液晶層全体としての、応答速度が遅くなる。そこで、液晶層における集合状態の均一性を変えることにより、均一に存在する液晶分子同士の衝突による応答速度の低減の問題を解決することができる。
液晶分子が常態の配向方向が相違している場合には、その相違するお互いのドメイン（例えば、ＶＡ表示モードで視野角特性を良くするために作られた分子の常態での配向方向が異なる複数のドメイン）間に、分子運動が均一でない、言い換えればお互いに異なる向きに運動しようとする分子が相対する領域が発生する。この領域に分子運動を円滑にする潤滑成分を導入すれば、分子の運動は容易になり、低電圧駆動・高速応答が達成できる。
あるいは、液晶分子が常態で略同一方向に配向しており電極構成の影響により電圧印加時に分子の運動方向が異なるドメインを形成する場合にはそのドメイン間の領域に潤滑成分を導入することにより同様に低電圧駆動・高速応答が達成できる。この例としては、ＩＰＳ，ＦＦＳ，ＶＡ−ＤＨＦＬＣなどがあげられる。なお、常態の配向方向が略同一であるということは、常態でのダイレクターの向きがほとんど同一方向に均一にそろっていることを意味し、あるいは、キラルの導入によりダイレクターがツイストの変形をする場合は、そのツイスト変形の強さと掌性がほとんど同じであることを意味する。境界領域は、ｓｌｉｐｐｙな界面にすることが好ましい。
「液晶成分」
本発明に係る液晶成分において、第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が相違することが好ましい。
本発明に係る液晶成分において、第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が略同一であることが好ましい。
本発明に係る液晶成分は、ネマチック液晶、コレステリック液晶およびスメチック液晶からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、ネマチック液晶組成物、コレステリック液晶組成物およびスメチック液晶組成物からなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。スメクチック液晶では、特に、強誘電性、フェリ誘電性、あるいは反強誘電性を示すものがこのましく、その中でも、スメクチックＣ（ＳｍＣ）相あるいはＳｍＣ派生相（ＳｍＣ−ヴァリアント）であることが好ましい。
本発明に係る液晶成分は、室温で液晶相を示すことが好ましい
本発明に係る液晶成分の透明点が６０℃以上であることが好ましい。
本発明に係る液晶成分が少なくとも２種以上の液晶性化合物を含有することが好ましい。
前記液晶性化合物としては以下の化合物が挙げられる。
本発明に係る液晶性化合物としては、下記の一般式
（式中、Ｒは各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、
Ｚは各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
Ａは各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、前記環式基の１つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ＣＮ基、ＮＯ２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数１〜７の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、ｎは１、２、３、４又は５である。）で表される液晶性化合物が好ましい。
また、下記の一般式
（式中、Ｒは各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、
Ｚは各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、Ｙは各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜１０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上の水素原子は各々独立にハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよく、Ｘは各々独立にハロゲン原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、又は−ＯＣＦ３を表し、ｎは各々独立に０〜４の整数を表し、ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、各々独立に０又は１を表すが、ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＝１〜４であり、Ｃｙｃｌｏは各々独立に炭素原子数３〜１０のシクロアルカンを表し、任意に二重結合を有していてもよい。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−Ｉ）〜（ＬＣ−ＩＩＩ）が好ましい。
ここで、Ｃｙｃｌｏはシクロヘキサン（シクロへキシレン基）であることが好ましく、例えば下記一般式
（式中、Ｒは各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、
Ｚは各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
Ｙは各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜１０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上の水素原子は各々独立にハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよく、Ｘは各々独立にフッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基、ＣＦ３基、又はＯＣＦ３基を表し、ｎは各々独立に０〜４の整数を表し、ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、各々独立に０又は１を表すが、ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＝１〜４である。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−Ｉ′）〜（ＬＣ−ＩＩＩ′）が好ましい。
液晶性を発現するためには、環に対して１，４−置換であることが好ましい。すなわち該液晶性化合物に含まれる環式２価基が１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２，５−ピリミジンジイル基などであることが好ましい。
例えば下記一般式
（式中、Ｒ１１及びＲ１２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又はフッ素原子を表すが、Ｒ１１とＲ１２が同時にフッ素原子となることはなく、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ｘ１１〜Ｘ２２は各々独立に水素原子、フッ素原子、ＣＦ３基、又はＯＣＦ３基を表し、Ｌ１１〜Ｌ１４は各々独立に単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｙは各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜１０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上の水素原子は各々独立にハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよく、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１は各々独立に０又は１の整数を表すが、ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１は１、２又は３であり、ａ１が０の場合はｄ１は０であり、ａ１が１の場合はｃ１は０であり、ｃ１が１の場合はａ１は０であり、ｂ１＝ｃ１＝１の場合はａ１＝ｄ１＝０であり、Ｃｙｃｌｏは各々独立に炭素原子数３〜１０のシクロアルカンを表し、任意に二重結合を有していてもよい。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−Ｉａ）〜（ＬＣ−ＩＩＩａ）が好ましい。
また、下記一般式
（式中、Ｒ１１及びＲ１２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又はフッ素原子を表すが、Ｒ１１とＲ１２が同時にフッ素原子となることはなく、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、環Ａ１は各々１〜４つの水素原子がフッ素原子、ＣＦ３基、ＯＣＦ３基、又はＣＮ基、あるいはこれらの複数の基で置き換えられてもよい１，４−フェニレン基、又は、１，４−シクロヘキシレン基を表し、環Ｂ１は１〜４つの水素原子がフッ素原子、ＣＦ３基、ＯＣＦ３基、又はＣＮ基、あるいはこれらの複数の基で置き換えられてもよい１，４−フェニレン基を表し、環Ｃ１は１〜４つの水素原子がフッ素原子、ＣＦ３基、ＯＣＦ３基、又はＣＮ基、あるいはこれらの複数の基で置き換えられてもよい１，４−シクロヘキシレン基を表し、Ｌは各々独立に単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｙは各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜１０の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上の水素原子は各々独立にハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよく、ａ１は０、１、又は２を表し、ｂ１、及びｃ１は０、１、又は２の整数を表し、ａ１、ｂ１及びｃ１の合計は１、２または３を表す。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−ＩＶ）、
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又はフッ素原子を表すが、Ｒ２１とＲ２２が同時にフッ素原子となることはなく、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ｘ２１〜Ｘ２７は各々独立に水素原子、フッ素原子、ＣＦ３基、又はＯＣＦ３基を表し、Ｌ２１〜Ｌ２４は各々独立に単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２は各々独立に０又は１の整数を表すが、ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２は１、２又は３であり、ａ２が０の場合はｄ２は０であり、ａ２が１の場合はｃ２は０であり、ｂ２＝ｃ２＝１の場合はａ２＝ｄ２＝０である。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−Ｖ）が好ましい。フェニルピリミジン系化合物のうち、強誘電性の発現に必要な傾いたスメクチック相を得るため、あるいは、分子の傾き角を大きくするため、もしくは融点を低下させるためには分子の環の部分に置換基として、少なくとも１つ以上のフッ素原子、ＣＦ３基、あるいはＯＣＦ３基が導入されることが好ましい。置換基としては形状の小さなフッ素を導入することが、液晶相を安定に保ち、また、高速応答性も保持する面で好ましい。置換基の数は１〜３が好ましい。粘度が低く高速応答するため、環をつなぐ連結基（−Ｚ−Ｙ−Ｚ−、又は−Ｙ−Ｌ−Ｙ−）としては、単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は、−Ｃ≡Ｃ−からなるより選択されることが好ましく、特に、単結合であることが好ましい。分子の局部的な分極を抑制しスイッチング挙動への悪影響を少なくする面でも単結合が好ましい。一方、層構造の安定性を保つための材料としては粘度が高い方が好ましく、その場合には、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−からなるより選択されることが好ましく用いられ、特に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−が好ましく用いられる。
一方、融点を低下させる効果を大きくするという点では、側鎖（Ｒ、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２）の一方または両方に水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、イソプロピル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルオキシカルボニルオキシ基を用いることが好ましい。
Δｎを大きくするのに適していて、安定な強誘電性液晶相を示し、かつ、粘度が低く高速応答に適した化合物としては、下記一般式
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子、又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ｘ２１〜Ｘ２４は各々独立に水素原子、ハロゲン、シアノ基、メチル基、メトキシ基、ＣＦ３基、又はＯＣＦ３基を表し、環Ａ１はフェニレン基またはシクロヘキシレン基を示し、Ｌは各々独立に単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、ａ１は０、１、又は２を表し、ｂ１、及びｃ１は０、１、又は２の整数を表し、ａ１＋ｂ１＋ｃ１の合計は１又は２を表し、ａ１＝１のときｃ１＝０であり、ｃ１＝１のときａ１＝０である）で表される液晶性化合物（ＬＣ−ＶＩ）が好ましい。
上記一般式（ＬＣ−Ｉ）〜（ＬＣ−ＶＩ）におけるＹは、好ましくは、各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜７のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であり、
より好ましくは、各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であり、より好ましくは、各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜３のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１つ又は２つ以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとして各々独立に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）である。
ＴＦＴ駆動に適していて、安定な強誘電性液晶相を示し、かつ、粘度が低く高速応答に適した化合物としては、下記一般式
（式中、ｅ１は０又は１を示し、Ｘ２１〜Ｘ２６は各々独立に水素原子、又はフッ素原子基を表すが、ｅ１が０のときＸ２１〜Ｘ２４の少なくとも１つはフッ素原子で、ｅ１が１のときＸ２１〜Ｘ２６の少なくとも１つはフッ素原子であり、Ｒ２１及びＲ２２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の、１つの−ＣＨ２−基が−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｌ２５は単結合、−ＣＨ２Ｏ−、又は−ＯＣＨ２−を表し、環Ａ１はフェニレン基またはシクロヘキシレン基を表す。）で表される液晶性化合物（ＬＣ−ＶＩＩ）が特に好ましい。
本発明の強誘電性液晶組成物に用いられる液晶性化合物は、上記の（ＬＣ−０）、（ＬＣ−Ｉ）〜（ＬＣ−ＩＩＩ）、（ＬＣ−ＩＶ）、（ＬＣ−Ｖ）、（ＬＣ−ＶＩ）、（ＬＣ−ＶＩＩ）等のいずれか１つまたは２つ以上の組み合わせで用いてもよい。
＜キラル化合物＞
本発明の強誘電性液晶組成物に含まれるキラル化合物としては、不斉原子をもつ化合物、軸不斉をもつ化合物、面不斉をもつ化合物、アトロプ異性体のいずれでもよく、該キラル化合物は重合性基を有するものでも、重合性基を有しないものでもよい。
不斉原子をもつ化合物において、不斉原子は不斉炭素原子であると立体反転が起こりにくく好ましいが、ヘテロ原子が不斉原子となっていてもよい。不斉原子は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていてもよい。
該強誘電性液晶組成物が、不斉原子をもつ化合物として、一般式（ＩＶ）
（式（ＩＶ）中、Ｒ１及びＲ２は各々独立に炭素原子数１〜３０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が１つ又は２つ以上のヘテロ原子を含むことができる１つ又は２つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、Ｒ１及びＲ２のうちいずれか一方又は両方が不斉原子をもつ基であり、Ｚは各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、Ａ１及びＡ２は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、前記環式基の１つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ＣＮ基、ＮＯ２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数１〜７の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、ｍは１、２、３、４又は５である。）で表される光学活性化合物が好ましい。
上記一般式（ＩＶ）においてＲ１及びＲ２の両方がキラルな基である、ジキラル化合物がより好ましい。ジキラル化合物の具体例として、下記一般式（ＩＶ−ａ１）から（ＩＶ−ａ１１）で表される化合物が挙げられる。
一般式（ＩＶ−ａ１）から（ＩＶ−ａ１１）において、Ｒ３は、各々独立に炭素原子数１〜１０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよい。重合性基としては、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基などが挙げられる。
また、Ｘ３及びＸ４は、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、シアノ基、フェニル基（該フェニル基の１つ又は２つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、又は−ＯＣＦ３であることが好ましい。ただし、一般式（ＩＶ−ａ３）及び（ＩＶ−ａ８）において、＊を付した位置が不斉原子となるためには、Ｘ４はＸ３と異なる基が選択される。
また、ｎ３は０〜２０の整数である。
一般式（ＩＶ−ａ４）及び（ＩＶ−ａ９）におけるＲ５は、水素原子又はメチル基が好ましい。
一般式（ＩＶ−ａ５）及び（ＩＶ−ａ１０）におけるＱは、メチレン基、イソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基などの二価の炭化水素基が挙げられる。
一般式（ＩＶ−ａ１１）におけるｋは、０〜５の整数である。
より好ましい例示として、Ｒ３＝Ｃ４Ｈ９，Ｃ６Ｈ１３，Ｃ８Ｈ１７などの炭素原子数４〜８の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基が挙げられる。また、Ｘ３としてはＣＨ３が好ましい。
一般式（ＩＶ）及び（ＩＶ−ａ１）〜（ＩＶ−ａ１１）における部分構造式、−Ａ１−（Ｚ−Ａ２）ｍ−は、より好ましくは、
（式中、環Ａ、Ｂ、Ｃは、各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基又はナフタレンジイル基であり、これらの基においてベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Ｚの定義は式（ＩＶ）におけるのと同じである。）であり、さらに好ましくは、
（ただし、これらの式においてベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Ｚの定義は式（ＩＶ）におけるのと同じである。）が挙げられる。信頼性の面では、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環よりもベンゼン環やシクロヘキサン環の方が好ましい。誘電率異方性を大きくするという面では、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環を有する化合物を使うことが良いが、その場合には化合物の持つ分極性が比較的大きく、ベンゼン環やシクロヘキサン環等の炭化水素環である場合には、化合物の持つ分極性が低い。このため、キラル化合物の分極性に応じて、適切な含有量を選択することが好ましい。
また、本発明の強誘電性液晶組成物に用いられるキラル化合物としては、軸不斉を有する化合物又はアトロプ異性体を用いることもできる。
軸不斉とは、下記に示すアレン誘導体や、
下記に示すビフェニル誘導体など、
結合軸の回転が妨げられている化合物中、軸の一端側で置換基Ｘａ及びＹａが互いに異なり、軸のもう一端側でも置換基Ｘｂ及びＹｂが互いに異なることで発現する。なお、ビフェニル誘導体など、結合軸の回転が立体障害などの影響によって妨げられる場合をアトロプ異性という。
本発明の強誘電性液晶組成物に用いられる軸不斉をもつ化合物としては、例えば、
式（ＩＶ−ｃ１）及び（ＩＶ−ｃ２）中、Ｘ６１とＹ６１、Ｘ６２とＹ６２は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、Ｘ６１、Ｘ６２、Ｙ６１、Ｙ６２は、各々独立にＣＨ２、Ｃ＝Ｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉのいずれかを表す。また、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合されていてもよい。
Ｅ６１及びＥ６２は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。
また、式（ＩＶ−ｃ１）において、Ｒ６１及びＲ６２は、各々独立に、アルキル基、アルコキシル基もしくはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基を表し、Ｒ６３、Ｒ６４、Ｒ６５、Ｒ６６、Ｒ６７及びＲ６８は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、又はジアルキルアミノ基を示し、Ｒ６３、Ｒ６４及びＲ６５のうちの２つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよく、Ｒ６６、Ｒ６７及びＲ６８のうちの２つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよい。ただし、Ｒ６５とＲ６６が共に水素原子の場合は除く。
また、本発明の強誘電性液晶組成物に用いられるキラル化合物としては、面不斉を有する化合物を用いることもできる。
面不斉を有する化合物としては、例えば下記に示すヘリセン（Ｈｅｌｉｃｅｎｅ）誘導体
（式中、Ｘ６１とＹ６１、Ｘ６２とＹ６２は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、Ｘ６１、Ｘ６２、Ｙ６１、Ｙ６２は、各々独立にＣＨ２、Ｃ＝Ｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉのいずれかを表す。また、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合されていてもよい。
Ｅ６１及びＥ６２は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。）
が挙げられる。このようなヘリセン誘導体においては、前後に重なり合う環の前後関係が自由に変換することができないため、環が右向きの螺旋構造をとる場合と左向きの螺旋構造をとる場合とが区別され、キラリティーを発現する。
液晶組成物に含まれるキラル化合物としては、螺旋構造のピッチが小さくなるように、ねじり力（Ｈｅｌｉｃａｌ Ｔｗｉｓｔｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ）が大きい化合物が好ましい。特に４００ｎｍ以下となる螺旋ピッチの短いＤＨ−ＦＬＣを調整する際は、ねじり力が大きい化合物を使用することが好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、原料コストの高いキラル化合物を最小限に抑えることができ、コスト削減の観点から好ましい。この観点から、好ましいキラル化合物として、不斉原子を有する化合物である、
