JP2015075492A

JP2015075492A - 液晶複合材料

Info

Publication number: JP2015075492A
Application number: JP2013209294A
Authority: JP
Inventors: 丸山　和則; Kazunori Maruyama; 和則丸山; 一輝初阪; Kazuteru Hatsusaka; 藤沢　宣; Noburu Fujisawa; 宣藤沢; 伊佐西山; Isa Nishiyama
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: JP6318528B2

Abstract

【課題】重合性モノマーの重合後は、従来よりもチルト角が向上し、素子の電圧印加時の透過率が向上する液晶複合材料を提供する。
【解決手段】本発明の液晶・モノマー複合材料物は、液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料であって、液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は液晶表示材料として有用な液晶複合材料に関する。

現在、市場ではネマチック液晶と呼ばれる液晶材料は、テレビ、モニター、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などのフラットパネルディスプレイにおいて一般的に利用されている。
しかし、ネマチック液晶は、応答速度が約十数ミリ秒と遅いため、改善が望まれている。これに対しスメクチック液晶を用いた強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、数百マイクロ秒の高速応答が可能である。

ＦＬＣの内、ＦＬＣとモノマーの混合物からなるＰｏｌｙｍｅｒＳｔａｂｉｌｉｚｅｄＶｓｈａｐｅｄ−ＦＬＣ（ＰＳＶ−ＦＬＣ）素子は、強誘電性液晶内に微細なポリマーネットワークを形成したものであり、ＦＬＣの特長である高速応答性のほかに中間表示が可能であり、また耐衝撃性も従来のＦＬＣに比較して向上している（例えば、特許文献１〜２参照。）。

特許文献１に記載の液晶表示装置は、一対の基板間に強誘電性液晶層を介在し、双方の基板の内面にそれぞれ強誘電性液晶層に対し電圧印加する電極部を配設してなる液晶表示装置であって、前記強誘電性液晶層は、所定の液晶性アクリレートモノマーを含有した強誘電性液晶組成物に対し、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で周波数２ｋＨｚ〜４ｋＨｚの交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記液晶性アクリレートモノマーにて高分子化せしめた構成であることを特徴とする装置である。

特許文献２に記載の液晶表示素子は、液晶性（メタ）アクリレートと、非液晶性（メタ）アクリレートと、強誘電性液晶を含有した高分子安定化液晶組成物に両極性のパルス波を印加しながら紫外線露光で前記アクリレートを硬化させて得られる素子である。

特開２００２−３１８２１号公報特開２００８−２４８２１０号公報

しかしながら、これらの素子は、ＦＬＣ、ＦＬＣと重合性モノマーの複合材料および複合材料中の重合性モノマーを重合後の相系列が、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相を示すため、重合性モノマーの重合後の素子における、電圧印加時の透過率が、ネマチック液晶を用いた素子に比較して低く、市場の要望に対し不足していた。

本発明が解決しようとする課題は、重合性モノマーの重合後は、従来よりもチルト角が向上し、素子の電圧印加時の透過率が向上する液晶複合材料を提供することである。

本発明者は、ＰＳＶ−ＦＬＣにおいて、ＦＬＣの相変化とモノマー添加後の相変化に着目し、透過率を向上する方法を見出し、本発明を完成するに至った。

［１］液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料であって、液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・モノマー複合材料。
［２］前記［１］に記載の液晶・モノマー複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって得られることを特徴とする液晶・ポリマー複合材料。

［３］液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示す前記［２］に記載の液晶・ポリマー複合材料。
［４］前記［２］又は［３］に記載の液晶・ポリマー複合材料を含有することを特徴とする光学素子。
［５］液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で重合性モノマーを重合して得られる液晶・ポリマー複合材料を含有する前記［４］に記載の光学素子。

［６］一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成である前記［５］に記載の光学素子。
［７］一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成である前記［６］に記載の光学素子。
［８］液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射することで、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。
［９］液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。

本発明によれば、ＦＬＣが液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、ＦＬＣと重合性モノマーの複合材料が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、前記複合材料中の重合性モノマーを重合させた後は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことにより、重合性モノマーの重合後は、従来よりもチルト角が向上し、素子の電圧印加時の透過率が向上する。