や、軸不斉を有する化合物である、
が挙げられる。式（ＩＶ−ｄ１）〜（ＩＶ−ｄ５）中、Ｒ７１及びＲ７２は各々独立に、水素、ハロゲン、シアノ（ＣＮ）基、イソシアネート（ＮＣＯ）基、イソチオシナネート（ＮＣＳ）基又は炭素数１〜２０のアルキル基を表すが、このアルキル基中の任意の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、Ａ７１及びＡ７２は各々独立に、芳香族性あるいは非芳香族性の３ないし８員環、又は、炭素原子数９以上の縮合環を表すが、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素原子数１〜３のアルキル基又はハロアルキル基で置き換えられてもよく、環の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−で置き換えられてもよく、環の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、
Ｚ７１及びＺ７２は各々独立に、単結合又は炭素原子数１〜８のアルキレン基を表すが、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘ７１及びＸ７２は各々独立に単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２−を表し、ｍ７１及びｍ７２は各々独立に１〜４の整数を表す。ただし、式（ＩＶ−ｄ５）におけるｍ７１及びｍ７２のいずれか一方は０でもよい。
式（ＩＶ−ｄ２）中、Ａｒ７１及びＡｒ７２は各々独立にフェニル基又はナフチル基を表し、これらの基においてベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３で置換されていてもよい。
本発明の強誘電性液晶組成物においては、メソゲンを有するキラル化合物を用いることもできる。このようなキラル化合物として、例えば
が挙げられる。式（ＩＶ−ｅ１）〜（ＩＶ−ｅ３）中、
Ｒ８１、Ｒ８２、Ｒ８３及びＹ８１は、各々独立に炭素原子数１〜３０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が１つ又は２つ以上のヘテロ原子を含むことができる１つ又は２つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、Ｚ８１、Ｚ８２、Ｚ８３、Ｚ８４及びＺ８５は各々独立に炭素原子数が１〜４０個であるアルキレン基を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上のＣＨ２基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよく、
Ｘ８１、Ｘ８２及びＸ８３は、各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、又は単結合を表し、Ａ８１、Ａ８２及びＡ８３は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、前記環式基の１つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ＣＮ基、ＮＯ２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数１〜７の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、ｍ８１、ｍ８２、ｍ８３はそれぞれ０又は１であり、ｍ８１＋ｍ８２＋ｍ８３は１、２又は３である。ＣＨ＊８１及びＣＨ＊８２は各々独立にキラルな２価の基を表し、ＣＨ＊８３はキラルな３価の基を表す。
ここで、ＣＨ＊８１及びＣＨ＊８２に用いられるキラルな２価の基としては、不斉原子を有する次の２価基
や、軸不斉を有する次の２価基
が好ましい。ただし、ＣＨ＊８１及びＣＨ＊８２に用いられるこれらの２価基において、ベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の１つ又は２つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。
ＣＨ＊８３に用いられるキラルな３価の基としては、ＣＨ＊８１及びＣＨ＊８２に用いられるキラルな２価基の任意の位置に、−Ｘ８３（Ｚ８３Ａ８３）ｍ８３Ｒ８３が結合できることにより３価の基となればよい。
さらに好ましくは、キラルな２価基としてイソソルビド骨格を有する、次の化合物が挙げられる。
式中、Ｒ９１及びＲ９２は各々独立に炭素原子数１〜３０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が１つ又は２つ以上のヘテロ原子を含むことができる１つ又は２つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
Ｚ９１及びＺ９２は各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表す。
＜重合性化合物＞
本発明の強誘電性液晶組成物は、重合性化合物を添加して、高分子安定化液晶組成物とすることもできる。
＜重合性化合物（Ｉ）＞
本発明の強誘電性液晶組成物に用いられる重合性化合物（Ｉ）は、一般式（Ｉ−ａ）
（式（Ｉ−ａ）中、Ａ１は水素原子又はメチル基を表し、Ａ２は単結合又は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。）を表し、Ａ３及びＡ６はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１から１８のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数１から１７のアルキル基で置換されていても良い。）を表し、Ａ４及びＡ７はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１から１０のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数１から９のアルキル基で置換されていても良い。）を表し、ｋは１から４０を表し、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１から１０の直鎖もしくは分岐のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個もしくは２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い）、又は一般式（Ｉ−ｂ）
（式（Ｉ−ｂ）中、Ａ９は水素原子又はメチル基を表し、Ａ８は単結合又は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。）で表される基を表す。ただし、２ｋ＋１個あるＢ１、Ｂ２及びＢ３のうち前記一般式（Ｉ−ｂ）で表される基となるものの個数は０〜３個である。）で表される重合性化合物が好ましい。また、該重合性化合物の重合物のガラス転移温度が−１００℃から２５℃であることが好ましい。
なお、本願発明において、「アルキレン基」とは、特に断りのない場合、脂肪族直鎖炭化水素の両端の炭素原子から水素原子各１個を除いた二価の基「−（ＣＨ２）ｎ−」（ただしｎは１以上の整数）を意味するものとし、その水素原子からハロゲン原子もしくはアルキル基への置換、又はメチレン基から酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−もしくは−ＯＣＯ−への置換がある場合は、その旨を特に断るものとする。また、「アルキレン鎖長」とは、「アルキレン基」の一般式「−（ＣＨ２）ｎ−」におけるｎをいうものとする。
非液晶性モノマー（Ｉ）は、一般式（Ｉ−ａ）で表されるものの中で複数、主鎖長やアルキル側鎖長の異なるものを含有させても良い。
一般式（Ｉ−ａ）で表される重合性化合物（Ｉ）の好ましい構造として、下記一般式（Ｉ−ｃ）
（式（Ｉ−ｃ）中、Ａ１１及びＡ１９はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ１２及びＡ１８はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。）を表し、Ａ１３及びＡ１６はそれぞれ独立して炭素原子数２から２０の直鎖アルキル基（該直鎖アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）を表し、Ａ１４及びＡ１７はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１から１０のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数１から９のアルキル基で置換されていても良い。）を表し、Ａ１５は炭素原子数９から１６のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する少なくとも１個以上５個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数１から１０の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）を表す。）で表される化合物、一般式（Ｉ−ｄ）
（式（Ｉ−ｄ）中、Ａ２１及びＡ２２はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、ａは、６〜２２の整数を表す。）で表される化合物、一般式（Ｉ−ｅ）
（式（Ｉ−ｅ）中、Ａ３１及びＡ３２はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、ｂ及びｃはそれぞれ独立して１〜１０の整数を表し、ｄは１〜１０の整数を表し、ｅは０〜６の整数を表す。）で表される化合物、及び一般式（Ｉ−ｆ）
（式（Ｉ−ｆ）中、Ａ４１及びＡ４２はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、ｍ，ｎ，ｐ及びｑはそれぞれ独立して１〜１０の整数を表す。）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、式（Ｉ−ｃ）で表される化合物を含むことが好ましい。
一般式（Ｉ−ｃ）で表される重合性化合物の好ましい構造として、Ａ１１及びＡ１９はいずれも水素原子であることが好ましい。これらの置換基Ａ１１，Ａ１９がメチル基である化合物においても本願発明の効果は発現するが、水素原子である化合物は重合速度がより速くなる点で有利である。
Ａ１２及びＡ１８はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数１〜３のアルキレン基であることが好ましい。二つの重合性官能基間距離は、Ａ１２及びＡ１８とＡ１５とで独立的にそれぞれ炭素数の長さを変えて調整することができる。一般式（Ｉ−ｃ）で表される化合物の特徴は、重合性官能基間の距離（架橋点間の距離）が長いことであるが、この距離があまりに長いと重合速度が極端に遅くなって相分離に悪い影響が出てくるため、重合性官能基間距離には上限がある。一方、Ａ１３及びＡ１６の二つの側鎖間距離も主鎖の運動性に影響がある。すなわちＡ１３及びＡ１６の間の距離が短いと側鎖Ａ１３及びＡ１６がお互いに干渉するようになり、運動性の低下をきたす。従って、一般式（Ｉ−ｃ）で表される化合物において重合性官能基間距離はＡ１２、Ａ１８、及びＡ１５の和で決まるが、このうちＡ１２とＡ１８を長くするよりはＡ１５を長くした方が好ましい。
一方、側鎖であるＡ１３，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１７においては、これらの側鎖の長さが次のような態様を有することが好ましい。
一般式（Ｉ−ｃ）において、Ａ１３とＡ１４は主鎖の同じ炭素原子に結合しているが、これらの長さが異なるとき、長いほうの側鎖をＡ１３と呼ぶものとする（Ａ１３の長さとＡ１４の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ１３とする）。同様に、Ａ１６の長さとＡ１７の長さが異なるとき、長いほうの側鎖をＡ１６と呼ぶものとする（Ａ１６の長さとＡ１７の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ１６とする）。
このようなＡ１３及びＡ１６は、本願においてはそれぞれ独立して炭素原子数２から２０の直鎖アルキル基（該直鎖アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）とされているが、
好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数２から１８の直鎖アルキル基（該直鎖アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であり、
より好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数３から１５の直鎖アルキル基（該直鎖アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）である。
側鎖は主鎖に比べて運動性が高いので、これが存在することは低温での高分子鎖の運動性向上に寄与するが、前述したように二つの側鎖間で空間的な干渉が起こる状況では逆に運動性が低下する。このような側鎖間での空間的な干渉を防ぐためには側鎖間距離を長くすること、及び、側鎖長を必要な範囲内で短くすることが有効である。
さらにＡ１４及びＡ１７については、本願においてはそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１から１０のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数１から９のアルキル基で置換されていても良い。）とされているが、好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１から７のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であり、より好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１から５のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であり、さらに好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１から３のアルキル基（該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）である。
このＡ１４及びＡ１７についても、その長さが長すぎることは側鎖間の空間的な干渉を誘起するため好ましくない。この一方でＡ１４及びＡ１７が短い長さを持ったアルキル鎖である場合、高い運動性を持った側鎖になり得ること、及び隣接する主鎖同士の接近を阻害する働きを有することが考えられ、高分子主鎖間の干渉を防ぐ作用があり主鎖の運動性を高めているものと考えられ、アンカリングエネルギーが低温で増加して行くことを抑制することができ、高分子安定化液晶光学素子の低温域における特性を改善する上で有効である。
二つの側鎖間に位置するＡ１５は、側鎖間距離を変える意味からも、架橋点間距離を広げてガラス転移温度を下げる意味からも、長い方が好ましい。しかしながらＡ１５が長すぎる場合は一般式（Ｉ−ｃ）で表される化合物の分子量が大きくなりすぎ液晶組成物との相溶性が低下してくること、及び重合速度が遅くなりすぎて相分離に悪影響が出ること等の理由から自ずとその長さには上限が設定される。
よって、本願発明においてＡ１５は、炭素原子数９から１６のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する少なくとも１個以上５個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数１から１０の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良い。）であることが好ましい。
すなわち、本願発明においてＡ１５のアルキレン鎖長は炭素原子数９から１６であることが好ましい。Ａ１５は構造上の特徴として、アルキレン基中の水素原子が炭素原子数１から１０のアルキル基で置換された構造を有する。アルキル基の置換数は１個以上５個以下であるが、１個から３個が好ましく、２個又は３個置換されていることがより好ましい。置換するアルキル基の炭素原子数は、１個から５個が好ましく、１個から３個がより好ましい。
一般式（Ｉ−ａ）で表される化合物は、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３０，ｐｐ４９８５、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ６，ｐｐ６８１−６８４、及び、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＡ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．３４，ｐｐ２１７−２２５等の公知の方法で合成することができる。
例えば、一般式（Ｉ−ｃ）において、Ａ１４及びＡ１７が水素である化合物は、エポキシ基を複数有する化合物と、エポキシ基と反応し得る活性水素を有するアクリル酸やメタクリル酸等の重合性化合物とを反応させ、水酸基を有する重合性化合物を合成し、次に、飽和脂肪酸と反応させることにより得ることができる。
更に、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることにより得ることができる。
またラジカル重合性化合物が、例えば、一般式（Ｉ−ｃ）のＡ１４及びＡ１７がアルキル基であり、Ａ１２及びＡ１８が炭素原子数１であるメチレン基である場合は、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。
また、一般式（Ｉ−ｃ）のＡ１２及びＡ１８が炭素原子数３であるアルキレン基（プロピレン基；−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）の場合は、オキセタン基の代わりにフラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。更に、一般式（Ｉ−ｃ）のＡ１２及びＡ１８が炭素原子数４であるアルキレン基（ブチレン基；−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）の場合は、オキセタン基の代わりにピラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。
＜重合性液晶化合物（ＩＩ）＞
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる重合性液晶化合物（ＩＩ）は、下記一般式（ＩＩ−ａ）
（式（ＩＩ−ａ）中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｃ４及びＣ５はそれぞれ独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロへキシレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、シクロヘキセン−１，４−ジイル基、デカヒドロナフタレン−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、２，６−ナフチレン基又はインダン−２，５−ジイル基（これらの基のうち１，４−フェニレン基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、２，６−ナフチレン基及びインダン−２，５−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を１個若しくは２個以上有することができる。）を表し、Ｚ３及びＺ５はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。）を表し、Ｚ４は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、ｎ２は、０、１又は２を表す。ただし、ｎ２が２を表す場合、複数あるＣ４及びＺ４は同じであっても異なっていても良い。）、
一般式（ＩＩ−ｂ）
（式（ＩＩ−ｂ）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｃ６は１，４−フェニレン基、１，４−シクロへキシレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、シクロヘキセン−１，４−ジイル基、デカヒドロナフタレン−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、２，６−ナフチレン基又はインダン−２，５−ジイル基（これらの基のうち１，４−フェニレン基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、２，６−ナフチレン基及びインダン−２，５−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を１個若しくは２個以上有することができる。）を表し、Ｃ７はベンゼン−１，２，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，５−トリイル基、シクロヘキサン−１，２，４−トリイル基、シクロヘキサン−１，３，４−トリイル基又はシクロヘキサン−１，３，５−トリイル基を表し、Ｚ６及びＺ８はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。）を表し、Ｚ７は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、ｎ３は、０、１又は２を表す。ただし、ｎ３が２を表す場合、複数あるＣ６及びＺ７は同じであっても異なっていても良い。）、
及び一般式（ＩＩ−ｃ）
（式（ＩＩ−ｃ）中、Ｒ７は水素原子又はメチル基を表し、６員環Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ独立的に、
のいずれか（ただしｍは１から４の整数を表す。）を表し、ｎ４は０又は１の整数を表し、Ｙ０、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ３は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−を表し、Ｒ８は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１から２０のアルキル基、炭素原子数１から２０のアルケニル基、炭素原子数１から２０のアルコキシ基、又は炭素原子数１から２０の炭化水素基を表す。）からなる群より選ばれる少なくとも１種の重合性化合物（ＩＩ）である。
より具体的には、一般式（ＩＩ−ｄ）及び（ＩＩ−ｅ）
（式（ＩＩ−ｄ）及び（ＩＩ−ｅ）中、ｍ１は、０又は１を表し、Ｙ１１及びＹ１２はそれぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｙ１３及びＹ１４はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｙ１５及びＹ１６はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、ｒ及びｓはそれぞれ独立して２〜１４の整数を表す。式中に存在する１，４−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を１個若しくは２個以上有することができる。）のいずれかで表される化合物を用いると、機械的強度や耐熱性に優れた光学異方体が得られるので好ましい。
一般式（ＩＩ−ａ）で表される化合物の具体例を以下の（ＩＩ−１）から（ＩＩ−１０）に挙げることができる。
（式中、ｊ及びｋはそれぞれ独立的に２〜１４の整数を表す。）
また、一般式（ＩＩ−ｄ）及び（ＩＩ−ｅ）のいずれかで表される化合物の具体例を以下の（ＩＩ−１１）から（ＩＩ−２０）に挙げることができる。
（式中、ｊ及びｋはそれぞれ独立的に２〜１４の整数を表す。）
＜カイラル性を示す光重合性モノマー＞
光重合性モノマー（重合性化合物）としては、上述のようなアキラルな物質に限らず、カイラルな物質を用いてもよい。カイラル性を示す光重合性モノマーとしては、例えば、下記の一般式（ＩＩ−ｘ）、又は（ＩＩ−ｙ）で表される重合性化合物を用いることができる。
上記式（ＩＩ−ｘ）、及び式（ＩＩ−ｙ）において、Ｘは水素原子又はメチル基を表す。また、ｎ４は０又は１の整数を表し、ｎ５は、０、１又は２の整数を表す。ただし、ｎ５が２を表す場合、複数あるＴ４及びＹ４は同じであっても異なっていても良い。
また、６員環Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、１，４−フェニレン基、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキシレン基等の６員環構造を有する置換基を表す。ただし、６員環Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、これらの置換基にのみ限定されるものではなく、下記構造
を有する置換基のうち、何れか一種の置換基を有していればよく、互いに同じであっても異なっていても構わない。なお、上記置換基において、ｍは１〜４の整数を示す。
また、式（ＩＩ−ｙ）におけるＴ５は、ベンゼン−１，２，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，５−トリイル基、シクロヘキサン−１，２，４−トリイル基、シクロヘキサン−１，３，４−トリイル基又はシクロヘキサン−１，３，５−トリイル基などの環式３価基を表す。
また、式（ＩＩ−ｘ）及び式（ＩＩ−ｙ）におけるＹ１、Ｙ２、及びＹ４は、それぞれ独立的に、炭素原子数が１〜１０である直鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基であり、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基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−により置き換えられていてもよく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−を含んでいてもよい。また、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。すなわち、Ｙ１及びＹ２は、上記したいずれかの構造を有していれば、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
また、Ｙ０及びＹ３は、単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−を表す。
Ｚ１は、不斉炭素原子を持ちかつ分枝鎖構造を含む炭素原子数３〜２０のアルキレン基を表す。
Ｚ２は、炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表し、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。
本発明の強誘電性液晶組成物に用いられる重合性化合物は、上記の（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ−ｘ）、（ＩＩ−ｙ）のいずれか１つまたは２つ以上の組み合わせで用いてもよい。
本発明の強誘電性液晶組成物が重合性化合物を含有する場合の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、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、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン等のアセトフェノン系；
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系；
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系；
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系；
ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３′，４，４′−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；
２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系；
ミヒラーケトン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系；
１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
本発明においては、重合性液晶化合物（ＩＩ）のほかに多官能液晶性モノマーを添加することもできる。この多官能液晶性モノマーとしては、重合性官能基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、エチニル基、メルカプト基、マレイミド基、ＣｌＣＨ＝ＣＨＣＯＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＣｌ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−、ＲＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−（ここでＲは塩素、フッ素、又は炭素原子数１〜１８の炭化水素基を表す）が挙げられるが、これらの中でもアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基又はアクリロイルオキシ基が特に好ましく、アクリロイルオキシ基が最も好ましい。
多官能液晶性モノマーの分子構造としては、２つ以上の環構造を有することを特徴とする液晶骨格、重合性官能基、さらに液晶骨格と重合性官能基を連結する柔軟性基を少なくとも２つ有するものが好ましく、３つの柔軟性基を有するものがさらに好ましい。柔軟性基としては、−（ＣＨ２）ｎ−（ここでｎは整数を表す）で表されるようなアルキレンスペーサー基や−（Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ）ｎ−（ここでｎは整数を表す）で表されるようなシロキサンスペーサー基を挙げることができ、この中ではアルキレンスペーサー基が好ましい。これらの柔軟性基と液晶骨格、もしくは重合性官能基との結合部分には、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯ−のような結合が介在していても良い。
液晶組成物の応答速度の向上、配向安定性の向上、閾値電圧の低下、低温での応答速度低下の改善、レイヤー構造の安定化等の目的として、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子等のナノ粒子を添加することもできる。有機粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリヒドロキシアクリレート、ジビニルベンゼン等のポリマー粒子が挙げられる。無機粒子としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属が挙げられる。有機粒子や無機粒子は、表面を他の材料でコーティングしたハイブリッド粒子であってもよく、無機粒子の表面を有機材料でコーティングした有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。無機粒子の表面に付与する有機物が液晶性を示すと、周囲の液晶分子が配向しやすくなり、好ましい。
その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜添加しても良い。また、二軸性化合物や、イオン及び極性化合物のトラップ材料等を含有するものとすることもできる。
二軸性化合物において二軸性を示す分子構造としては、板状構造、円盤と棒を組み合わせた構造、半円盤と棒を組み合わせた構造、バナナ型液晶などの折れ曲がった構造、Ｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（分子側鎖で連結した構造）などが好ましく、具体的な二軸性化合物としてはＪ． Ｍａｔｅｒ． Ｃｈｅｍ．， ２０１０， ２０， ４２６３−４２９４、Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄ， Ｖｏｌ． ４， １０−２２ （２００４）などの文献に記載されている化合物などが挙げられる。
強誘電性液晶組成物は不純物等を除去したり、又は比抵抗値を更に高くしたりする目的で、シリカ、アルミナ等による精製処理を施しても良い。液晶組成物の比抵抗値としては、ＴＨＴで駆動するためには、１０１１Ω・ｃｍ以上が好ましく、１０１２Ω・ｃｍ以上がより好ましく、１０１３Ω・ｃｍ以上がより好ましい。また、液晶組成物中に不純物として存在するカチオンの影響を防止する方法として、クラウンエーテル、ポダンド、コロナンド、又はクリプタンド等のカチオン包接化合物を添加することもできる。
低温環境下でも液晶光学素子の性能を維持できるようにするため、強誘電性液晶組成物が低温保存安定性を有することが好ましい。液晶組成物の低温保存安定性は、０℃以下、２４時間以上の環境でＳｍＣ＊を維持することが好ましく、より好ましくは−２０℃以下、５００時間以上、さらに好ましくは−３０℃以下、７００時間以上の環境でＳｍＣ＊を維持することが好ましい。
（ネマチック組成物）
本発明に係る液晶成分としては、ネマチック組成物が好ましい。当該ネマチック組成物としては以下の液晶化合物を含むことが好ましい。
液晶としては、下記一般式（ＬＣ）で表される化合物を含有することが好ましい。
（一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよく、ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、
（ａ）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個以上のＣＨ２基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個のＣＨ基又は隣接していない２個以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）、及び
（ｃ）１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はクロマン−２，６−ジイル基、
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよく、ＺＬＣは単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ａは１〜４の整数を表すが、ａが２、３又は４を表し、ＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていても良く、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていても良い。）
前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ１）及び一般式（ＬＣ２）
（式中、ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ１１、及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
（該構造中、シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）を表し、ＸＬＣ１１、ＸＬＣ１２、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して水素原子、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１はそれぞれ独立して水素原子、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨ２Ｆ、ＯＣＨＦ２又はＯＣＦ３を表し、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１はそれぞれ独立して１〜４の整数を表し、ＡＬＣ１１、ＡＬＣ２１、ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
ＲＬＣ１１及びＲＬＣ２１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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、炭素原子数２〜５のアルケニル基がより好ましく、直鎖状であることが更に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
ＡＬＣ１１及びＡＬＣ２１はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
ＹＬＣ１１及びＹＬＣ２１はそれぞれ独立してＦ、ＣＮ、ＣＦ３又はＯＣＦ３が好ましく、Ｆ又はＯＣＦ３が好ましく、Ｆが特に好ましい。
ＺＬＣ１１及びＺＬＣ２１は単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましく、単結合、−ＯＣＨ２−又は−ＣＦ２Ｏ−がより好ましい。
ｍＬＣ１１及びｍＬＣ２１は１、２又は３が好ましく、低温での保存安定性、応答速度を重視する場合には１又は２が好ましく、ネマチック相上限温度の上限値を改善するには２又は３が好ましい。
一般式（ＬＣ１）は、下記一般式（ＬＣ１−ａ）から一般式（ＬＣ１−ｃ）
（式中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表し、ＡＬＣ１ａ１、ＡＬＣ１ａ２及びＡＬＣ１ｂ１は、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表し、ＸＬＣ１ｂ１、ＸＬＣ１ｂ２、ＸＬＣ１ｃ１〜ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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、炭素原子数２〜５のアルケニル基がより好ましい。
ＸＬＣ１１〜ＸＬＣ１ｃ４はそれぞれ独立して水素原子又はＦが好ましい。
ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３又はＯＣＦ３が好ましい。
また、一般式（ＬＣ１）は、下記一般式（ＬＣ１−ｄ）から一般式（ＬＣ１−ｍ）
（式中、ＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ１）におけるＲＬＣ１１、ＹＬＣ１１、ＸＬＣ１１及びＸＬＣ１２と同じ意味を表し、ＡＬＣ１ｄ１、ＡＬＣ１ｆ１、ＡＬＣ１ｇ１、ＡＬＣ１ｊ１、ＡＬＣ１ｋ１、ＡＬＣ１ｋ２、ＡＬＣ１ｍ１〜ＡＬＣ１ｍ３は、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表し、ＸＬＣ１ｄ１、ＸＬＣ１ｄ２、ＸＬＣ１ｆ１、ＸＬＣ１ｆ２、ＸＬＣ１ｇ１、ＸＬＣ１ｇ２、ＸＬＣ１ｈ１、ＸＬＣ１ｈ２、ＸＬＣ１ｉ１、ＸＬＣ１ｉ２、ＸＬＣ１ｊ１〜ＸＬＣ１ｊ４、ＸＬＣ１ｋ１、ＸＬＣ１ｋ２、ＸＬＣ１ｍ１及びＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ＺＬＣ１ｄ１、ＺＬＣ１ｅ１、ＺＬＣ１ｊ１、ＺＬＣ１ｋ１、ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であるのが好ましい。
ＲＬＣ１１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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、炭素原子数２〜５のアルケニル基がより好ましい。
ＸＬＣ１１〜ＸＬＣ１ｍ２はそれぞれ独立して水素原子又はＦが好ましい。
ＹＬＣ１１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３又はＯＣＦ３が好ましい。
ＺＬＣ１ｄ１〜ＺＬＣ１ｍ１はそれぞれ独立して−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−が好ましい。
一般式（ＬＣ２）は、下記一般式（ＬＣ２−ａ）から一般式（ＬＣ２−ｇ）
（式中、ＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ２）におけるＲＬＣ２１、ＹＬＣ２１、ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２３と同じ意味を表し、ＸＬＣ２ｄ１〜ＸＬＣ２ｄ４、ＸＬＣ２ｅ１〜ＸＬＣ２ｅ４、ＸＬＣ２ｆ１〜ＸＬＣ２ｆ４及びＸＬＣ２ｇ１〜ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ＺＬＣ２ａ１、ＺＬＣ２ｂ１、ＺＬＣ２ｃ１、ＺＬＣ２ｄ１、ＺＬＣ２ｅ１、ＺＬＣ２ｆ１及びＺＬＣ２ｇ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であるのが好ましい。
ＲＬＣ２１はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、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、炭素原子数２〜５のアルケニル基がより好ましい。
ＸＬＣ２１〜ＸＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して水素原子又はＦが好ましく、ＹＬＣ２１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３又はＯＣＦ３が好ましい。
ＺＬＣ２ａ１〜ＺＬＣ２ｇ４はそれぞれ独立して−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−が好ましい。
また、前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ３）〜一般式（ＬＣ５）
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５はＣＨ２基又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１〜ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１〜ＺＬＣ５２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
ＲＬＣ３１〜ＲＬＣ５２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
ＡＬＣ３１〜ＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
ＺＬＣ３１〜ＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＯＣＨ２−が好ましい。
一般式（ＬＣ３）は、下記一般式（ＬＣ３−ａ）及び一般式（ＬＣ３−ｂ）
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１と同じ意味を表し、ＸＬＣ３ｂ１〜ＸＬＣ３ｂ６は水素原子又はフッ素原子を表すが、ＸＬＣ３ｂ１及びＸＬＣ３ｂ２又はＸＬＣ３ｂ３及びＸＬＣ３ｂ４のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、ｍＬＣ３ａ１は１、２又は３であり、ｍＬＣ３ｂ１は０又は１を表し、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
ＡＬＣ３１は、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表すことが好ましく、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
ＺＬＣ３１は単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
一般式（ＬＣ３−ａ）としては、下記一般式（ＬＣ３−ａ１）〜一般式（ＬＣ３−ａ４）を表すことが好ましい。
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数１〜７のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数１〜７のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
一般式（ＬＣ３−ｂ）としては、下記一般式（ＬＣ３−ｂ１）〜一般式（ＬＣ３−ｂ１２）を表すことが好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）、一般式（ＬＣ３−ｂ６）、一般式（ＬＣ３−ｂ８）、一般式（ＬＣ３−ｂ１１）を表すことがより好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）及び一般式（ＬＣ３−ｂ６）を表すことがさらに好ましく、一般式（ＬＣ３−ｂ１）を表すことが最も好ましい。
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数２又は３のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数２のアルキル基を表すことがより好ましい。
一般式（ＬＣ４）は下記一般式（ＬＣ４−ａ）から一般式（ＬＣ４−ｃ）、一般式（ＬＣ５）は下記一般式（ＬＣ５−ａ）から一般式（ＬＣ５−ｃ）
（式中、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ４）におけるＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１と同じ意味を表し、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ５）におけるＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２と同じ意味を表し、ＺＬＣ４ａ１、ＺＬＣ４ｂ１、ＺＬＣ４ｃ１、ＺＬＣ５ａ１、ＺＬＣ５ｂ１及びＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であるのがより好ましい。
ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
ＺＬＣ４ａ１〜ＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
前記一般式（ＬＣ）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ６）
（式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ＡＬＣ６１〜ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されていてもよく、１，４−フェニレン基中１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、ｍｉｉｉ１は０〜３を表す。ただし、一般式（ＬＣ１）〜一般式（ＬＣ６）で表される化合物を除く。）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物が好ましい。
ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
ＡＬＣ６１〜ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
一般式（ＬＣ６）は、一般式（ＬＣ６−ａ）から一般式（ＬＣ６−ｍ）
（式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１〜７のアルキル基、炭素原子数１〜７のアルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基又は炭素原子数２〜７のアルケニルオキシ基を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であるのがより好ましい。
＜重合性化合物＞
本発明のネマチック液晶組成物は、重合性化合物を添加して、高分子安定化液晶組成物とすることもできる。高分子安定化液晶組成物は、ネマチック液晶組成物にポリマー成分の前駆体であるモノマーとして添加することが好ましい。モノマーとしては、強誘電性液晶組成物に用いられる重合性化合物と同様のものを用いることができる。
「潤滑成分」
本発明に係る液晶組成物において、潤滑成分の配向秩序度が液晶成分の配向秩序度と異なることが好ましい。
本発明において、境界領域とは、液晶組成物中において、液晶ドメイン同士の配向方向が互いに異なる境界線（または面）を含む領域（いわゆる不均一な相）をいい、当該境界領域の好ましい状態は以下の３つの状態が例示される。
（状態１）
境界領域に液晶成分と潤滑成分とが混在しており、液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２の液晶の秩序度より境界領域に混在する液晶成分の秩序度が低い状態。
（状態２）