［液晶・モノマー複合材料］
本発明の液晶・モノマー複合材料は、液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料であって、液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示す材料である。
以下、本発明の液晶・モノマー複合材料の好ましい形態について詳細に説明する。

＜液晶組成物＞
本発明に用いられる液晶組成物は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、該液晶組成物に重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すものであれば特に限定されない。

本発明に用いられる液晶組成物は、下記一般式（ｉ）で表される化合物を２種以上複数種含有することが好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ１はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜２０の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメチル基、又はイソシアネート基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、シクロへキシレン基、又は−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−によって置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ１の有する−ＣＨ_２−のうち、Ａⁱ¹又はＡⁱ³から原子数４以上離れた場所に位置する−ＣＨ_２−は、１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。さらに前記アルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよい。Ａ^ｉ１、Ａ^ｉ２及びＡ^ｉ３はそれぞれ独立的に、２，３−ジフルオロベンゼン−１，４−ジイル基、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-２，６−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、２，６−ナフチレン基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン-２，７−ジイル基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、フルオレン−２，７−ジイル基、又はピリミジン−２，５−ジイル基を表し、
該１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、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、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，２，３，４，４ａ，９，１０ａ−オクタヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基及びフルオレン−２，７−ジイル基は置換基として１個以上のＦ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３、ＣＨ_３、ＣＮ、またはこれらの複数の基を有していても良く、
Ｚ^１及びＺ^２はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−Ｏ−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−、又は単結合を表す。ａ及びｂはそれぞれ独立的に０〜２を表す。ａ、ｂが２の場合、複数存在するＡ^１、Ａ^２は同一でも異なっていてもよい。）

前記一般式（ｉ）で表される化合物を２種以上複数種組み合わせることにより、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示す液晶組成物が得られる。

前記一般式（ｉ）で表される化合物としては、下記一般式（Ｘ）で表される化合物、下記一般式（ｉ−１）で表される化合物、下記一般式（ｉ−２）で表される化合物、下記一般式（ｉ−３）で表される化合物、下記一般式（ｉ−４）で表される化合物、及び下記一般式（ｉ−５）で表される化合物で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上が好ましい。

（式（Ｘ）中、Ｒ^１０１及びＲ^１０２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロへキシレン基、または−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−によって置換されていてもよく、Ｒ^１０１及びＲ^１０２の有する−ＣＨ_２−のうち、Ａ^１ａ又はＡ^３ａから原子数４以上離れた場所に位置する−ＣＨ_２−は、１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。さらに前記アルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよい。
Ａ^１ａは１，４−フェニレン基を表し、Ａ^２ａ及びＡ^３ａは各々独立に１つまたは２つの水素原子がＦ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３、あるいはＣＮ、若しく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、ｍ^１、及びｎ^１は０又は１の整数を示し、ｍ^１＋ｎ^１＝０〜２である。）

（式中、Ｒ^ｉ１及びＲ^ｉｉ１はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数１〜２０の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、又はシクロへキシレン基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ１の有する−ＣＨ_２−のうち、１，４−シクロへキシレン基、又は、１，４−フェニレン基から原子数４以上離れた場所に位置する−ＣＨ_２−は、１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。Ｚ^１及びＺ^２は前記一般式（ｉ）におけるものと同様である。）

前記一般式（Ｘ）で表される化合物、前記一般式（ｉ−１）で表される化合物、前記一般式（ｉ−２）で表される化合物、前記一般式（ｉ−３）で表される化合物、前記一般式（ｉ−４）で表される化合物、及び前記一般式（ｉ−５）で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上複数種組み合わせることにより、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示す液晶組成物が得られる。ここで、「２種以上複数種組み合わせる」とは、前記一般式（Ｘ）で表される化合物から２種以上用いてもよく、前記一般式（ｉ−１）〜（ｉ−５）から選ばれる一般式で表される化合物から２種以上用いてもよく、前記一般式（Ｘ）、及び前記一般式（ｉ−１）〜（ｉ−５）で表される化合物から混合して２種以上用いてもよいことを意味する。