境界領域に液晶成分と潤滑成分とが混在していても混在していなくてもよく、境界領域に存在する潤滑成分の秩序度が液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２の液晶の秩序度より高くても低くてもよく、潤滑成分と液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２の液晶（分子）との相互作用が、液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２における液晶間の相互作用よりも弱い状態。
（状態３）
境界領域に液晶成分と潤滑成分とが混在していても混在していなくてもよく、潤滑成分と液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２の液晶との相互作用が強くても弱くても良く、潤滑成分の秩序度が液晶ドメイン１あるいは液晶ドメイン２の液晶の秩序度より低い状態
本発明に係る潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度以下であることがより好ましく、潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度より低いことがさらにより好ましい。
配向秩序度Ｓは下記数式（１）で表される。
ここで、数式（１）において、＜＞は熱平均、Ｐ２（θ）は２次のルジャンドル多項式、θはそれぞれの分子の長軸が配向ベクトルｎとなす角度、ｆ（θ）は分布関数であり、ｆ（θ）ｄΩは微小立体角ｄΩ中に分子を見出す確率である。また、当該配向秩序度Ｓは、ＮＭＲや偏光吸収法などで測定できる。液体と液晶とでは、配向秩序度が異なる。液晶は配向秩序度を有しているのに対して、液体は等方性なので配向秩序を有しない。潤滑成分としては、液晶成分より配向秩序度の小さな液晶化合物であってもよいが、等方性の液体として存在し得る化合物が好ましい。液晶成分に微粒子あるいはポリマー等を添加することで、配向秩序を乱した状態にすること等により、液晶ドメインの間を区画する境界領域を形成することもできる。
本発明に係る潤滑成分は、液晶性を示してもよい。その場合、当該潤滑成分が、液晶成分の機能を奏するため、本発明に係る液晶組成物においては液晶性を示す潤滑成分のみで構成されてもよい。例えば本発明に係る潤滑成分として、光応答性のアゾ系化合物（式（Ｉａ−１））を選択する場合、当該アゾ系化合物は液晶性を示し、かつ光に応答して溶解性が変化する。そのため、本発明に係る液晶組成物として（式（Ｉａ−１））を一対の基板からなる液晶セルに充填し、当該セル充填されている液晶組成物の一部に光を照射すると、照射された領域の（式（Ｉａ−１））の化合物は、その化学構造変化により溶解性が変化する。これにより、光が照射された領域が本発明に係る境界領域となり、当該光が照射された領域である本発明に係る境界領域を境にして、第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインに区画することができる。これにより光を照射することで境界領域を形成し、かつ当該境界領域を境に第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインを形成し、これらのドメイン間において電場印加に応動する液晶分子の運動による衝突を軽減できる。
本発明の好ましい実施形態の一つは、外部刺激により化学構造が変化する刺激応答性物質を含む潤滑成分の少なくとも一部に外部刺激を与える工程と、前記外部刺激に応答して活性化された刺激応答性物質を含む領域を起点となり少なくとも２つ以上の配向方向が異なる液晶ドメインを形成する工程と、を備える、潤滑成分を含む液晶組成物の高速応答化処理方法である。
光、磁場、または電場などの外部刺激を局地的に刺激応答性物質に与えることで、当該刺激応答性物質を含む潤滑成分の化学構造の変化などに伴う溶解性の変化や相分離などを引き起こし、活性化された刺激応答性物質を含む領域が形成される。するとこの領域を起点（いわゆる境界領域やｓｌｉｐｐｙ界面とも称する。）として少なくとも２つ以上の配向方向が異なる液晶ドメインが形成される。これにより、当該活性化された刺激応答性物質を含む領域が境界領域となるため、外部電圧を印加すると異なる配向方向を有する液晶ドメイン中のそれぞれの液晶分子の運動を円滑にすることができると考えられる。
本発明に係る潤滑成分と本発明に係る液晶成分とは相分離することが好ましい。
本発明に係る潤滑成分は、光応答性材料、溶媒、ポリマー、微粒子、ゲルおよびパーフルオロアルキル基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
本発明に係る光応答性材料としては、光異性化可能な化合物として、例えば、アゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロベンゾピラン誘導体、α − アリール− β − ケト酸誘導体、α − ヒドラゾノ− β − ケト酸誘導体、カルコン誘導体、アゾ化合物誘導体、ベンジリデンフタルイミデン誘導体、ヘミチオインジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、スピロオキサジン誘導体、シンナムアルデヒド誘導体、レチナール誘導体、フルギド誘導体、ジアリールエテン誘導体、ポリメチン系化合物、ベンゾチアゾリノスピロピラン誘導体、ベンゾキオピラン系ピロピラン誘導体並びにそれらの異性体及びヘテロ元素置換体から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
また、光異性化可能な化合物として一般式（Ｉａ−１）
（式中、Ｌａは重合性基又は水素原子を表し、Ｓａはスペーサー単位を表し、Ｐは光化学的に異性化可能であり、かつ光化学的に架橋されない部位を表す。）
で表される化合物を用いることができる。
一般式（Ｉａ−１）において、Ｐが、下記一般式（ＶＩ）
（式中、破線はＳａへの結合を表すが、一方の破線のみで結合している場合はもう一方の破線は水素原子に結合しており；Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ独立して１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、２，５−チオフェニレン基、２，５−フラニレン基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基、−ＮＲ１Ｒ２（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１から５のアルキル基を表す。）又は炭素原子数１から１０の直鎖若しくは分岐アルキル基によって置換されていても良く、該アルキル基は非置換であるか、又はフッ素原子で置換されていても良く、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔは、それぞれ独立して０又は１を表すが、０＜ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔを表す。）
で表される構造であることが好ましく、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ独立して１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることが好ましく、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ独立して２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることがより好ましく、ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔは１以上２以下がより好ましく、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５は、それぞれ独立して２，６−ナフチレン基、又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることが特に好ましく、ｐ及びｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔは１であることが特に好ましい。
液晶配向性を改善するためにはＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５はそれぞれ独立してピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又は１，４−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためには、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５はそれぞれ独立して１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、２，５−チオフェニレン基又は２，５−フラニレン基が好ましい。又、液晶を配向させるために必要な光照射量を少なくするためにはＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５はピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、２，５−チオフェニレン基又は１，４−フェニレン基が好ましく、ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔは１から２が好ましい。又、より長波長での光配向を行うためにはＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４及びＡ５はピリミジン−２，５−ジイル基、２，５−チオフェニレン基、２，６−ナフチレン基、２，５−フラニレン基が好ましく、ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔは１から３が好ましい。
一般式（ＶＩ）には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の一般式（Ｐ−ａ−１）〜一般式（Ｐ−ｅ−７）
で表される化合物が特に好ましい。
中でも一般式（Ｐ−ａ−１）〜（Ｐ−ａ−９）、一般式（Ｐ−ｂ−１）〜（Ｐ−ｂ−８）、一般式（Ｐ−ｃ−１）又は一般式（Ｐ−ｅ−５）で表される化合物がさらに好ましい。
一般式（Ｉａ−１）において、Ｓａは、一般式（Ｉａ−３）中のＳｃと同様の基を表すことが好ましい。
本発明に係る溶媒は極性溶媒であることが好ましい。本発明の潤滑成分が極性溶媒である、疎水性を示す液晶成分と容易に相分離を形成することができる。また当該極性溶媒としては、水系溶媒であっても有機溶媒であってもよく、さらに水系溶媒である場合は、公知の塩や緩衝塩、金属イオンなどを含む水溶液を使用しても良い。当該極性溶媒の一例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等のグリコール；ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル；グリセリン、ポリエチレングリコール、ＴＨＦ、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の他の溶媒が挙げられる。また、本発明に係る溶媒は、極性溶媒を単独で使用してもまたは２種以上混合して使用してもよい。
本発明に係るポリマーとしては、ポリアルキレン系樹脂，ポリスチレン系樹脂，ビニル系樹脂，ビニリデン系樹脂，アクリル系樹脂，熱可塑性ポリウレタン，アセタール樹脂，ポリカーボネート，フッ素樹脂，ケイ素樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリイミド系樹脂，ＰＰＯ樹脂（ポリフェニレンオキサイド），ノリル樹脂，ポリスルフオン，ポリジフェニルエーテル，ポリエーテル，ポリユリア樹脂，ポリエチレンオキサイド，ポリビスジエン樹脂，ポリパラフェニルエーテル，ポリチアゾール，ポリオキシチアゾール，ポリトリアゾール，ＴＰＸ樹脂（４−メチルペンチン−１樹脂），フェノキシ樹脂，ポリフェニレン，ポリベンゾシクロブテン，ポリキノリン，ポリベンゾオキサゾール，ポリヒダントイン，ポリヒドラジッド，ロジン樹脂，合成ゴム，アイオノマー，糖鎖，ポリペプチド，等及びこれらの誘導体あるいは共重合体があげられる。熱硬化性樹脂として，フェノール樹脂，ユリア樹脂，メラミン樹脂，キシレン樹脂，フラン樹脂，ジアリルフタレート樹脂，ポリエステル，アルキド樹脂，エポキシ樹脂，アニリン樹脂，ポリウレタン，ポリイミド，アルキルベンゼン樹脂，グアナミン樹脂等があげられる。ポリエステル，アルキド樹脂として，不飽和ポリエステル，グリプタル系樹脂，イソフタル酸系樹脂，テレフタル酸系樹脂，脂肪族ポリエステル，ポリカーボネート等があげられる。ポリアルキレン系樹脂とは，ポリプロピレン，ポリエチレン，ニチレン酢酸ビニル共重合樹脂，エチレンアクリル酸エチル共重合樹脂等があげられる。
ポリスチレン系樹脂とは，ポリスチレン及びその共重合樹脂であり，ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂），ＡＳＡ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂），鎖状ポリエステル，ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂），ＡＣＳ樹脂（アクリロニトリル−ビニルクロライドースチレン共重合樹脂）等があげられる。合成ゴムとしては，ブタジエン系合成ゴム，オレフイン系合成ゴム，多硫化系合成ゴム等があげられる。ビニル系樹脂としては，酢酸ビニル樹脂，塩化ビニル樹脂，塩化酢酸ビニル樹脂，ポリビニルアルコール，ポリビニルホルマール，ポリビニルアセトアセタール，ポリビニルブチラール，ポリビニルエーテル，ポリビニルシンナメート，ポリビニルアセタール，等の他，ビニル系樹脂，ビニリデン系樹脂，アクリルニトリル樹脂，エチレン系樹脂，アクリル系樹脂，スチレン系樹脂，等との共重合樹脂があり，例として，塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂，塩化ビニル塩化ビニリデン共重合樹脂，塩化ビニルアクリロニトリル共重合体樹脂，エチレン塩化ビニル共重合樹脂，塩化ビニルアクリル酸エステル共重合樹脂，塩化ビニルメタクリル酸エステル共重合樹脂，プロピレン塩化ビニル共重合樹脂等があげられる。ビニリデン系樹脂には，塩化ビニリデン樹脂，フッ化ビニリデン樹脂等があげられる。アクリル系樹脂とは，メタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルの重合体であり，メタクリル酸エステル，アクリル酸エステルには，メタクリル酸メチルのようなメチルエステルの他エチルエステル，ｎ−プロピルエステル，イソプロピルエステル，ブチルエステル，等があげられる。
ポリアミド系樹脂としては，各種ナイロン，ポリアミド酸，ポリアミドイミド，アミドエポキシ樹脂，等があげられる。各種ナイロンには，ナイロン６，ナイロン８，ナイロン１１，ナイロン６６，ナイロン６１０等があげられる。ポリイミド系樹脂としては，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリベンツイミダゾール，ポリエーテルイミド，ポリエステルイミド，ポリイソイミド，等があげられる。
フッ素樹脂としては，ポリ４フッ化エチレン，ポリフッ化塩化エチレン，ポリフッ化ビニリデン等があげられる。ケイ素樹脂には，シラン鎖を持つものと，シロキサン鎖を持つものとがあり，用いる原料によって，鎖状構造を持つ高分子と網状構造を持つ高分子とがある。シロキサン鎖を持つものとしては，ポリジメチルシロキサン等があげられる。アイオノマーとは，高分子の側鎖にカルボキシル基等の有機酸基が入り、その間に金属イオン等が介在した結合によって，網状に結合した構造を持つ高分子である。
糖鎖としては，セルロース系樹脂，アルギン酸，デンプン等があげられる。セルロース系樹脂としては，セルロース，セルロースエステル及びセルロースエーテルがあげられる。セルロースエステルとしては，ニトロセルロース，アセチルセルロース，アセチルブチルセルロース，等があげられる。セルロースエーテルとしては，メチルセルロース，エチルセルロース，セルロースエステル，セルロースエーテル等があげられる。
本発明の液晶組成物は、液晶組成物と高分子を混合して調製してもよいが、まず、液晶組成物重合性化合物とを混合した重合性化合物含有液晶組成物を調製した後、当該重合性化合物含有液晶組成物中の重合性基を有する化合物を重合させることによって製造することが好ましい。すなわち、ポリマーは、重合性基を持つモノマーを液晶組成物に添加しておき、後ほど、重合して作ることが好ましい。
液晶組成物と複合させる高分子材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂などが挙げられる。光硬化性樹脂としては、光硬化性アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂などが挙げられる。（熱又は光）硬化性樹脂を用いる場合、外場を印加する際は未硬化の液状樹脂又は重合性化合物（モノマー）であり、所望の配向状態が得られた後に該樹脂を硬化させることができる。
例えばアクリル樹脂の場合、アクリレートを主成分とする狭義のアクリル樹脂でも、メタクリレートを主成分とするメタクリル樹脂でもよく、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル類（アクリレート又はメタクリレート。以下、両者を総称して「（メタ）アクリレート」という。）の１種からなる単独重合体、２種以上の（メタ）アクリレートからなる共重合体、１種以上の（メタ）アクリレートと１種以上の他のコモノマーからなる共重合体が挙げられる。重合性化合物（モノマー）としては、例えば次のものが挙げられる。
１分子に重合性官能基を１つ有する、単官能性（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等の環状アルキル（メタ）アクリレート；その他の脂肪族（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート；メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート等のエーテル基含有（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）アクリレート等の芳香族（メタ）アクリレート；２−（ジエチルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２
−（ジメチルアミノ）エチル（メタ）アクリレート等のアミノ基含有（メタ）アクリレート；グリシジル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
１分子に重合性官能基を２つ有する、二官能性（メタ）アクリレートとしては、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールジ（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、１，７−ヘプタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，８−オクタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールジ（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、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート；その他の脂肪族ジ（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、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＳジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＳジ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＳジ（メタ）アクリレート等のビスフェノール類またはそのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド（ＥＯ）やプロピレンオキサイド（ＰＯ）等）変性体のジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
１分子に重合性官能基を３つ以上有する、多官能性アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンＰＯ変性トリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性グリセリントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセリントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられる。
他のコモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、エチレン、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ジビニルベンゼン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリロニトリル等が挙げられる。
モノマーとしては、一般式（Ｉａ−３）
（式中、Ｌｃは重合性基を表し、Ｓｃはスペーサー単位を表し、ＶｃはＶｃは側鎖部位を表す。）
一般式（Ｉａ−３）において、Ｓｃが、下記一般式（ＩＶ）
（式中、破線はＬｃ、又はＶｃへの結合を表すが、一方の破線のみで結合している場合はもう一方の破線は水素原子に結合しており、
Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜２０を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−を表すが、これらの置換基において非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２―、−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（式中、Ｒは独立して水素又は炭素原子数１から５のアルキル基を表す。）で置換することができ、
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、２，５−チオフェニレン基、２，５−フラニレン基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、ｐ及びｑは、それぞれ独立して、０又は１を表す。）
で表される構造であることが好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜１２を表し、非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｒは水素、メチル基又はエチル基を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜１０を表し、非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、Ｒは水素、メチル基又はエチル基を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、２，６−ナフチレン基、又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることがより好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜６を表し、非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−が特に好ましく、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、２，６−ナフチレン基、又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが特に好ましい。
一般式（ＩＶ）には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の一般式（Ｓ−ａ−１）〜一般式（Ｓ−ａｄ−９）
で表される化合物が特に好ましい。
これらの中でも、一般式（Ｓ−ａ−６）〜（Ｓ−ａ−１６）、一般式（Ｓ−ｂ−３）〜（Ｓ−ｂ−１０）、一般式（Ｓ−ｃ−３）〜（Ｓ−ｃ−１０）、一般式（Ｓ−ｄ−３）〜（Ｓ−ｄ−１２）、一般式（Ｓ−ｋ−４）〜（Ｓ−ｋ−７）、一般式（Ｓ−ｌ−１３）〜（Ｓ−ｌ−１７）、一般式（Ｓ−ｏ−３）〜（Ｓ−ｏ−１４）、一般式（Ｓ−ｐ−２）〜（Ｓ−ｐ−１３）、一般式（Ｓ−ｓ−１）〜（Ｓ−ｓ−８）、一般式（Ｓ−ｔ−１）〜（Ｓ−ｔ−８）、一般式（Ｓ−ｙ−１）〜（Ｓ−ｙ−９）及び一般式（Ｓ−ａａ−１）〜（Ｓ−ａａ−９）で表される化合物がさらに好ましい。
一般式（Ｉａ−３）において、Ｖｃが、下記一般式（Ｖ）
（式中、破線はＳｃへの結合を表し；
Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６及びＺ７は、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜２０を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−を表すが、これらの置換基において非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２―、−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（式中、Ｒは独立して水素又は炭素原子数１から５のアルキル基を表す。）で置換することができ、Ａ３、Ａ４、Ａ５及びＡ６は、それぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、１，４−ナフチレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、２，５−チオフェニレン基、２，５−フラニレン基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、ｒ、ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ独立して０又は１を表し、Ｒ２は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数１〜２０のアルキル基を表すが、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、１つのＣＨ２基又は２以上の非隣接ＣＨ２基は−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び／又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良い。）
で表される構造であることが好ましい。
Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６及びＺ７はそれぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）ｕ−（式中、ｕは１〜１２を表し、非隣接のＣＨ２基の一つ以上は独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｒは独立して水素、メチル基又はエチル基を表す。）、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、―ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、Ａ３、Ａ４、Ａ５及びＡ６はそれぞれ独立してトランス−１，４−シクロヘキシレン基、２，６−ナフチレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基又は１，４−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、ｒ、ｓ、ｔ及びｕはｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕが０以上３以下であることが好ましく、Ｒ２は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数１〜１８のアルキル基（該アルキル基中の１つのＣＨ２基又は２以上の非隣接ＣＨ２基は−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び／又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良い。）で表される構造であることが好ましい。
一般式（Ｖ）には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の一般式（Ｖ−ａ−１）〜一般式（Ｖ−ｑ−１０）
で表される化合物が特に好ましい。
中でも一般式（Ｖ−ａ−１）〜（Ｖ−ａ−１５）、一般式（Ｖ−ｂ−１１）〜（Ｖ−ｂ−１５）、一般式（Ｖ−ｃ−１）〜（Ｖ−ｃ−１１）、一般式（Ｖ−ｄ−１０）〜（Ｖ−ｄ−１５）、一般式（Ｖ−ｆ−１）〜（Ｖ−ｆ−１０）、一般式（Ｖ−ｇ−１）〜（Ｖ−ｇ−１０）、一般式（Ｖ−ｈ−１）〜（Ｖ−ｈ−１０）、一般式（Ｖ−ｊ−１）〜（Ｖ−ｊ−９）、一般式（Ｖ−ｌ−１）〜（Ｖ−ｌ−１１）又は一般式（Ｖ−ｍ−１）〜（Ｖ−ｍ−１１）がさらに好ましい。
本発明に係るゲルとしては、化学ゲルでも物理ゲルでもよく、高分子ゲルでも低分子ゲルでもよく、有機ゲルでも無機ゲルでも有機・無機ゲルでもよく、水素結合性ゲル・非水素結合性ゲルでも良い。
本発明に係る微粒子としては、材質としては特に限定されず、有機質微粒子でも無機質微粒子でもよく、有機質固体粒子や無機質固体粒子等を用いることができる。有機質固体粒子としては、スチレン系、アクリル系等の有機材料で形成された固体状の微粒子であれば特に限定されるものではない。また、無機質固体粒子としては、無機材料で形成された固体状の微粒子であれば特に限定されるものではない。
上記固体粒子とは、微粒子の中で、液体状の微粒子を除くものであり、例えば、互いに混ざり合わない２液相間で、一方が他方の相に微粒子状に分散している乳濁液におけるミセルにより形成される微粒子を除くものである。
上記微粒子の好ましい形態としては、例えば、（１） 有機質固体粒子、（２） 無機酸化物で形成されたもの、（３） フラーレン及び／又はカーボンナノチューブで形成されたものが挙げられる。これらの中でも、ナノサイズの微粒子であるものを用いることが好ましい。
上記有機質固体粒子としては、例えば、ポリスチレンビーズ、ポリメチルメタクリレートビーズ、ポリヒドロキシエチルアクリレートビーズ、ジビニルベンゼンビーズ等のポリマービーズの形態の微粒子を用いるのが好適である。これらは、架橋されていてもよく、架橋されていなくてもよい。
上記無機酸化物で形成された微粒子としては、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で形成された微粒子や金属元素の酸化物により形成された微粒子が好適である。また、ガラスビーズ、シリカビーズや、チタニア、アルミナ等の無機質ビーズの形態の微粒子を用いるのが好適である。これらの微粒子は、親水性でもよく、疎水性でもよい。また、ビーズの形態の微粒子は、そのまま用いてもよく、加熱処理したものや、ビーズ表面に有機物を付与したものを用いてもよい。
上記フラーレンとしては、炭素原子を球殻状に配置したものであればよく、例えば、炭素原子数ｎが２４〜９６の安定した構造のものが好適である。このようなフラーレンとしては、炭素原子６０個からなるＣ６０の球状閉殻炭素分子群等が挙げられる。
上記カーボンナノチューブとしては、例えば、厚さ数原子層のグラファイト状炭素原子面を丸めた円筒形状のナノチューブ等が好適である。
上記微粒子の形状としては特に限定されず、例えば、球状、楕円体状、塊状、柱状、錐状や、これらの形状に突起を持った形態、これらの形状に穴があいている形態等が挙げられる。また、上記微粒子の表面形態としては特に限定されず、例えば、平滑でもよく、凹凸や孔、溝を有していてもよい。
また、ナノ粒子でもよい。ナノ粒子は、純物質であってもよく、混合物であってもよい。さらに、純物質は、単体であってもよく、化合物であってもよい。また、ナノ粒子は、気体、液体、固体のいずれであってもよいが、好ましくは液体又は固体である。ナノ粒子は、金属、半金属、無機酸化物、半導体，磁性体，有機物などの幅広い材料を単独でまたは複数種類を組み合わせて適用することができる。
金属としては、例えば、金，銀，銅，白金，パラジウム，アルミニウム，タングステン，鉛，亜鉛，コバルト，ニッケル，インジウム，アルミニウム，鉄，ロジウム，マンガン，クロム，モリブデン，カドミウム，チタン，ルテニウム，オスミウムなどが挙げられる。
半金属としては、例えば、ビスマス，テルルなどが挙げられる。
無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＭｏＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｉＯ２，ＳｎＯ２，ＢａＴｉＯ３，ＴｉＯ２，ＵＯ２，Ｖ２Ｏ５，ＷＯ３，ＺｒＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＣｕＯ，ＣｄＯ，Ｉｎ２Ｏ３，Ｃｏ３Ｏ４，ＨｆＯ２ などが挙げられる。
半導体としては、例えば、ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳｅなどが挙げられる。
磁性体としては、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＭＰｔ，Ｍｐｄなどが挙げられる。
有機物としては、Ｃ６０系、カーボンナノチューブなどが挙げられる。
本発明の潤滑成分は、パーフルオロアルキル基を有する化合物を含むことが好ましい。
パーフルオロアルキル基は、直鎖状あるいは、分岐状・環状等の非直鎖状のアルキル基の水素原子がフッ素原子に置き換わったものであり、アルキル基の水素原子の全てあるいは一部が置き換わったものを含む。アルキル基の水素原子の２つ以上がフッ素原子に置き換わったものが好ましく、３つ以上が置き換わったものがさらに好ましい。
パーフルオロアルキル基を有する化合物は液晶性を示しても示さなくても良い。液晶性を示すものとしては、日本液晶学会誌「液晶」第４巻第４号３３７頁（２０００年）竹中・岡本著に記載の化合物が例示される。液晶性を示さないものとしては以下に例示を挙げる。
本発明に係るパーフルオロアルキル基を有する化合物は、低分子やモノマーであってもポリマーであってもよい。
本発明に係るパーフルオロアルキル基を有する化合物がポリマーの場合は、例えば以下のフポリマー化合物を使用することができる。前記パーフルオロアルキル基を有するポリマー化合物は、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕、フッ化ビニリデン〔ＶｄＦ〕、クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕、フッ化ビニル〔ＶＦ〕、へキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、へキサフルオロイソブテン〔ＨＦＩＢ〕、ＣＨ２＝ＣＸ１（ＣＦ２）ｎＸ２（式中、Ｘ１はＨ又はＦ、Ｘ２はＨ、Ｆ又はＣｌ、ｎは１〜１０の整数である。）で表されるモノマー、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＲｆ１（式中、Ｒｆ１は、炭素数１〜８のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕、及び、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＣＨ２−Ｒｆ２（式中、Ｒｆ２は、炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基）で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、及び、テトラフルオロイソブテンからなる群より選択される少なくとも１種の含フッ素単量体に基づく重合単位を有することが好ましい。また前記ポリマー化合物は、ＴＦＥ、ＨＦＰ、ＰＡＶＥ、ＣＴＦＥ、ＶｄＦおよびＶＦ残基からなる群より選択される少なくとも１種のモノマーに由来のユニットを含むポリマーであることがより好ましい。
また、前記パーフルオロアルキル基を有する化合物は、５〜１２の炭素原子を有するパーフルオロ脂肪族炭化水素（例えば、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサンおよびパーフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン）；ポリフルオロ芳香族炭化水素（例えば、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン）；ポリフルオロ脂肪族炭化水素、パーフルオロブチルメチルエーテルおよび類似のＨＦＥなどが挙げられる。
さらに、前記パーフルオロアルキル基を有する化合物は、以下の一般式（Ｆ）で表されるモノマーまたは当該モノマーを重合してなる重合体であってもよい。
一般式（Ｆ）：
［上記一般式（Ｆ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ同一又は異なってもよく、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜１０のパーフルオロアルキル基、式：ＣｍＨｎＦｐ（前記式中、ｍは１〜１０の整数、ｎは、１〜２ｍの整数、ｐは２ｍ＋１−ｎである）で表される炭素数１〜１０のポリフルオロアルキル基、炭素数６〜１８のパーフルオロアリール基又は炭素数６〜１８のポリフルオロアリール基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の少なくとも１つは、フッ素原子、炭素数１〜１０のパーフルオロアルキル基、一般式：ＣｍＨｎＦｐ（式中、ｍは１〜１０の整数、ｎは、１〜２ｍの整数、ｐは２ｍ＋１−ｎである）で表される炭素数１〜１０のポリフルオロアルキル基、炭素数６〜１８のパーフルオロアリール基又は炭素数６〜１８のポリフルオロアリール基である。］
前記パーフルオロアルキル基としては、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、ジフルオロメチル基、２Ｈ−パーフルオロエチル基、３Ｈ−パーフルオロプロピル基、４Ｈ−パーフルオロブチル基、５Ｈ−パーフルオロペンチル基、６Ｈ−パーフルオロヘキシル基、ペンタフルオロフェニル基、パーフルオロナフチル基、フルオロアントラニル基などが挙げられる。
本発明に係る潤滑成分は、潤滑成分として機能し得る添加量（しこみ量）として、液晶組成物において、０．００１〜９０質量％含有することが好ましく、０．００５〜９０質量％含有することがより好ましく、０．０１〜５０質量％含有することがより好ましく、０．０３〜４０質量％含有することがより好ましく、０．０５〜２０質量％含有することがより好ましく、０．０８〜１０質量％含有することがより好ましく、０．１〜５質量％含有することがより好ましい。
「光学素子」
本発明の第二は、少なくとも一方の基板に電極を有する一対の基板と、前記一対の基板間に充填される液晶組成物と、を備える光学素子であって、前記液晶組成物は、外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する、上述のいずれかの液晶組成物である光学素子である。
本発明の光学素子は、ｓｌｉｐｐｙ界面を形成することができるので、高速応答性が可能である。
本発明に係る潤滑成分は、液晶ドメインを形成する液晶成分の配向秩序度よりも低い配向秩序度を有する材料が、液晶成分と接している液体界面を形成していることが好ましい。なお、配向秩序度については、前述したとおりであるのでここでは省略する。
本発明に係る潤滑成分は、電極近傍に、該液体界面を形成していることが好ましい。本発明に係る潤滑成分は、電極近傍に、第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域にて液体界面を形成していることが好ましい。
本発明に係る液晶成分において、第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ相違することが好ましい。
本発明に係る液晶成分において、第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ略同一であることが好ましい。
また、本発明の光学素子は、潤滑成分を光応答性物質とし、その光応答性物質の屈折率が空間的・領域的に変調あるいは分布することにより、異方性分子である第一の液晶分子および第二の液晶分子の配向を光によって制御することで、光学的な機能を発現することができる。本発明の光学素子は、屈折率分布を利用する光学素子（例えば、レンズ、プリズム、ミラー、フィルター等）に特に制限なく適用可能であり、また、液晶表示素子、ホログラム用素子、位相差フィルム等の位相差素子、３Ｄプリンター用素子等として使用することができる。
＜液晶表示素子＞
本発明に係る液晶組成物を用いた液晶表示素子は、ＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）型、ＯＣＢ（光学補償複屈折）型、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）型、ＶＡ（垂直配向）型、ＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピック）型、あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等のあらゆる型の表示素子に有用であるが、外部電圧により応動する方向がそれぞれ異なる第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインを有する液晶組成物を有する型となる表示素子に特有であり、具体的には、ＶＡ型、ＩＰＳ型、ＦＦＳ型、ＦＬＣ表示素子に有用である。
ここでは、本発明の光学素子として、図２９に示す液晶表示素子１０を例示する。
液晶表示素子１０は、２枚の基板１１，１２と、これらの基板の間に封入された、光応答性物質１３および異方性分子１４を含有する光応答性組成物１５とから概略構成されている。
本発明の光学素子が液晶表示素子１０の場合、基板１１，１２としては、例えば、ガラス基板が用いられる。
また、一方の基板１１における、他方の基板１２と対向する面１１ａには、シランカップリング剤により垂直配向処理が施された配向膜１６が設けられている。同様に、他方の基板１２における、一方の基板１１と対向する面１２ａには、シランカップリング剤により垂直配向処理が施された配向膜１７が設けられている。
また、本発明の光学素子としては、基板と、該基板上に形成された光応答性物質および異方性分子を含有する光応答性組成物層（光応答性組成物からなる層）とから概略構成される光学素子（すなわち、基板が１枚のみの素子）により構成されていてもよい。このような光学素子は、基板上に、光応答性物質および異方性分子を含有する塗液を塗布することにより得られる。
光学素子が液晶表示素子１０の場合、液晶表示素子１０に使用される液晶セルの２枚の基板はガラスまたはプラスチックのような柔軟性をもつ透明な材料を用いることができる。また、２枚の基板の一方はシリコン等の不透明な材料でもよい。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法または、染色法等によって作製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱または光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
また、前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させて、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる液晶層の厚さが２μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましい。偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整することが好ましい。また、２枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することもできる。さらに、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等からなる柱状スペーサー等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱し、シール剤を熱硬化させる。
以下に、強誘電性液晶表示素子の一例を説明する。
＜強誘電性液晶表示素子＞
強誘電性液晶光学素子においては、基板に対して押圧力が加わっても、該強誘電性液晶組成物を基板に挟持した際のＳｍＣ＊相のレイヤーノーマル方向が該基板面に対して８０°以上９０°以下であることが好ましい。またＳＳＦＬＣでみられるようなジグザク欠陥やシェブロン構造をもたず、安定な配向となり得る。これにより、圧力が加わって一時的に表示が乱れることがあったとしても、圧力から解放された後に表示が復元する表示復元能力を有するものとなる。このため、タッチパネルなど表示画面上で押圧による操作を行う機器に好適である。
液晶光学素子は、０．２ｍｍ２あたり１ｋｇ（９．８Ｎ）以下の圧力に対して表示復元能力を有することができる。
本発明の強誘電性液晶を用いた表示用の光学素子は、偏光面が互いに直交する二枚の偏光板を配置した一対の基板の少なくとも一方に、一対の画素電極と共通電極を有し、該一対の基板間に本発明の強誘電性液晶組成物が挟持されていることが好ましい。表示素子中に印加される電界はレイヤーノーマルに水平方向に印加されることが好ましく、このような電界を実現する電極構造として、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式などの櫛型構造をもった電極構造が好ましい。Ｓ−ＩＰＳ（Ｓｕｐｅｒ ＩＰＳ）、ＡＳ−ＩＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ ＩＰＳ）、ＩＰＳ−Ｐｒｏ（ＩＰＳ−Ｐｒｏｖｅｃｔｕｓ）など、櫛型電極の構造を屈曲させることによって、レイヤーノーマルの水平方向に印加する横電界の向きを制御することは、駆動電圧の低下、高画質化、高輝度化、超高輝度化などの観点から好ましい。櫛形電極は、金属電極を用いることが可能であるが、電極部分の光の利用効率を上げるためには、ＩＴＯ、酸化インジウム・ガリウム・亜鉛（ＩＧＺＯ）、グラフェンなどの透明電極を用いることが好ましい。表示素子ないで電界強度の分布を少なくすることは、駆動電圧の低下、応答速度の向上、高コントラスト化、高画質化の観点から好ましい。電界強度の分布を少なくする方法として、一対の基板の両方に、一対の画素電極と共通電極を有する構成とすることもできる。
具体的には、次のような方法がある。
一対の基板の両方にＩＰＳ、Ｓ−ＩＰＳ、ＡＳ−ＩＰＳ、ＩＰＳ−Ｐｒｏ電極を設けることが好ましく、電極は平滑であるよりもセル内部に突起した電極である方が、セル内部での電界強度分布が低下しにくい素子となり好ましい。突起した電極構造としては、球状、半球状、立方状、直方状、三角状、台形状、円柱状、円錐状、３〜２０角柱状、３〜２０角錐状、非対称な形状でもよく、表面は平滑でも凹凸があってもよく、それぞれの電極の角は曲線からなる角部でも直線からなる角部でもよく、突起の高さは、セルギャップの１／１００、１／１０、１／９、１／８、１／７、１／６、１／５、１／４、１／２、３／４以上でもよく、あるいは突起部分が対向基板と接してもよく、突起した電極は基板に直接設置あるいは樹脂、絶縁物、誘電体、半導体あるいはこれらの複合体などの土台の上に設置されてもよく、画素電極は土台の上部、中部、下部の何れにあってもよい。
さらに具体的な突起した電極構造としては、第１基板と、第１基板の板厚方向に突起した形状を有し、互いに離間して上記第１基板の一方面側に設けられる一対の電極と、一方面側が上記第１基板の一方面側と対向するように配置される第２基板を有する構造（特開２００７−１７１９３８）、第１の基板と強誘電性液晶層との間に設けられる画素電極層（第１の電極層）及び共通電極層（第２の電極層）を重ならないように配置し、画素電極層は第１の基板の強誘電性液晶層側の面から液晶層に突出して設けられたリブ状の第１の構造体の上面側面を覆って形成され、共通電極層は第１の基板の強誘電性液晶層側の面から強誘電性液晶層に突出して設けられたリブ状の第２の構造体の上面側面を覆って形成する構造（特開２０１１−１３３８７６）、強誘電性液晶層を対向する開口パターン（スリット）を有する第１の共通電極層及び第２の共通電極層と、開口パターンを有する画素電極層とで挟持し、画素電極層は第１の基板の強誘電性液晶層側の面から強誘電性液晶層に突出して設けられた構造体の上部に形成され、強誘電性液晶層中において画素電極層は第１の共通電極層と第２の共通電極層との間に配置する構造（特開２０１１−１３３８７４）、少なくとも一対の電極は、最大電界領域が、上記基板界面から離間した位置に形成されるように設けられていることを特徴とする構造（特開２００５−２２７７６０）、第１の電極層（画素電極層）上に第１の構造体、同様に第２の電極層（共通電極層）上に第２の構造体を設ける構成とする。第１の構造体及び第２の構造体は、液晶層に用いられる液晶材料の誘電率より高い誘電率を有する絶縁体であり、液晶層に突出するように設ける構造（特開２０１１−８２４１）、などが使用できる。