一般式（Ｘ）で表される化合物の具体例としては、一般式（Ｘ−ａ）から（Ｘ−ｃ）で表される。

（一般式（Ｘ−ａ）から（Ｘ−ｃ）中、Ｒ^１０１及びＲ^１０２は、前記一般式（Ｘ）におけるものと同様なものを表し、
Ｘ^８１からＸ^９６は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はメチル基を表す。）

一般式（Ｘ−ａ）から一般式（Ｘ−ｃ）で表される化合物の具体例を以下の（Ｘ−１）から（Ｘ−１７）に挙げることができる。

これらの中でも前記一般式（Ｘ−１）、前記一般式（Ｘ−２）、前記一般式（Ｘ−４）、前記一般式（Ｘ−６）、前記一般式（Ｘ−９）で表される化合物を用いることが好ましい。
前記一般式（Ｘ−１）で表される化合物としては、下記式（Ｘ−１−１）〜（Ｘ−１−７）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立して炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ独立して炭素原子数６〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ^５、及びＲ^９はそれぞれ独立して炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^７は炭素原子数２〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^６及びＲ^８はそれぞれ独立して炭素原子数１〜４直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ^１０及びＲ^１１はそれぞれ独立して炭素原子数６〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^１２は炭素原子数２〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

前記一般式（Ｘ−２）で表される化合物としては、下記式（Ｘ−２−１）〜（Ｘ−２−２）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立して炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）
前記一般式（Ｘ−４）で表される化合物としては、下記式（Ｘ−４−１）〜（Ｘ−４−２）で表される化合物が挙げられる。

前記一般式（Ｘ−６）で表される化合物において、Ｒ^１０１は、炭素原子数１から１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数４から１２の直鎖状のアルキル基がより好ましい。
前記一般式（Ｘ−６）で表される化合物において、Ｒ^１０２は、炭素原子数１から１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数４から１２の分岐鎖状のアルコキシ基がより好ましい。
前記一般式（Ｘ−６）で表される化合物としては、下記式（Ｘ−６−１）〜（Ｘ−６−２）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^１３は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）
前記一般式（Ｘ−９）で表される化合物において、Ｒ^１０１は、炭素原子数１から１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、炭素原子数４から１２の直鎖状のアルキル基またはアルコキシ基がより好ましい。Ｒ^１０２は、炭素原子数１から１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、炭素原子数４から１２の分岐鎖状のアルキル基またはアルコキシ基がより好ましい。
前記一般式（Ｘ−９）で表される化合物としては、下記式（Ｘ−９−１）〜（Ｘ−９−４）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^１３は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、前記一般式（ｉ）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−１）で表される化合物も挙げられる。

（式中、Ｒ^ｉ１及びＲ^ｉｉ１はそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数１〜２０の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、又はシクロへキシレン基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ１の有する−ＣＨ_２−のうち、１，４−シクロへキシレン基、又は、１，４−フェニレン基から原子数４以上離れた場所に位置する−ＣＨ_２−は、１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、ジアルキルシリレン基に置換されても良い。Ｚ^１及びＺ^２はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−Ｏ−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−、又は単結合を表す。）
前記一般式（ｉ−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−１．１）から式（ｉ−１．６）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^２１は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^２２はそれぞれ独立して炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

前記一般式（ｉ−１）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−１−７）で表される化合物であることも好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、Ｚ^１、及びＺ^２は前記一般式（ｉ）におけるものと同様である。Ｒ^ｉｉ２ａは炭素原子数３〜８の直鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、Ｒ^ｉｉ２ｂは水素原子、又は炭素原子数２〜１２の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよい。）

前記一般式（ｉ−１−７）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−１−７−１）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、Ｒ^ｉｉ２ｂ、は前記一般式（ｉ−１−７）におけるものと同様であり、ｎ^ｉ１は３〜７の整数を表す。）