また、基板に窪みを設けることで、結果として画素電極が突起することと同義となる構造も利用できる。例えば、Ｄｏｕｂｌｅ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｈｅｃｎｏｌｏｇｙ， ２８７−２８９， Ｖｏｌ． ６， ２０１０）などを利用できる。上記の他に駆動電圧を低下する方法としては、電極間にある強誘電性液晶を小さな樹脂空間に封じ込めた形状となるＣｏｎｆｉｎｅｄ ｇｅｏｍｅｔｒｙ（Ｌｅｅ，Ｓ．−Ｄ．、２００９、ＩＤＷ ‘０９−Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｔｓ １、ｐｐ．１１１−１１２）を利用する方法や、ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ（Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ９６， ０１１１０２ （２０１０））を利用したり、一対の基板の片方または両方にＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）電極を設けたりすることができる。
液晶セルの２枚の基板はガラス、プラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。大型テレビなどで臨場感を高めるためには、アモルファスシリコンに比べて電子の動きの指標である電子移動度が１ケタ大きい酸化インジウム・ガリウム・亜鉛（ＩＧＺＯ）を用いることが好ましい。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、ＴＦＴ、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
境界領域の直上にブラックマトリクスを設けることが好ましい。液晶ドメインがぶつかりあう境界領域では、光散乱が生じ、コントラスト低下を招くと予想されるので、境界領域の直上にブラックマトリクスを設けることにより、光散乱による影響を抑えることができる。
境界領域の直上に、凸構造もしくは凹構造を設けることも好ましい。液晶ドメインがぶつかりあう境界領域を、凸構造もしくは凹構造を設けることにより、あらかじめ正確にまたは強制的に決めておくことで、光散乱が生じてしまう境界領域を限定して、その影響を抑えることができる。
基板は、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られるセルの厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。セル厚は、１〜１０μｍが更に好ましく、２〜４μｍがなお好ましい。
二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積（Δｎｄ）を調整することが好ましい。また、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。
２枚の基板間に強誘電性液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法、又はＯＤＦ法などを用いることができる。この時、高分子安定化強誘電性液晶組成物は、各種成分が相溶していれば良く、均一なアイソトロピック状態か、又は（キラル）ネマチック相であることが好ましい。
液晶を挟持する基板面には、配向膜を設けることができる。配向膜としては、一般的なポリイミド等の配向膜や光配向膜が使用できる。
配向膜としては、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型、またはＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング）型等のスイッチングモードを使用する場合には水平配向性を有する配向膜が好ましく、ＶＡ（垂直配向）型、Ｄｅｆｏｒｍｅｄ Ｈｅｌｉｘ ＦＬＣ（略ＤＨ−ＦＬＣ）型等のスイッチングモードを使用する場合にには垂直配向性を有する配向膜が好ましい。
垂直配向性を有するポリイミド系の配向膜が好ましく、具体的にはアルキル長鎖もしくは脂環基が置換した酸無水物、アルキル長鎖もしくは脂環基が置換したジアミンを酸二無水物と反応させて得られるポリアミック酸、又は該ポリアミック酸を脱水開環して得られるポリイミドが挙げられる。このような嵩高い基を有するポリイミド、ポリアミド又はポリアミック酸からなる液晶配向剤を基板上で膜形成することにより、垂直配向性を有する液晶配向膜を製造することができる。
酸無水物としては、例えば次の一般式（ＶＩＩ−ａ１）〜（ＶＩＩ−ａ３）で表される化合物が挙げられる。また、ジアミンとしては、例えば次の一般式（ＶＩＩ−ｂ１）〜（ＶＩＩ−ｂ３）で表される化合物が挙げられる。
式（ＶＩＩ−ａ１）〜（ＶＩＩ−ａ３）及び（ＶＩＩ−ｂ１）〜（ＶＩＩ−ｂ３）中、Ｒ３０１、Ｒ３０２、Ｒ３０３及びＲ３０４は各々独立に炭素原子数１〜３０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ｚ３０１、Ｚ３０２、Ｚ３０３及びＺ３０４は各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、Ａ３０１及びＡ３０２は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、前記環式基の１つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ＣＮ基、ＮＯ２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数１〜７の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、ｎ３０１及びｎ３０２は各々独立に０又は１を表し、ｎ３０３は０〜５の整数を表す。
また、一般式（ＶＩＩ−ａ２）〜（ＶＩＩ−ａ３）及び（ＶＩＩ−ｂ２）〜（ＶＩＩ−ｂ３）において、ステロイド骨格の−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、ステロイド骨格が任意の位置に１つ又は２つ以上の不飽和結合（Ｃ＝Ｃ）を有していてもよい。
電界を横方向に印加する横電界型液晶表示素子においては、配向膜の好ましい態様として、式（ＶＩＩ−ｃ１）及び（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造を有するポリアミック酸又はポリイミドを液晶配向剤として用いたものであると、優れた残像特性を有し、電界無印加時の暗状態における光線透過率が低減される点で好ましい。
式（ＶＩＩ−ｃ１）中、Ｒ１２１は各々独立に炭素原子数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ１２２は各々独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、ｎ１２１は１〜１０の整数を表し、ｎ１２２は各々独立に０〜４の整数を表し、「＊」は結合手であることを表す。
式（ＶＩＩ−ｃ２）中、Ｒ１２３は各々独立に炭素原子数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ１２４、Ｒ１２５は各々独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、ｎ１２３は０〜５の整数を表し、ｎ１２４は０〜４の整数を表し、ｎ１２５は０〜３の整数を表し、「＊」は結合手であることを表す。
分子内の少なくとも一部に式（ＶＩＩ−ｃ１）で表される構造と式（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造をともに有するポリアミック酸は、例えば式（ＶＩＩ−ｃ１）で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物と式（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物を、ジアミンとを反応させるか、あるいは式（ＶＩＩ−ｃ１）で表される構造を有するジアミンと式（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造を有するジアミンをテトラカルボン酸二無水物と反応させることにより得ることができる。
（ＶＩＩ−ｃ１）又は式（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物としては、具体的には、「＊」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々無水フタル酸基である化合物が挙げられる。
（ＶＩＩ−ｃ１）又は式（ＶＩＩ−ｃ２）で表される構造を有するジアミンとしては、具体的には、「＊」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々アニリン基である化合物が挙げられる。
また、光配向膜としては、アゾベンゼン、スチルベン、α−ヒドラゾノ−β−ケトエステル、クマリン等の構造を有し、光異性化を用いる光配向膜；アゾベンゼン、スチルベン、ベンジリデンフタルジイミド、シンナモイルの構造を有し、光幾何異性化を用いる光配向膜；スピロピラン、スピロオキサジン等の構造を有し、光開閉環反応を用いる光配向膜；シンナモイル、カルコン、クマリン、ジフェニルアセチレン等の構造を有し、光二量化を用いる光配向膜；可溶性ポリイミド、シクロブタン型ポリイミド等の構造を有し、光照射による光分解を用いる光配向膜；ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル（ＢＰＤＡ／ＤＰＥ）を反応させて得られるポリイミドに光照射してなる光配向膜などが挙げられる。
光配向膜は、光配向性基を有する化合物を含有する塗膜に異方性を有する光を照射して、光配向性基を配列させ、光配向状態を固定化することにより、製造することができる。
光配向性基を有する化合物が重合性基を有する場合は、液晶配向能を付与する光照射処理の後に重合を行うことが好ましい。重合方法は光重合、熱重合のいずれでも良い。光重合の場合は、光配向剤に光重合開始剤を添加し、光照射処理後に、例えば異なる波長の光を照射することで光重合反応を行う。一方、熱重合の場合は光配向剤に熱重合開始剤を添加し、光照射処理後に加熱することで熱重合反応を行う。
光配向膜において光配向状態を固定化するためには、光架橋性高分子を用いてもよい。光架橋性高分子光配向膜としては、次に記載する化合物が挙げられる。
（式中、Ｒ２０１及びＲ２０２は各々独立に炭素原子数１〜３０の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の１つ又は２つ以上の−ＣＨ２−基は酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が１つ又は２つ以上のヘテロ原子を含むことができる１つ又は２つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、Ｚ２０１及びＺ２０２は各々独立に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、Ａ２０１及びＡ２０２は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つ以上の−ＣＨ＝基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が、−Ｏ−及び／又は−Ｓ−で置き換えられてもよく、前記環式基の１つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ＣＮ基、ＮＯ２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数１〜７の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、ｎ２０１及びｎ２０２は各々独立に１〜３の整数を表し、Ｐ２０１及びＰ２０２は各々独立に、シンナモイル、クマリン、ベンジリデンフタルジイミド、カルコン、アゾベンゼン、スチルベン等の光配向性基を表し、Ｐ２０１は１価基、Ｐ２０２は２価基である。
より好ましい化合物として、シンナモイル基を有する式（ＶＩＩ−ｃ）、クマリン基を有する式（ＶＩＩ−ｄ）、ベンジリデンフタルジイミド基を有する式（ＶＩＩ−ｅ）の化合物が挙げられる。
式（ＶＩＩ−ｃ）、（ＶＩＩ−ｄ）、及び（ＶＩＩ−ｅ）中、Ｒ２０１、Ｒ２０２、Ａ２０１、Ａ２０２、Ｚ２０１、Ｚ２０２、ｎ２０１及びｎ２０２の定義は式（ＶＩＩ−ａ）及び（ＶＩＩ−ｂ）におけるのと同じであり、Ｒ２０３、Ｒ２０４、Ｒ２０５、Ｒ２０６及びＲ２０７は各々独立にハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、又はヒドロキシ基を表し、ｎ２０３は０〜４の整数を表し、ｎ２０４は０〜３の整数を表し、ｎ２０５は０〜１の整数を表し、ｎ２０６は０〜４の整数を表し、ｎ２０７は０〜５の整数を表す。
液晶表示素子の光源は、特に限定されるものではないが、低消費電力であることからＬＥＤが好ましい。ＬＥＤは液晶表示素子の長辺よりも短辺に設置することが好ましく、ＬＥＤの設置は２辺よりは１辺が好ましく、さらに液晶表示素子の角のみに設置することがより好ましい。さらに消費電力を抑制するため、点滅制御（暗い領域の光量を下げたり消灯したりする技術）や、マルチフィールド駆動技術（駆動周波数を、動画を表示する場合と静止画を表示する場合とで区別する技術）、屋内と屋外あるいは夜間と昼間で光量のモード切り替えを行う技術、液晶表示素子のメモリー性を利用して駆動を一時停止する技術等を用いることが好ましい。また、反射型表示素子では、機器に光源を備えなくとも外部の照明（日光や室内光など）を利用できるため、好ましい。光源の光のロスを防ぐためには、導光板やプリズムシートを用いることが好ましい。導光板やプリズムシートは同盟樹脂を用いることが好ましく、透明樹脂としては、例えばメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、環状ポリオレフィンなどが挙げられる。
コントラストの向上に関しては、点滅制御（暗い領域の光量を下げたり消灯したりする技術）や、開口率が５０％以上である素子、高配向性の配向膜やアンチグレア膜を用いたり、フィールドシーケンシャル方式（カラーフィルターを用いずにＲＧＢ３色のＬＥＤを、人間の目の時間的分解能以下の短時間で順次点灯させ、色を認識させるカラー化方式）を用いることが好ましい。開口率を高くするためには能動素子を小さくすることが好ましく、６００ｃｍ２／Ｖｓ以上の移動度の高い半導体を用いることで能動素子を小さくすることが好ましい。
高速応答性のためには、オーバードライブ機能（階調を表現する際の電圧を、立ち上がり時に高く、立ち下がり時は低くする）を用いたり、基板にプレチルトを付与したり、負の誘電異方性をもつ強誘電性液晶を用いたりすることが好ましい。
本発明の液晶表示素子は、タブレットＰＣ用途に用いるタッチパネル表示素子にも用いることが可能で、その場合には耐衝撃性、耐振動性、撥水・撥油性、防汚性、耐指紋性を有することが好ましく、ＡＴＭ（自動預金支払機）、自動販売機、自動券売機、トイレ用モニター、コピー機、公衆電話など不特定多数の人が利用する用途や医療・介護・乳幼児用途ではインフルエンザウイルス、ノロウイルス、ＲＳウイルスなどのウイルスに対する耐ウイルス性、サルモネラ菌、大腸菌、黄色ブドウ球菌などに対する抗菌性を有することが好ましく、より好ましくは表示素子の殺菌などの洗浄で目的に対する耐溶剤性、耐酸性、耐アルカリ性、耐熱性を有することが好ましく、倉庫、運輸・流通、製造、整備工場、工事現場、海洋調査、消防や警察、救命（レスキュー）、防災などの用途では防塵性、防水性、耐塩性、防爆性、耐放射線の性能を有することが好ましく、より好ましくは欧州防爆規格（ＡＴＥＸ Ｚｏｎｅ２ Ｃａｔｅｇｏｒｙ３）、防水防塵規格（ＩＰ６５）、米軍用規格（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８１０Ｆ）を満たすことが好ましい。
耐衝撃性は、コンクリート上での３フィート落下をクリアする表示素子に用いることが好ましく、表示素子のケースには耐衝撃性マグネシウム合金またはマルチレイヤマグネシウム合金を用いることが好ましく、耐衝撃性・耐振動性の確保のため、ストレージにはＳＳＤを用いることが好ましい。直射日光の屋外でも視認性を高めるためには、Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ ＡｌｌＶｕｅ（ＴＭ） Ｘｔｒｅｍｅテクノロジーを用いることが好ましい。
汚れによる表示品質の低下を抑制するため、撥水・撥油性、防汚性、耐指紋性、消指紋性などを有するフィルムを使用することが好ましく、フィルムの基材材料としては透明基材フィルムが好ましく、透明基材フィルムを形成する樹脂材料として具体的には、ポリ（メタ）アクリレート等のアクリル系樹脂、トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）・ジアセチルセルロース・セロファン等のセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、６−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン・ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン・ポリ塩化ビニル・ポリイミド・ポリビニルアルコール・ポリカーボネート・エチレンビニルアルコール等の有機高分子、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン等の共重合系樹脂等が挙げられる。それらの中でも、汎用性などの観点からトリアセテートセルロース（ＴＡＣ）系樹脂及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂が好ましい。
耐擦傷性を高めるため、フィルムにハードコート性あるいは自己修復性塗膜を付与することが好ましい。ハードコート層形成用組成物に含まれる樹脂としては、公知の樹脂を用いることができるが、表面硬度を向上させることを考慮すると、電離放射線硬化型樹脂を含むことが好ましい。
電離放射線硬化性樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタンアクリレート等が挙げられる。また、これらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。上記のうち、表面硬度を向上させることを考慮すると、多官能（メタ）アクリルモノマーを用いることが好ましい。ここで、多官能（メタ）アクリルモノマーとしては、１分子中に２個以上のアルコール性水酸基を有する多価アルコールの該水酸基が、２個以上の（メタ）アクリル酸のエステル化物となっている化合物が好ましい。その他には、アクリル系樹脂骨格に反応性のアクリル基が結合されたものや、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートおよびポリエーテルアクリレートなどが挙げられる。また、メラミンやイソシアヌル酸などの剛直な骨格にアクリル基を結合したものなども用いることができる。
また、本発明の多官能（メタ）アクリルモノマーは、オリゴマーであっても構わない。市販されている多官能アクリル系モノマーとしては、三菱レイヨン株式会社；（商品名“ダイヤビーム”シリーズなど）、ナガセケムテックス株式会社；（商品名“デナコール”シリーズなど）、新中村化学工業株式会社；（商品名“ＮＫエステル”シリーズなど）、大日本インキ化学工業株式会社；（商品名“ＵＮＩＤＩＣ”シリーズなど）、東亜合成株式会社；（商品名“アロニックス”シリーズなど）、日本油脂株式会社；（商品名“ブレンマー”シリーズなど）、日本化薬株式会社；（商品名“ＫＡＹＡＲＡＤ”シリーズなど）、共栄社化学株式会社；（商品名“ライトエステル”シリーズ、“ライトアクリレート”シリーズなど）などの製品を利用することができる。
また、他の電離放射線硬化性樹脂としては、重合性基を有する含フッ素化合物が挙げられる。ハードコート層形成用組成物が重合性基を有する含フッ素化合物を含むことにより、そのハードコート層形成用組成物により形成されたハードコート層表面に防汚特性を付与することができる。重合性基を有しないフッ素系添加剤を用いる場合、添加剤がハードコート層表面に浮いて存在する状態となるため、布等で拭くことでハードコート表面から取り去られてしまうこととなる。このことから、一度布等で表面を拭取ってしまうと、防汚性が無くなるという欠点を有している。
そこで、防汚特性を有するフッ素化合物に重合性基を持たせることで、ハードコート層形成時にフッ素系添加剤も合せて重合することとなり、布等で表面を拭いても防汚特性が維持されるという利点を有している重合性基を有する含フッ素化合物として、さらに好ましくは、この重合性基が（メタ）アクリレート基を有する化合物である。これは、多官能（メタ）アクリレートモノマーと共重合することも可能となり、電離放射線によるラジカル重合によって高硬度化が図れるためである。重合性基を有する含フッ素化合物として、さらに好ましくは、この重合性基が（メタ）アクリレート基を有する化合物である。これは、多官能（メタ）アクリレートモノマーと共重合することも可能となり、電離放射線によるラジカル重合によって高硬度化が図れるためである。このような重合性基を有する含フッ素化合物としては、オプツールＤＡＣ（ダイキン工業（株）製）、ＳＵＡ１９００Ｌ１０、ＳＵＡ１９００Ｌ６（新中村化学（株）製）、ＵＴ３９７１（日本合成（株）製）、ディフェンサＴＦ３００１、ディフェンサＴＦ３０００、ディフェンサＴＦ３０２８（大日本インキ（株）製）、ライトプロコートＡＦＣ３０００（共栄社化学（株）製）、ＫＮＳ５３００（信越シリコーン（株）製）、ＵＶＨＣ１１０５、ＵＶＨＣ８５５０（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）などが挙げられる。重合性基を有する含フッ素化合物の使用量は、ハードコート層形成用組成物の多官能（メタ）アクリルモノマーに対して、０．０１重量％以上１０重量％以下が適当である。０．０１重量％よりも少ない場合は、十分な防汚特性を発現せず、表面エネルギーも２０ｍＮ／ｍよりも大きい値を示し、１０重量％を超える場合は、重合性モノマー、溶剤との相溶性が良くないために、塗液の白濁化、沈殿発生が起こってしまい、塗液・ハードコート層の欠陥発生などの不都合を招く場合がある。
ハードコート層形成用組成物は、上記電離放射線硬化型樹脂の重合反応を開始するための光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。光ラジカル重合開始剤は、電離放射線を照射することで、ラジカルを発生し、電離放射線硬化型樹脂の重合反応を開始する。光ラジカル重合開始剤の具体的な例としては、アセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントンなどの硫黄化合物などを用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で使用してもよいし、２種以上組み合せて用いてもよい。光ラジカル重合開始剤の使用量は、ハードコート層形成用組成物の上記電離放射線硬化型樹脂に対して、０．０１重量％以上１０重量％以下が適当である。０．０１重量％よりも少ない場合は電離放射線を照射した際に十分な硬化反応が進行せず、１０重量％を超える場合はハードコート層下部まで十分に電離放射線が届かなくなってしまう。
ハードコート層形成用組成物は、必要に応じて、上述した各成分の他にも、電離放射線による反応を損なわない範囲内で、ハードコート層の特性を改良するための改質剤や、ハードコートフィルムの製造時の熱重合や、ハードコート層形成用組成物の貯蔵時の暗反応を防止するための熱重合防止剤を含有してもよい。改質剤としては、塗布性改良剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、無機系粒子、有機系粒子、有機系潤滑剤、有機高分子化合物、紫外線吸収剤、光安定剤、染料、顔料、安定剤などが挙げられる。これら改質剤の含有量は、ハードコート層形成用組成物の固形分１００重量％中、０．０１重量％以上５重量％以下が好ましい。熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，５−ｔ−ブチルハイドロキノンなどが挙げられる。熱重合防止剤の含有量は、ハードコート層形成用組成物の固形分１００重量％中、０．００５重量％以上０．０５重量％以下が好ましい。