前記一般式（ｉ−１−７−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−１−７−１．１）から式（ｉ−１−７−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２３は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ｎ^ｉ１は前記一般式（ｉ−１−７−１）におけるものと同様なものを表し、Ｒ^２４は単結合又は炭素原子数１〜３の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、前記一般式（ｉ−１−７）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−１−７−２）で表される化合物であることも好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ２ｂは前記一般式（ｉ−１−７）におけるものと同様である。ｎ^ｉ２は３〜８の整数を表す。）

前記一般式（ｉ−１−７−２）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−１−７−２．１）から式（ｉ−１−７−２．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２３及びＲ^２４は前記一般式（ｉ−１−７−１．１）〜（ｉ−１−７−１．４）におけるものと同様なものを表し、ｎ^ｉ２は（ｉ−１−７−２）におけるものと同様なものを表わす。

また、前記一般式（ｉ）で表される化合物としては、下記一般式（ｉ−２）で表される化合物も挙げられる。

（式中、Ｒ^ｉ１、Ｒ^ｉｉ１、Ｚ^１、及びＺ^２は前記一般式（ｉ−１）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−２）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−２．１）から式（ｉ−２．８）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２５は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^２６は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

前記一般式（ｉ−２）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−２−９）で表される化合物であることも好ましい。

前記一般式（ｉ−２−９）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−２−９−１）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、及び、Ｒ^ｉｉ２ｂは前記一般式（ｉ−２−９）におけるものと同様であり、ｎ^ｉ１は３〜７の整数を表す。）

前記一般式（ｉ−２−９−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−２−９−１．１）から式（ｉ−２−９−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２７は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^２８は単結合、炭素原子数１〜３の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ｎ^ｉ１は前記一般式（ｉ−２−９−１）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−２−９）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−２−９−２）で表される化合物も好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ２ｂは前記一般式（ｉ−２−９）におけるものと同様であり、ｎ^ｉ２は３〜８の整数を表す。）

前記一般式（ｉ−２−９−２）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−２−９−２．１）から式（ｉ−２−９−２．５）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２７及び、Ｒ^２８は前記一般式（ｉ−２−９−１．１）〜一般式（ｉ−２−９−１．４）におけるものと同様であり、ｎ^ｉ２は前記一般式（ｉ−２−９−２）におけるものと同様である。）

また、前記一般式（ｉ）で表される化合物としては、一般式（ｉ−３）で表される化合物も挙げられる。

前記一般式（ｉ−３）で表される化合物において、Ｚ^ｉ１及びＺ^ｉ２は単結合が好ましい。
前記一般式（ｉ−３）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−３−１）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１、及びＲ^ｉｉ１は前記一般式（ｉ−３）におけるものと同様である。）
前記一般式（ｉ−３−１）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−３−１．１）〜（ｉ−３−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^３１は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^３２は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

前記一般式（ｉ−３）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−３−５）で表される化合物であることも好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ1、Ｚ^１、Ｚ^２は前記一般式（ｉ）におけるものと同様である。Ｒ^ｉｉ２ａは炭素原子数３〜８の直鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよく、Ｒ^ｉｉ２ｂは水素原子、又は炭素原子数２〜１２の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１個又は非隣接の２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−によって置換されていてもよい。）

前記一般式（ｉ−３−５）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−３−５−１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^ｉｉ２ｂ、及びＲ^ｉ１は前記一般式（ｉ−３−５）におけるものと同様である。ｎ^ｉ１は３〜７の整数である。）

前記一般式（ｉ−３−５−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−３−５−１．１）から式（ｉ−３−５−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^３４は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^３５は単結合、炭素原子数１〜３の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。ｎ^ｉ１は前記一般式（ｉ−３−５−１）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−３−５）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−３−５−２）で表される化合物も好ましい。

（式中、Ｒ^ｉｉ２ｂ、及びＲ^ｉ１は前記一般式（ｉ−３−５）におけるものと同様である。ｎ^ｉ２は４〜８の整数である。）

前記一般式（ｉ−３−５−２）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−３−５−２．１）から式（ｉ−３−５−２．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^３４及びＲ^３５は前記一般式（ｉ−３−５−１．１）〜一般式（ｉ−３−５−１．４）におけるものと同様でありｎ^ｉ２は前記一般式（ｉ−３−５−２）におけるものと同様である。）

また、前記一般式（ｉ）で表される化合物としては、一般式（ｉ−４）で表される化合物も挙げられる。

（式中、Ｒ^ｉ１、Ｒ^ｉｉ１、Ｚ^１、及びＺ^２は前記一般式（ｉ−３）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−４）で表される化合物において、Ｚ^１及びＺ^２は単結合又は−ＣＨ_２Ｏ−が好ましい。
前記一般式（ｉ−４）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−４−１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１及びＲ^ｉｉ１は前記一般式（ｉ−４）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−４−１）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−４−１．１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^ｉ１は前記一般式（ｉ−４）におけるものと同様である。Ｒ^ｉｉ１ａは、炭素原子数１〜１８の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す。）
具体的には式（ｉ−４−１．１．１）から式（ｉ−４−１．１．３）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^３６は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^３７は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、前記一般式（ｉ−４）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−４−２）で表される化合物が好ましい。

前記一般式（ｉ−４−２）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−４−２．１）から式（ｉ−４−２．４）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^４１は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^４２は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、前記一般式（ｉ−４）で表される化合物としては、下記一般式（ｉ−４−７）で表される化合物も挙げられる。

（式中、Ｒ^ｉ１、Ｒ^ｉｉ２ａ、Ｒ^ｉｉ２ｂ、Ｒ^ｉ１、Ｚ^１、及びＺ^２は前記一般式（ｉ−３−５）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−４−７）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−４−７−１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^ｉｉ１ｂ、及びＲ^ｉ１は前記一般式（ｉ−４−７）におけるものと同様である。ｎ^ｉ１は３〜７の整数である。）

前記一般式（ｉ−４−７−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−４−７−１．１）から式（ｉ−４−７−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^４３は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^４４は単結合、炭素原子数１〜３の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、ｎ^ｉ１は前記一般式（ｉ−４−７−１）におけるものと同様である。）

また、前記一般式（ｉ）で表される化合物としては、一般式（ｉ−５）で表される化合物も挙げられる。

前記一般式（ｉ−５）で表される化合物において、Ｚ^１及びＺ^２は単結合が好ましい。
前記一般式（ｉ−５）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−５−１）で表される化合物であることが好ましい。

前記一般式（ｉ−５−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−５−１．１）から式（ｉ−５−１．４）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^４５は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^４６は炭素原子数４〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、前記一般式（ｉ−５）で表される化合物としては、下記一般式（ｉ−５−８）で表される化合物も挙げられる。

（式中、Ｒ^ｉｉ２ａ、Ｒ^ｉｉ２ｂ、Ｒ^ｉ１、Ｚ^１、及びＺ^２は前記一般式（ｉ−４−７）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−５−８）で表される化合物は、下記一般式（ｉ−５−８−１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^ｉｉ１ｂ、Ｒ^ｉ１、及びｎ^ｉ１は前記一般式（ｉ−４−７−１）におけるものと同様である。）

前記一般式（ｉ−５−８−１）で表される化合物は、具体的には式（ｉ−５−８−１．１）から式（ｉ−５−８−１．４）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^４７は炭素原子数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表し、Ｒ^４８は単結合、炭素原子数１〜１３の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。）

また、本発明に用いられる液晶組成物は、更に、光学活性物質を有する化合物を１種又は２種以上含有することが好ましい。
光学活性物質を有する化合物としては、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、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。
かかる化合物として具体的には下記一般式（ｉｉ）で表される化合物が挙げられる。