また、ハードコート層形成用組成物は、ハードコート層に防眩性の機能を付与するために、各種粒子を含んでもよい。粒子としては、例えば、アクリル粒子、アクリルスチレン粒子、ポリスチレン粒子、ポリカーボネート粒子、メラミン粒子といった有機粒子や、シリカ粒子タルク、各種アルミノケイ酸塩、カオリンクレー、ＭｇＡｌハイドロタルサイト、などの無機粒子から適宜選択される。上記粒子の平均粒子経としては、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、このときのハードコート層の平均膜厚は、２μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。粒子の平均粒子径が０．５μｍに満たない場合、ハードコート層の表面に凹凸を形成することが困難となる。一方、粒子の平均粒子径が１０μｍを超えるような場合、得られるハードコートフィルムの質感が粗くなってしまい、高精細なディスプレイ表面に適さないハードコートフィルムとなってしまうことがある。また、ハードコート層の平均膜厚が２μｍに満たない場合、ディスプレイ表面に設けられるだけの十分な耐擦傷性を得ることができなくなってしまうことがある。一方、ハードコート層の平均膜厚が２０μｍを超えるような場合、製造されるハードコートフィルムのカールの度合いが大きくなってしまい、取り扱いが困難となることがある。
耐擦傷性の点では、自己修復機能をもつフィルムなどを付与することも好ましく、傷をつけてもフィルムの弾性によって自己修復することが好ましく、例えば「マジックフィルム」（サンクレスト）などが付与できる。
抗ウイルス、抗菌性に対しては、光触媒やＡｇ粒子を用いる手法が好ましく、光触媒は酸化チタンなどの無機粒子が好ましく、Ａｇ粒子はナノ粒子であることがさらに好ましく、抗ウイルス性にはｅ＋（アースプラス）などのセラミックス複合材料で光分解能力をもつものが好ましく、これらの抗ウイルス、抗菌性を示すコーティングまたはフィルムは透明でない場合には表示部以外に付与することが好ましく、透明である場合には表示素子全体に付与することが好ましい。
防指紋性に対しては、脂質をはじく性質をもった化合物をフィルム添加することが好ましく、パーフルオロポリエーテルアクリレート化合物などのフッ素置換あるいはパーフルオロ基をもつ化合物をフィルムに添加することが好ましい。あるいは「クリアタッチ」（日油化学）、消指紋（登録商標）Ｆｉｌｍ（ツジデン）などの機能性フィルムを表示素子に付与することもできる。
本発明の表示素子が具備する機能としては、３軸ジャイロ、加速度センサー、環境光センサー、Ｗｉ−Ｆｉ、３Ｇなどの携帯電話通信、デジタルコンパス、ＧＰＳ機能を有することが好ましい。
本発明の表示素子を用いたタブレットＰＣに用いるＵＰＵとしては、低消費電力で発熱が少なく演算回数が多い方が好ましく、シングルコア、デュアルコアが好ましく、より好ましくは、クアッドコア、８−コア、１２−コア、２４−コア、４８−コア、９６−コア、１９２−コアが好ましい。
また、本発明の表示素子は、ノートパソコン、携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ、モニター、計器、家庭のエアコン、テレビ、洗濯機、炊飯器、コンポ、携帯型音楽プレーヤー、家庭用太陽電池、家庭用燃料電池などの家電製品、ハイブリッド自動車、電気自動車、介護用ロボット、介護用ボディースーツ、地震、火災、水害、土砂崩れ、噴火、火砕流、土石流、ゲリラ豪雨、原子炉事故、原子炉事象などの災害時に使われるロボット、観測機器をコントロールする通信機能を有することが好ましく、通信はＷｉ−Ｆｉ、３Ｇ、第四世代通信、第五世代通信、第六世代通信などの無線ＬＡＮ、高速通信網、電話回線、インターネット、ブルートゥース、赤外線によって行うことが好ましく、スマートグリッド、スマートシティ、スマートタウンなど、火力・原子力発電などの「集中型発電」と需要地の近くに分散配置して発電を行う「分散型発電」を最新のＩＴ技術を駆使し効率的に管理する次世代送電システムなどをコントロールする機能をもつことが好ましく、火力発電、水力発電、原子力発電、風力発電、地熱発電、太陽電池発電、地熱発電、燃料電池発電、海流発電、波浪発電、圧電発電、再生可能エネルギーなどによって発電された電気と、この電気を使用して稼働する自動車、電車、工場、住宅、病院、学校、役所、照明、空調、機械、装置、家電製品などをいつでもどこでもコントロールするための情報末端として利用できることが好ましい。また、電子書籍、電子教科書、電子カルテ、電子ノートなどに利用することも好ましく、指やペン入力など押圧力が加わるタッチパネル方式であることが最も好ましい。
押圧力としては０．２ｍｍ２のシャープペンシルやタブレットＰＣ用のスタイラスタペンなどの尖った先端で表示素子の表面を１ｋｇ以下の圧力で押さえつけても表示が復元することが好ましく、人差し指や親指などで表示素子の表面を押さえつけても表示が復元することが好ましく、指の面積として４×３ｃｍ２以下で２ｋｇ以下の圧力でも表示が復元することが好ましく、繰り返し耐性が１万回以上、１０万回以上、１０万回以上が好ましく、より好ましくは１０００万回以上の耐性があることが好ましい。
本発明の表示素子は、デスクトップパソコンや、大中小型制御装置、自動販売装置など、据え置きタイプの表示素子に用いることができるが、この他にも、デジタルサイネージ（電子看板）、Ｐｉｎｔ ｏｆ ｐｕｒｃｈａｓｅ ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ（ＰＯＰ）、電子時刻表、電子掲示板、電子値札、電子黒板、計器表示などに利用することができ、表示面が片面、両面、ｓｅａ−ｔｈｒｏｕｇｈディスプレイでもよく、特に好ましくは指やペン入力など押圧力が加わるタッチパネル方式であることが最も好ましい。いつでもどこでも手軽に利用するためには、ノートパソコン、タブレットＰＣ、スマートフォンや携帯電話のような形態が好ましく、特に好ましくは、指やペン入力など押圧力が加わるタッチパネル方式である表示素子が最も好ましい。
液晶表示素子はフレキシブル表示素子でもよく、その場合の電極基板は、プラスチック基板や薄膜ガラス基板等のフレキシブル基板を使用することが好ましい。電極としては、グラフェン（炭素の単原子層からなるシート）や有機半導体など、フレキシブルな電極材料を用いることが好ましい。
有機ＴＦＴの構造は，トップコンタクト、ボトムコンタクトか好ましく、より好ましくはボトムゲート・ボトムコンタクト型が好ましく、中核となる有機半導体は、金属（Ｃｕ，Ｐｂ，Ｎｉ）フタロシアニン誘導体、金属ポルフィリン誘導体、ペンタセン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、アントラジチオフェン誘導体、ヘキサベンゾコロネン誘導体、ルブレン誘導体などの多環芳香族化合物や、テトラシアノジキメタンなどの低分子化合物、ポリアセチレンやポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレン、ポリピロールなどのポリマー、ポリチオフェン誘導体、ペリレンテトラカルボキシルジイミド誘導体（ＰＴＣＤＩ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物誘導体（ＰＴＣＤＡ）、フッ素置換フタロシアニン誘導体、カーボンナノチューブ、ポリアニリン誘導体、グラフェン、ナフタレンテトラカルボニル化合物、ペリレンテトラカルボニル化合物、クアテリレンテトラカルボニル化合物、フラーレン化合物、ヘテロ５員環化合物（オリゴチオフェン、ＴＴＦ類縁体）などが好ましく、より好ましくはペンタセンが好ましい。
またこれらの有機半導体にはドーピングすることが可能であり、ヨウ素をドーピングしたポリピロールや、ヨウ素をドープしたポリアセチレンなどが好ましい。有機半導体化合物の特性を向上させるためには、分子の配向性を高めることが好ましく、上記の化合物に液晶性を付与した有機半導体化合物を用いることが好ましい。これらの液晶性有機半導体化合物は、低分子系、高分子系、超分子系でもよく、電子やホールを輸送するためにはカラムナー構造やレイヤー構造をもつことが好ましい。
グラフェン材料の製造は、トップダウンでもボトムアップでもよく、トップダウンでは、スコッチテープ法、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｈｕｍｍｅｒｓ法、超臨界法でもよく、ボトムアップでは、熱ＣＶＤ法、ＳｉＣ上グラフェン成長法でもよく、グラフェンを利用したトランジスタの作製は、剥離・転写法、ＣＶＤ・転写法、ＳｉＣ表面熱分解法が好ましく、低温で製造する場合には、６５０℃と低い温度で絶縁基板上にグラフェンをＣＶＤ形成し、グラフェントランジスタを基板全面に直接形成する技術が好ましい（富士通研究所）。単層であり，かつキャリアのモビリティの高い大面積のグラフェンシートを得るためには、薄いＣｕフィルム上にＣＶＤによるグラフェン膜を作り、それを他の基板に転写する方法が好ましく、具体的には、直径８インチ以上の円筒形の石英チューブ内にＣｕフィルムを貼付け，その上でＣＶＤを行い取り出し，ポリマーフィルムと密着させた後に剥がす（ロール・ツー・ロール方式）という手法が好ましい（Ｘ． Ｌｉ ｅｔ ａｌ．， Ｓｃｉｅｎｃｅ， ３２４， １３１２−１３１４ （２０１０））。
ゲート電極には金，ソースとドレイン電極には白金／金を，ゲート絶縁膜とパッシベーション膜にはポリマー材料が好ましく、パッシベーション膜を除いた全ての層を形成した後に，ペンタセン膜を蒸着によって形成することがより好ましい。有機ＴＦＴの性能向上には，ペンタセンと有機ゲート絶縁膜および電極との界面を制御することが重要であり，有機絶縁膜中にシランカップリング剤を添加して撥水性とすることによって移動度を高めたり，ソース・ドレイン電極とペンタセンの間の接触抵抗を下げるために積層構造の電極とするなどの工夫を加えることが好ましい。有機ＴＦＴをトップエミッション構造の有機ＥＬと高精細に集積化することが表示素子として好ましい。
さらに、有機半導体を用いた表示素子の作製方法は、印刷方式（プリンタブルエレクトロニクス）が好ましく、印刷方式によって作製されたグラフェンのトランジスタを用いることが好ましい。フレキシブル表示素子に用いる印刷配線には、ナノ銀粒子、ナノ銅粒子などの金属ナノ粒子材料を用いることも好ましい。また、アモルファスシリコンを超える有機半導体を得る印刷方式としては、有機半導体を溶かしたインクと、有機半導体の結晶化を促すインクの２種類を交互に滴下する「ダブルショット」印刷法も好ましく、この場合の半導体インクには、Ｃ８−ＢＴＢＴ（ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェン）が好ましい（Ｎａｔｕｒｅ ４７５， ３６４−３６７， ２１ Ｊｕｌｙ ２０１１）。
液晶表示素子は、フィールドシーケンシャル方式等の時間分割、偏光方式、視差バリア方式、インテグラルイメージング方式等のスペース分割、分光方式やアナグリフ等の波長分割、ＦＰＳモード等により、３Ｄ表示を行うことも可能である。
液晶表示素子の部品削減（コスト削減）や外部回路との接続箇所が減少することによる耐振動性や耐衝撃性を向上させるためには、ＳＯＧ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）が好ましい。ガラス基板に載せる回路としては、ＩＣやＬＳＩとして供給されているＤＡＣやパワーアンプ、論理回路、マイクロプロセッサ、メモリを載せたもの、液晶制御回路や電源回路、入出力インターフェイス回路、信号処理回路、パワーアンプなどを、１つのガラス基板上に載せることでシステム化した周辺回路をガラス基板上に形成したものなどが好ましい。
以下、本発明の好ましい形態の一例であるＤＨ−ＦＬＣへの適用について説明する。
カイラリティを持つ分子の作るＳｍＣ＊相では強誘電性（ＳｍＣ＊相）が発現することが、Ｒ．Ｂ．Ｍｅｙｅｒにより１９７８年に予言され、同時に分子設計されて実現された。さらに１９８１年に、Ｎ．Ａ．ＣｌａｒｋとＪ．Ｐ．Ｌａｇｅｒｗａｌｌは、２枚ガラス板からなる水平配向の薄膜液晶セルにＳｍＣ＊相を封入することにより、螺旋構造を解凍して双安定な２つの安定状態間を実現できること、および、ガラス板垂直方向の有極性の電場により液晶分子を方位角方向に回転させ、メモリ性のある高速（〜１０mｓｅｃ）な表示素子として応用できることを提唱した。その後１９９０年を中心に応用化の研究が、大学・研究所・企業などで極めて精力的に行われた。しかし、一様な水平配向を達成することができず、また階調表示に関する原理的困難さもあって、ＳｍＣ＊相は現在では、微小な表示素子のみで用いられているに過ぎない。
一方、インプレーン電場によるネマティック液晶表示法（ＩＰＳ）の研究が進むにつれ、垂直配向で螺旋が保持された状態から、水平電場で分子配向の偏在を起こす（Ｄｅｆｏｒｍｅｄ Ｈｅｌｉｘ ＦＬＣ：略ＤＨ−ＦＬＣ）方法が考案された。垂直配向セルの場合は、ＳｍＣ＊相が持つ元来の対称性と良く整合しているため、一様な配向が容易に実現できる。しかしながら逆に、この方法ではしきい値電場の高さが実用上の壁となっている。特に、十分な黒状態を実現する短いピッチ長の試料では、しきい値電場が非常に高くなるため実用には適さない。すなわちＳｍＣ＊相は、実用上極めて魅力的な高速性を原理的に有しているにもかかわらず、発明から３５年経った現在でも本格的な応用法の目処が立っていないのである。特にＤＨ−ＦＬＣの駆動電圧を低減することができれば、グレースケール表示可能で黒レベルの良い、高速応答液晶モードとして有望であると考えられている。
例えばＤＨ−ＦＬＣの駆動電圧を低減する技術に関する文献として、文献１（Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ ｕｓｉｎｇ ｓｈｏｒｔ ｈｅｌｉｃａｌ ｐｉｔｃｈ ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ Ｌｅｅ， Ｊ．−Ｈ．， Ｋｉｍ， Ｄ．−Ｗ．， Ｗｕ， Ｙ．−Ｈ．， Ｙｕ， Ｃ．−Ｊ．， Ｌｅｅ， Ｓ．−Ｄ．， Ｗｕ， Ｓ．−Ｔ． ２００５ Ｏｐｔｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ １３ （２０）， ｐｐ． ７７３２−７７４０）がある。
当該文献１には、両面ＩＰＳにより、セル内部の電界を均一化して低電圧化する方法が開示されている。その他の技術としては、文献２（Ａ ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎ ａ ｐｉｘｅｌ−ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｎａ， Ｊ．−Ｈ．， Ｋｅｕｍ， Ｃ．， Ｎａ， Ｙ．−Ｊ．， Ｌｅｅ， Ｓ．−Ｄ． ２００９ ＩＤＷ ‘０９ − Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ １， ｐｐ．１１１−１１２）に、電極は片面ＩＰＳで、液晶分子の周りをポリマーで固めて閉じ込めた構造（ｍｉｃｒｏ−ｃｏｎｆｉｎｍｅｔｎ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を作製することによって低電圧駆動を達成する方法が開示されている。
上記文献１や２のような構成では、液晶集合状態が概ね均一である。そのため、分子がぶつかり合うような応答挙動の場合、応答速度が遅くなる。そこで、液晶の集合状態の均一性を変えることにより、文献１や２の問題を解決することができる。特に、ＤＨ−ＦＬＣの駆動電圧を低減することができれば、グレースケール表示可能で黒レベルの良い、高速応答液晶モードとして有望である。
発明者たちは当初、垂直配向で螺旋構造を保持したＳｍＣ＊相に、ＩＰＳ用電極（１０mｍピッチ）を用いて、層平行方向の電場に対する電気光学応答挙動（ＤＨ−ＦＬＣモード）を調べていた。この過程で、ＳｍＣ＊相の電気光学応答は、一様にホメオトロピック（垂直）配向した状態では高い閾値特性を示すが、一旦高電圧を印加して電極エッジに層配向の乱れが生じると、低電圧でも容易に配向回転が誘起され閾値電圧が低下することを不思議に思った。そこで我々は、層平行方向の「構造」の存在と、その「構造」とＳｍＣ＊相との界面の間が「Ｓｌｉｐｐｙな界面」として振舞うことが、電気光学応答特性に重要な関係があることに気がついた。ただし一般的には、層平行な方向は層が連続的に存在し、構造がない状態が最良と考えてられている。ここでは、Ｓｌｉｐｐｙな界面を、液晶セル内に積極的に設計して実現する方法には様々な方法があり、界面を生成するための共存相にも、様々な状態を考えることができる。本報告では、その１つの方法として巨視的な相分離と電極へのぬれ現象（界面を隠蔽するため）を用いたプロセスを提唱し、Ｓｌｉｐｐｙな界面の導入による閾値低減効果を実証し、かつ、その物理的なメカニズムを説明する。特に、Ｓｌｉｐｐｙな界面を適切に試料内に生成・配置するためのプロセスとして以下の方法を紹介する。（１）Ａｚｏ色素分子を溶媒分子とし、ＵＶ誘起相分離により誘起される液体相分離ドメインと、（２）極性の強い溶媒を用いて、コレステリック（Ｃｈ）‐ＳｍＣ＊の１次相転移により誘起される液体相分離ドメインである。これにより、ＳｍＣ＊相の実用化に、ある種のブレークスルー原理を提供できる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明の範囲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「％」は『質量％』を意味する。実施例中、測定した特性および評価は以下の通りである。
「Ａｚｏ色素混合ＳｍＣ＊：ＵＶ光照射によるＳｌｉｐｐｙな界面生成前後の電気光学応答」
（実施例１）
以下に示すＤＩＣ社の強誘電性液晶混合系（ＦＹ８００４：透明点は１０６℃）
に、以下のアゾ色素分子（Ａｚｏ−Ａｃｒｙｌａｔｅ）
を３ｗｔ％程度混合して試料を調整した。垂直配向剤で垂直配向処理を施したＩＰＳ電極ガラス２枚（正極負極の間隔は１０μｍ。電極の幅はそれぞれ１０μｍ。正極負極の材質として不透明なクロムメタルを用いた。）の間に５μｍの厚みで試料を封入し、試験用液晶セルとした。ここで、垂直配向剤での垂直配向処理は、垂直配向剤としてＤＩＣ社製「サーフィン１５０」の０．０５％水溶液を用いて、これにガラス基板を浸漬してから引き上げ、乾燥することにより垂直配向処理を施した。試料の封入直後、ＵＶ光照射前は、液体は存在せず、相分離していない、均質な液晶相であった。ＵＶ光照射前、電極に１Ｈｚ、±１０Ｖの正弦波電圧を印加した場合の、偏光顕微鏡写真を図１（ａ）、電圧‐透過光強度のグラフを図２（点線）、および図３（点線）に示した。当該図１および図２に示す実験データによれば、カノ（Ｃａｎｏ）の楔にあたる模様が電圧の変化に伴って大きく併進運動し、輝度は弱く（写真は加工して輝度を上げてある）閾値が高いことが確認される。
次に、試験用液晶セルをＵＶ光照射（オムロン社製UVランプZUV-C30H、波長３６５ｎｍ、照射強度０．５ｍＷ/ｃｍ２、６０秒）後、電極に１Ｈｚ、±１０Ｖの正弦波電圧を印加した場合の、偏光顕微鏡写真を図１（ｂ）、電圧‐透過光強度のグラフを図２（破線）および図３（破線）に示した。試験用液晶セルにＵＶ光を照射すると、１０Ｖで７０％以上の透過光強度を示し、応答性が１桁以上も鋭く向上した（図２および図３参照）（図１（ｂ）偏光顕微鏡写真参照）。
ＵＶ光照射により、液体状の相分離ドメインが発生し、シス体アゾ分子特有の高極性のため、電極面下部（電極近傍）にぬれているのが確認された。アゾベンゼンにＵＶ光を照射すると、トランス→シス異性化を起こすことが良く知られている。また、シス体は、分子が屈曲した構造を有し、周りの液晶の配列と相いれなくなるため、液晶相が不安定化して液体になる場合があることが知られている。このような事実から、液体が現れて濡れが生じたのは、液晶組成物中のアゾ色素分子がシス異性化を起こして液体に変化したものであると推論できる。これが、我々発明者達の設計した「Ｓｌｉｐｐｙな界面」の役割を担う構造である。閾値については１桁以上の向上が確実である。しかしこの状態で高電圧を印加すると、液体界面が電極間で接続し、透過度や応答性を崩すので注意が必要である。
（実施例２）
実施例１で用いたアゾ色素分子に変えて、１１−［４−（４−Ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌａｚｏ）−ｐｈｅｎｏｘｙ］ｕｎｄｅｃｙｌ Ｍｅｔａｈａｃｒｙｌａｔｅ（東京化成工業株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、試験用液晶セルを作製し、実施例１と同様にして電極に１Ｈｚ、±１０Ｖの正弦波電圧を印加した場合の、ＵＶ光照射前後の偏光顕微鏡写真を撮影し、また、電圧‐透過光強度を測定した。
ＵＶ光照射により、液体状の相分離ドメインが発生し、シス体アゾ分子特有の高極性のため、電極面下部にぬれているのが確認された。
「極性溶媒混合ＳｍＣ＊相：Ｃｈ−ＳｍＣ＊１次相転移によるＳｌｉｐｐｙな界面生成と電気光学応答」
（実施例３）
以下に示すＤＩＣ社製ＦＹ８０１１強誘電性液晶混合系（透明点は７２℃）
に、極性溶媒であるＨｅｘｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅを４％程度混合し、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移を経由して、Ｓｌｉｐｐｙな相分離ドメインを生成し、そのぬれ性を利用して電極下に配置した。ＦＹ８０１１はＦＹ８００４に比べて溶媒非相溶性が強く、Ｃｈ−ＳｍＣ＊の１次転移を有するため、アゾ成分は添加していなくとも、Ａｚｏ色素と同じ液体相分離ドメインを自発的に生成し、Ｓｌｉｐｐｙな界面を実現できる。図１（ｃ）に偏光顕微鏡写真を、図２および図３の実線で電圧‐透過光強度依存性を示した。前項同様、１０Ｖで７５％程度、ＡＭ変調でも同じ程度の高い輝度が得られる（図１（ｃ）の偏光顕微鏡写真を参照）。
「Ｓｌｉｐｐｙな界面によるしきい値電圧低減の機構」
分子が自身の位置の周りで回転するのではなく並進移動を伴って回転するか、またはピッチの変化に伴うＣａｎｏの楔模様の並進移動を伴って液晶分子が回転することを表している。このような運動が閾値上昇の起源となっていると理解できる。すなわち我々が、電極下に濡れ性を利用して、恣意的に配置した液体相分離ドメインと液晶の界面は、「Ｓｌｉｐｐｙな界面」として、分子の電場による回転運動を自由に開放するための重要な役割を担っている（図４参照）。これらの機構は、多辺らによって報告されている、Ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ ｆｉｌｍにおける分子回転駆動と、物質の並進移動とも深い関連がある。
「応答速度」
試験用液晶セルに、５０Ｈｚ、３段（＋１０Ｖ→０Ｖ→−１０Ｖ→０Ｖ）の３段の矩形波形を印加することで、応答速度を評価したところ（図５）、同様の電圧を印加した場合、ＦＹ８００４はＵＶ光照射前後で５ｍｓｅｃ程度と変化はなく（点線と破線）、ＦＹ８０１１は極性溶媒混合によるＳｌｉｐｐｙ界面導入後も約３ｍｓｅｃ（実線）であり、この速度は、同一温度・同一電圧における材料本来の応答速度であり、Ｓｌｉｐｐｙ界面の導入は応答速度にシリアスな影響を与えず、良好な高速応答を保持できることがわかった。
上記実施例等で得られた実験データ及び考察を図７Ａ〜図２８により詳細にまとめた。
（実施例４〜９）
図７Ａの左下は、実施例１の強誘電性液晶混合系のうち、キラル成分（添加量３０％の化合物）の光学純度を、実施例４：（ａ）１００％［螺旋ピッチ４００ｎｍ程度］、実施例５：（ｂ）８８％、実施例６：（ｃ）８０％［螺旋ピッチ６００ｎｍ程度］、実施例７：（ｄ）７８％、実施例８：（ｅ）７５％、実施例９：（ｆ）７１％とし、アゾ色素分子を添加せずに作成した液晶セルについて、印加電圧と透過率の関係を表したグラフである。これを図７Ｂに拡大して示す。プライム（’）のないものは、電圧上昇時の測定、プライム（’）のあるものは、電圧降下時の測定データである。
図７Ａの左下の図では、螺旋ピッチの長い液晶セル（実施例８及び９）は１０Ｖの印加で透過率が１０％程度まで増加する（図中、Ｖ型の谷の深い線が対応する）のに対して、螺旋ピッチが可視光程度（実施例４及び５）まで短くなると、同じく１０Ｖの印加で透過率が２％までしか増加しない。すなわち、螺旋ピッチを可視光の波長より短くして暗状態の黒を確保しようとすると、閾値が高くなり、高い透過率を得られないということがわかる。なお、螺旋ピッチは、実施例１の組成物のキラル化合物の添加量を変えることにより、変化させた。添加量を増やすと短い螺旋ピッチ、減らすと長い螺旋ピッチが得られる。
図７Ａの右下の図では、図１と同様なセルで、電界を印加したときのテクスチャーを偏光顕微鏡でみたものである。筋状に黒く見える部分が電極でその間に液晶があり電極間に電圧を印加したときのテクスチャーである。テクスチャー観察により、電場の印加により分子が、応動の一種類として、回転するが、その結果として螺旋のピッチが変化し、Ｃａｎｏの楔セルで螺旋構造の巻きの回数が変わる部分にみられるような欠陥が観察される。電圧の印加により、この欠陥が並進移動を起こすことが観察され、このようないわば螺旋構造の並進移動があると、応答は遅くなることを発見した。潤滑成分は電極のところに相分離しているが、電極が不透明なため、電極から液体の粒としてはみ出してきた分のみ観察することができる。黒線部分は不透明な電極を示しているので、そこには、液晶と潤滑成分があり、白線部分は電極間であり電界が印加されたために液晶成分の異方性が発現し、複屈折性のため明るく見えている。