（式（ｉｉ）中、Ｒ^１及びＲ^２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−ＣＨ_２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ_２−、−ＳＯ_２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ_３）_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、臭素原子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、
Ｒ^１及びＲ^２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（Ｒ^ａ）−、−Ｎ（Ｒ^ａ）−ＣＯ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＳＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｓ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｓ−、−ＳＣＦ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＦ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−、−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（Ｒ^ａ）−又は−Ｎ（Ｒ^ａ）−ＣＯ−におけるＲ^ａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を表し、
Ａ^１及びＡ^２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−ＣＨ_２−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、臭素原子、ＮＯ_２基、あるいは、１つ又は２つ以上の水素原子がフッ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（ｉｉ）においてＲ^１及びＲ^２の両方がカイラルな基である、ジカイラル化合物がより好ましい。ジカイラル化合物の具体例として、下記一般式（ｉｉ−ａ１）から（ｉｉ−ａ１１）で表される化合物が挙げられる。

一般式（ｉｉ−ａ１）から（ｉｉ−ａ１１）において、Ｒ^３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−ＣＨ_２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ_２−、−ＳＯ_２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ_３）_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、臭素原子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、Ｘ^３及びＸ^４は、各々独立にハロゲン原子、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、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３で置換されていてもよい。）、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ_３、又は−ＯＣＦ_３であることが好ましい。また、分子内に複数存在するＸ^３、Ｘ^４は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式（ｉｉ−ａ３）及び（ｉｉ−ａ８）において、＊を付した位置が不斉原子となるためには、Ｘ^４はＸ^３と異なる基が選択される。
Ａ^１、Ｚ、Ａ^２、ｍは、前記一般式（ｉｉ）におけるものと同様である。
また、ｍが２〜５の場合、複数存在するＺ、Ａ^２は同一であっても異なっていてもよい。
また、ｎ_３は０〜２０の整数である。
一般式（ｉｉ−ａ４）及び（ｉｉ−ａ９）におけるＲ^５は、水素原子又はメチル基を表す。
一般式（ｉｉ−ａ５）及び（ｉｉ−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（ｉｉ−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、Ｒ^３＝Ｃ_４Ｈ_９，Ｃ_６Ｈ_１３，Ｃ_８Ｈ_１７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、Ｘ^３としてはＣＨ_３が好ましい。

一般式（ｉｉ）及び（ｉｉ−ａ１）〜（ｉｉ−ａ１１）における部分構造式、−Ａ^１−（Ｚ−Ａ^２）_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、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３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（ｉｉ）におけるものと同じである。）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、メチル基、メトキシ基、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３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（ｉｉ）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、光学活性物質を有する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。
より好ましい例示として、下記一般式（ｉｉ−ａ６−１）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^３、Ｘ^３、Ｚ、及びｎ_３は前記一般式（ｉｉ−ａ６）におけるものと同様である。）

一般式（Ｘ）で表される化合物群を主成分としたホスト液晶組成物に、一般式（ｉｉ）で表されるカイラルカイラル化合物を添加することによりホスト液晶組成物は強誘電性を示すようになる。大きな自発分極を得るためにはカイラル化合物の濃度を高めればよく、自発分極、相転移温度、相系列等の必要な物性を得ることを目的に、カイラルカイラル化合物の添加量で調整することができる。結晶化を抑制するためには、添加量に上限があるが、カイラルカイラル化合物の光学活性基がホスト液晶の末端基構造が異なる化合物を用いることで結晶化温度が下がり好ましくなる。強誘電性相の安定性（上限温度）を高めるためには、結晶化を抑制する効果を保つ範囲で環の数が３環の化合物を用いると良い。平行配向セルに於いて、良好な配向を得るためにはカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くする、特に、ネマチック相とスメクチック相の転移の際のカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くすることが重要で、螺旋が解けた状態でスメクチックA相へ相転移させると良好な一軸配向が得られる。
一般式（ｉｉ）で表されるカイラル化合物群（以下、（ｉｉ）群という。）の添加量が増え、ネマチック相とスメクチック相の転移の際のカイラルネマチック相の螺旋ピッチが配向を乱す程度まで短くなった場合には、（ｉｉ）群の化合物により誘起されるカイラルネマチック相の螺旋の掌性（センス）と逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を（ｉｉ）群に加えて用いてカイラルネマチック相の螺旋ピッチを長くすることが好ましい。このときのカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した（ｉｉ）群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した（ｉｉ）群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。