本発明の概念の重要な要素であるSlippy（スリッピー、Slippery）界面について図８を用いて説明する。通常の界面では、液晶分子は界面に吸着し、吸着した液晶分子は動くことができず、バルクの液晶分子の配向を強制したり制御したりしている（図８左図）。Slippy界面とは、例えば液晶分子をはじくような（撥水（分子））界面であったり、液体界面が挙げられる。液体界面では界面が液体の性質を有するので、分子がたとえ吸着していても固体界面とは違って相手（＝界面成分）と一緒に動けるので、回転・並進運動が自由にできる（図８右図）。図８では、液晶成分において、第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインと、第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインは、その境界領域にスリッピーな界面（潤滑成分）が存在することにより、第一の液晶分子及び第二の液晶分子のそれぞれの回転運動・Ｃａｎｏの楔模様の並進移動等の運動が円滑になる。そのため、ＵＶ光照射後の実施例１〜３のように液晶相分離ドメインによりスリッピーな界面の境界領域を実現した液晶セルは、スリッピーな界面を形成していないセル（例えば、実施例１のＵＶ光照射前）に比べて、より低電圧で配向回転が誘起される、すなわち、より低電圧で分子が応答することがわかった。液体界面とは、純粋な液体からなる界面である必要はなく、吸着した液晶分子の回転・並進運動を自由にする状態からなる界面であればよく、例えば、ゲルなどは巨視的には固体であるが、ミクロ（分子）では液体であるので、それらも液体界面とみなせるので、ゲルの添加も有効である。また、例えば、バルクの液晶分子の秩序よりも低い秩序である状態を有する界面も液体界面として同等の機能を発現する。秩序を低くするためには、液晶に、ポリマー、オリゴマー、微粒子等を添加することが有効である。また、液晶分子と分子形状の異なる物質（モノマーを含む）を添加することが有効である。光応答により分子形状を棒状（＝液晶分子と同様な形状）から、屈曲形状（＝液晶分子とは異なる形状）に変化する光応答性物質（アゾベンゼン等）を添加し、光を照射することにより、秩序の低い状態、あるいは、液体の状態を作ることも可能で、その状態を液体界面として使用することができる。アゾ化合物が形状の効果以外の、例えば液晶との親和性そのものが悪い場合には、光照射をする必要もなく、液体界面を形成することも可能である。また、液体界面を形成するために、液晶と相分離を起こす性質を内在する材料を添加することは有効であり、そのような材料として溶媒、あるいは、液晶成分と非相溶性を有する材料が挙げられる。非相溶性を有する材料としては、親水性の物質、あるいは、液晶との非相溶性を示す程度にフッ素が導入された、例えば、アルキル鎖の一部あるいは全部の水素が液晶との非相溶性を示す程度にフッ素で置換されたアルキル基（＝パーフルオロアルキル基と呼ぶことにする）が挙げられる。これらの添加剤は、全て、液体界面の形成に役立っており、その液体界面の機能の面から、潤滑成分であると認識できる。
図８では、水平電極モードでのＦＬＣの液晶分子のＣダイレクターの運動を例にとって説明をしたが、本スリッピー界面の効果は、このようなモード、このような材料、このようなダイレクターの種類、に限定されるものではない。例えば、ネマチック液晶のｎ−ダイレクター（あるいは、単にダイレクターと呼ばれる）の応動の際にも、ｎ−ダイレクターの運動を潤滑することが必要な場合には当てはまる原理である。ｎ−ダイレクターの運動性の違い（速さや向き、静止部分と動的部分など）がある場合、スリッピー界面によりその応動を潤滑することは、機能の向上に有益であり、そのような潤滑作用をもつ液晶組成物、及び／または素子構成も、本発明に含まれる。このような、ｎ−ダイレクターの運動性の違いを有し、本発明の対象となるモードとしては、例えば、ＶＡ（垂直配向）型,ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型,ＦＦＳ(フリンジフィールドスイッチング)型、ＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマチック）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、ＯＣＢ（光学補償複屈折）型、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）型等がある。
一方、液体界面をつくるためには、界面に、その界面と接する液晶を液体化するあるいは秩序を低下する性質を導入することも有効である。そのような界面としては、例えば、ランダム表面な形状を導入してその界面と接する液晶の配向秩序を融解する機能を持たせた界面があり、フラクタル性の導入で連続的に融解するような界面も含む。また、そのような界面としては、液晶の秩序を低下するための前記添加剤を界面に導入した界面がある。この場合、添加剤としては界面との親和性の強いものが、液体界面をつくるためには好ましい。あるいは、そのような界面としては、前記添加剤を界面と結合させた界面がある。例えば、高分子をグラフトさせた界面がある。高分子の多分散性を利用することにより、秩序を連続的に変化することも可能である。
潤滑成分の効果を作り出す、すなわち、液体界面を形成する方法について、図９を用いていくつか説明する。図９の左図が実施例１についての説明、図９の右図が実施例３についての説明である。液晶にアゾ化合物を添加した系（実施例１）では、前述したように、光照射あるいは／及び温度の変化と、添加濃度により、液晶との相分離領域が図９の左図のとおり発現する。相分離領域では液体が液晶から相分離した状態になるので、液体界面を形成することができる。このタイプの相分離は、例えば、高分子溶液における二相共存として知られているもので、例えば、「ソフトマターのための熱力学」、田中文彦著、裳華房（２００９）１３５頁、図４．２０に示されている。図９の右図は、液晶に溶媒を添加した系（実施例３）で、温度と濃度の条件により相分離領域が発生する様子を表したもので、この相分離領域が発生する条件下で液体界面の形成が期待される。このタイプの相分離は、例えば、PHOSPHOLIPID BILAYERS, CEVC,MARSH共著JOHN WILEY & SONS （１９８７）３７３頁、Fig.13.2に示されている。
図１０は、液晶にアゾ化合物を添加した系で光照射により、液体界面が形成され、その結果、閾値電界が低下し、高い透過率が得られている様子を表したものである。図１０は実施例１に記載の液晶混合系を用いた結果であり、図１０中の左上及び右下の図は、それぞれ図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じ図になる。
図１０の左上の図は光照射する前の明状態を示したもので、輝度が低い（透過率が低い）ことがわかる。ＵＶ光を照射し、添加されたアゾ化合物のトランス−シス（Trans-Cis）転移を起こすことにより、アゾ化合物の相溶性が変化し、液晶に相溶しにくくなり相分離することによって、電極近傍（電極下）に液体が存在するようになり液体界面が形成される。その結果、同じ電圧を印加した場合でも、図１０の右下に示すように高輝度な（透過率の高い）状態を得ることができた。
図１０の左上の図では、トランス型のアゾ化合物が、液晶成分と相溶しているので、潤滑成分としての機能を果たすことができない。そのため、１５Ｖの電圧印加では液晶分子は十分な応答をしないので、光学素子として機能しない、すなわち暗くみえる。セルは偏光顕微鏡で観察しており、２枚の直交した偏光板に挟まれた状態である。液晶分子が応答することにより複屈折性が発現し、明るくなっている。ＵＶ光照射によりアゾ化合物がシス型に変化すると、シス型のアゾ化合物と液晶成分とは相分離する。
図１０の右下の図では、黒線部分が電極部であって、その部分にシス型のアゾ化合物が偏在しているので、その部分に潤滑成分が存在する。ある電極の隣の電界が印加されている液晶領域（第一の液晶ドメイン）と、その電極の反対側の隣の電界が印加されている液晶領域（第二の液晶ドメイン）が応答する際に、電極近傍でその方向がぶつかり合うように分子が動くが、潤滑成分がそこに存在するため、潤滑機能がはたらく。従って、図１０の右下の図でも、図１０の左上の図と同じく、１５Ｖの電圧を印加しているにもかかわらず、潤滑機能があるため、液晶分子が容易に応答し、その結果、大きな複屈折性を生じて明るく見える。
図１１は図１０の結果を定量的に表したもので、図２（図２中の破線及び点線）と対応する図になる。ＵＶ光照射する前は１０Ｖの印加で透過率は２％と低いが、ＵＶ光照射によりスリッピー界面（液体界面）を導入すると、透過率は５０％まで向上する。なお、図中の透過率変化の曲線は、ヒステリシスを示すために、高透過率の場合に２本の線として明確に分離している。このヒステリシスは図７Ａの右下の図の第二段落で述べた螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）のため発生することがわかっている。従って、高速応答、及び／あるいは、ヒステリシスのない応答を達成するためには、螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）を抑制した状況を、材料の選定及び／あるいは、駆動方法の適正化により達成することが重要であることを発見した。
図１２は、実施例３について、相分離により、液滴（液体の領域）が発生し、その領域が電極とのぬれ性が高いため電極下（電極近傍）で縞状あるいは団子状に液体領域を形成することによりスリッピー界面を形成したことを示した図である。ＵＶ光照射後、数秒〜２０秒経過した後、電圧を印加しながらの観察である。
その結果、電圧印加により高い透過率を達成していることがわかる。
相分離がおこる要因として、(a)電極上は電界が生じないので、電極間で分子が運動するために、液体部分が分子の動かない電極上に集約される効果はあると予測される。一方で、(b)液体が電極との親和性が強く、電極に集まってくることも考えられる。相分離が(b)の静的な親和力差によって生じているとしても、電圧をかけることにより、(a)の動的な相分離選択構造は生じるものと考えられる。
図１３は図１２の結果を定量的に表したもので、図２（図２中の実線）と対応する図になる。実施例３の組成物はコレステリック（Ｃｈ）相から温度を低下すると直接キラルスメクチック（ＳｍＣ＊）相（＝ＦＬＣ相（強誘電性液晶相）となる）に転移するので、一次相転移をすることになり、図９の右図に表したように、相分離領域を発生することができ、スリッピー界面を形成することができる。ＦＹ８０１１は高速で応答するため、ヒステリシスもほとんど見られていないことがわかる。また、この結果は、水平電界を印加するためのくし型電極を、基板の片面ではなく両面に形成しており、片面にくし型電極を形成したものに比べ、セルの内部まで、効率よく水平電界を供与することができるので、１０Ｖの印加で、７０％という高い透過率を達成した。
図１４は、実施例３の結果についての説明する図である。実施例３に記載の組成物について、図１２の液晶セルに、サイン波の電圧を印加しても（図１４の左上図）、ＡＭ変調で電圧を印加しても（図１４の右上図：図１４の右上図は図１（ｃ）と同じ図になる。）、矩形波の電圧を印加しても（下図）、高い透過率を得ることができた。
図１５は、閾値低下について、その機構と効果をまとめたものである。ＵＶ光照射によりトランスーシス異性化を起こし、形状の変化により液晶に非相溶化したアゾ分子がマクロ相分離することがスリッピー界面を創製する。スリッピー界面が電極近傍に形成される理由は、電極上は分子がスイッチング（回転、あるいは、応動）を起こさないので、それら運動を阻害しない電極部分に析出する（動的な相分離選択構造）、及び／あるいは、相分離領域の親和性が、ガラスより電極により親和であるため電極部分に発現する（静的な親和力差）。電極近傍（電極端、電極下）に、液体領域が存在することによって分子の回転をスムーズにし、閾値の低下につながっている。
図１６は、実施例１の組成物を用いてスリッピー界面あり（実施例１のＵＶ照射後）の場合となしの場合（実施例１のＵＶ照射前）の応答時間を測定した結果である。図を詳細に解析した結果、スリッピー界面を有する場合（低いしきい値の場合）も、スリッピー界面（潤滑成分）を有さない場合も、応答速度は５００μsecと高速であった。
図１７は、実施例３の組成物を用いてスリッピー界面（潤滑成分）ありの場合となしの場合の応答時間を測定した結果である。図を詳細に解析した結果、スリッピー界面を有する場合（低いしきい値の場合）も、スリッピー界面（潤滑成分）を有さない場合も、応答速度は２００μsecと高速であった。
（実施例１０〜１５）
図１８Ａは、実施例１の強誘電性液晶混合系のうち、キラル成分（添加量３０％の化合物）の光学純度を、実施例１０：（ａ）１００％［螺旋ピッチ４００ｎｍ程度］、実施例１１：（ｂ）８８％、実施例１２：（ｃ）８０％［螺旋ピッチ６００ｎｍ程度］、実施例１３：（ｄ）７８％、実施例１４：（ｅ）７５％、実施例１５：（ｆ）７１％とし、実施例１と同様にアゾ色素分子を添加して作成した液晶セルについて、印加電圧と透過率の関係を表したグラフである。これを図１８Ｂに拡大して示す。プライム（’）のないものは、電圧上昇時の測定、プライム（’）のあるものは、電圧降下時の測定データである。なお、実線の一群は、ＵＶ光照射してスリッピー界面を発生させたもの、図下部の点線の一群は、こられに対応したＵＶ光照射前の（スリッピー界面が発現していない）ものである。
図７Ａの右下の図で述べた螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）のため、低周波にて駆動すると、ヒステリシスが発生する。ヒステリシスのない応答を達成するためには、螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）を抑制するため、高速応答の材料を選定することが有効である。この場合でも、スリッピー界面の導入により閾値は低下し、同じ電圧印加で、透過率は高く、好ましいものとなっている。図１８Ａには、実施例１のキラルの添加量を変えて螺旋ピッチの長さを種々変化させたものの結果をまとめて記載してある。スリッピー界面を導入したものは実線で、導入していないものは、点線で図１８Ａ中に記載してある。
図７Ａの右下の図において説明したように、螺旋構造自体の運動は低速であり、螺旋構造の並進移動があると、液晶分子の応答は遅くなる。本発明では、図８において説明したように、スリッピー界面を形成することにより、並進移動・分子の回転運動が行いやすくなることがわかった（図１９）。
螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）によるヒステリシスの発生については、駆動方法で改善することができることを見出した。ＡＭ変調駆動（図２０の右図）を行うことにより、早い電場反転により螺旋の運動が抑制される、すなわち、螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）を抑制することができるので、ヒステリシスは小さくなる。なお、図２０の左図は図１１と同じである。図１０、図１１と同じく、実施例１に記載の液晶混合系を用いた結果である。
図２１は、図１８Ａに記載の結果（図２１の左図）で得られた大きなヒステリシスが、ＡＭ変調により、そのヒステリシスが小さくなっている結果（図２１の右図）を示している。このように、ＡＭ変調駆動において、早い電場反転により螺旋の運動が抑制される、すなわち、螺旋構造の並進移動（ピッチの運動）を抑制することができるので、ヒステリシスが小さくなるというのは、材料によらず普遍的である、ということがいえる。
高いコントラストを得るためには、しっかりとした黒表示（消光）と明るい明表示（高い透過率）が必要である（図２２）。しっかりとした黒表示を得るためには、短いピッチ（ＵＶ波長の領域の短ピッチ）の螺旋構造が必要であるが、ピッチが短くなると高い閾値特性を示してしまう。スリッピー界面の導入により、閾値低下することができることを見出したが、さらに詳細な効果を検討するため、スリッピー界面の有無で、ピッチと閾値の関係がどのように変化するかを調べた。
図２３は、温度（６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、１００℃）ごとの電圧（横軸）ｖｓ透過率（縦軸）の図である。キラル成分の光学純度を１００％〜７１％に変えた実施例１０〜１５の液晶セルについて、ＵＶ光照射前（＝点線表示）と、ＵＶ光照射後（＝スリッピー界面あり＝実線表示）について表示したものである。図２３の各線の傾きに相当する値（ガンマ）を読み取り（＝図２４の縦軸）、光学純度（＝図２４の横軸）に対してプロットして図２４にまとめてある。ガンマは、感受率と呼んでよく、電圧に対してどのくらい駆動しやすいかを示す物理量である。図２４には、光学純度とガンマの関係を各温度について、プロットしてある。図２４の上のほうにあるプロット（の一群）は、ＵＶ光照射後のもの、下のほうの一群はＵＶ光照射前のものである。上の一群、下の一群について、それぞれフィッティングによる解析を行うと、上の一群はガンマが光学純度のマイナス一乗に比例し、下の一群はガンマが光学純度のマイナス三乗に比例することがわかった。光学純度は波数ｑ（とよばれる物理量で、キラルの力に比例する）と比例するので、上の一群はガンマがｑのマイナス一乗に比例し、下の一群はガンマがｑのマイナス三乗に比例することがわかったといってよい。ところが、駆動力はｑに比例するので、感受率ガンマをｑで除して規格化して解析する必要がある。その結果が図２５に示してある。その結果、ＵＶ光照射によりスリッピーな界面を発現した系では、規格化したガンマはｑのマイナス二乗に比例していることがわかり、ｑの増大によるねじれ弾性の結果、駆動しにくくなるという関係を示している。しかし、ＵＶ光照射をせず、スリッピーな界面を発現していない系（図２５の下の一群のプロットに相当）では、規格化したガンマはｑのマイナス４乗に比例しており、ｑの増大とともに、ねじれ弾性以外の効果による動きにくさも発現している。このことをまとめたのが図２６である。
ＦＬＣスイッチング改善の発明として、詳細な実験的検討が行われたものとして、ＵＶ光照射による相分離によるスリッピー界面の創製、電極端での液体の相分離によるスリッピー界面の創製、ＡＭ変調によるヒステリシスの低減があり、また、原理的に効果が明確な発明、あるいは、一定の実験によりその効果が発現した発明として、可視光照射によるアゾ化合物のトランス体の部分的な復活、ゲル導入による信頼性の高いスリッピー界面の創製、高分子安定化による螺旋構造の凍結による高速応答の実現、界面へのポリマー鎖導入によるＳｍＣ＊からＳｍＡの転移誘導による黒レベルの向上がある（図２７）。
反強誘電性液晶として知られているＭＨＰＯＢＣ（4-(1-methy1-hepty1oxycarbony1) phenyl-4'-octy1oxybiphenyl-4-carboxy1ate 下記式）について、反強誘電性液晶相（ＳｍＣＡ相）で５０Ｖの電圧印加では透過率が低く、明るい表示が得られなかった（図２８の左図）。しかし、一度、１００Ｖという高電圧を印加してから、再び、５０Ｖの電圧を印加すると、高い透過率を得ることができた（図２８の右図）。この状態では、高い電圧を印加したため、電極近傍の配向が乱れ、その秩序度が低下したスリッピー界面が形成されたためと考えられる。これは、潤滑成分の添加、あるいは、電極界面の工夫ではなく、材料が変質したために生じたスリッピー界面の例である。
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項（クレーム）の範囲によってのみ限定される。
１０・・・液晶表示素子、１１，１２・・・基板、１３・・・光応答性物質（潤滑成分）、１４・・・異方性分子（第一の液晶分子および第二の液晶分子）、１５・・・光応答性組成物（液晶組成物）。

Claims (23)

  1. 外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、
    前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する液晶組成物。
  2. 前記潤滑成分は前記液晶成分と分離して遍在し得る、請求項１に記載の液晶組成物。
  3. 前記液晶成分は、外部電界の不均一性に応じて第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインおよび第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインを形成し、
    前記第一の液晶ドメインと前記第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域で前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子が外部電界の変化により応動する方向が互いに異なる、請求項１又は２に記載の液晶組成物。
  4. 前記潤滑成分は、前記境界領域に集積する、請求項３に記載の液晶組成物。
  5. 前記潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度と異なる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  6. 前記潤滑成分と前記液晶成分とは相分離する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  7. 前記潤滑成分は、光応答性材料、溶媒、ポリマー、微粒子、ゲルおよびパーフルオロアルキル基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  8. 前記潤滑成分は、０．００１〜９０質量％含有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  9. 前記潤滑成分は、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子の外部電界の変化により応動する方向への運動を円滑にする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  10. 前記液晶成分が室温で液晶相を示す、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  11. 前記液晶成分の透明点が６０℃以上である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  12. 前記液晶成分が少なくとも２種以上の液晶性化合物を含有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  13. 前記液晶成分がネマチック液晶相を示す、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  14. 前記液晶成分がスメクチック液晶相を示す、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  15. 前記第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が相違する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  16. 前記第一の液晶ドメインと第二の液晶ドメインとの常態の配向方向が略同一である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  17. 少なくとも一方の基板に電極を有する一対の基板と、前記一対の基板間に充填される液晶組成物と、を備える光学素子であって、
    前記液晶組成物は、外部電界の変化により応動する第一の液晶分子および第二の液晶分子を含む液晶成分と、前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子のそれぞれの運動を円滑にする潤滑成分と、を含有する光学素子。
  18. 前記液晶成分は、外部電界の不均一性に応じて第一の液晶分子を含む第一の液晶ドメインおよび第二の液晶分子を含む第二の液晶ドメインを形成し、
    前記第一の液晶ドメインと前記第二の液晶ドメインとの間を区画する境界領域で前記第一の液晶分子および前記第二の液晶分子が外部電界の変化により応動する方向が互いに異なり、前記潤滑成分は前記境界領域に偏在する、請求項１７に記載の光学素子。
  19. 前記潤滑成分の配向秩序度が前記液晶成分の配向秩序度と異なる、請求項１７又は１８に記載の光学素子。
  20. 第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ相違する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の光学素子。
  21. 第一の液晶ドメインおよび第二の液晶ドメインの常態の配向方向がそれぞれ略同一である、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の光学素子。
  22. 前記境界領域の直上にブラックマトリクスを設けた、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の光学素子。
  23. 前記境界領域の直上に、凸構造もしくは凹構造を設けた、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の光学素子。
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