また、強誘電性相において、表面安定化効果を用いて配向を行う場合には、強誘電性相における螺旋ピッチが長いことが好ましく、この場合には、（ｉｉ）群の化合物により誘起される強誘電性相の螺旋の掌性（センス）と逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を（ｉｉ）群に加えて用いて強誘電性相の螺旋ピッチを長くすることが好ましい。このときのカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した（ｉｉ）群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した（ｉｉ）群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。表面安定化効果を用いず、単に、高分子安定化効果を用いる場合には、特に、このように逆のセンスを誘起する効果のあるカイラル化合物を（ｉｉ）群に加える必要はない。
比較的厚セル厚（３μｍ以上）で使用する場合で、高分子安定化プロセス、あるいは、高分子安定化された後の状態で、液晶分子の運動性を高め、高分子安定化プロセスを容易に行わせたり、あるいは、高分子安定化後のグレースケールの発現を容易にするために、短い螺旋ピッチが必要な場合には、強誘電性相の螺旋ピッチが短い化合物を添加することが好ましい。添加の際に用いるカイラル化合物の使用に特に制限はなく、公知慣用のカイラル化合物を用いることができるが、使用した（ｉｉ）群と自発分極の極性が同一の化合物、あるいは自発分極の値が使用した（ｉｉ）群と比べて十分に小さい化合物が、自発分極のキャンセルによる減少を抑えることができるので好ましい。添加物としてはカイラルネマチック液晶で誘起する螺旋ピッチが十分長いか、あるいは、（ｉｉ）群で誘起される螺旋ピッチをキャンセルできるカイラル化合物を選ぶことがさらに好ましい。
従って、本発明の液晶組成物において、前記一般式（ｉｉ）で表される化合物の含有量は、上述の（ｉｉ）群に関する記載を考慮して決めることが重要であるが、本発明の液晶組成物の総質量に対して、１〜３５質量％が好ましく、５〜３０質量％がより好ましく、５〜２０質量％が特に好ましい。

＜重合性モノマー＞
本発明の液晶・モノマー複合材料を用いた高分子安定化強誘電性液晶表示素子は駆動電圧が低く、透過率が高く、且つ一軸配向性の向上による高いコントラストの表示がＴＦＴ駆動により安定して得ることができ、強誘電性液晶単体の表示素子では不可能な中間調の表示を可能にして、熱的及び力学的安定性に優れる特徴を有する。
前記強誘電性液晶組成物は、交流電圧を印加しながら、その中に含まれるラジカル重合性化合物が熱、又は紫外線等の活性エネルギー線により重合し、それに伴い液晶組成物と相分離、又は液晶組成物中に分散した状態で、透明性高分子物質と液晶組成物からなる高分子安定化液晶表示素子である。
この素子は、一対の電極層を有する基板間に配向制御膜と液晶層とを有する液晶素子において、液晶層が少なくとも液晶性高分子前駆体（重合性液晶）を含有する光硬化性組成物の光硬化物及び強誘電性液晶材料を含有しており、且つ一対の電極層間に於いて、重合性液晶のメソゲン基の配向方向と、強誘電性液晶材料の配向方向が配向制御膜の配向方向に揃い一軸配向になるように高分子安定化させた液晶表示素子である。そして、該液晶表示素子は、液晶層中に重合性液晶による光硬化物を分散させ、液晶性骨格を有する高分子鎖による強誘電性液晶材料の配向安定化効果により、電圧を印加していない状態では、液晶性モノマーの液晶骨格の長軸方向と強誘電性液晶材料の配向方向、あるいは強誘電性液晶分子の平均化された配向方向のなす方向が一様な方向の配向状態を実現させたものであり、電圧を印加すると強誘電性液晶の自発分極により強誘電性液晶材料の配向方向が液晶性高分子前駆体の液晶骨格の配向方向ではなくなり、電圧の変化によって強誘電性液晶材料の配向方向、あるいは平均化された配向方向と液晶性モノマーの液晶骨格の配向方向のなす角度が連続的に変化する性質が付与されたものである。
例えば、二枚の偏光板の間に該素子を配置して、印加する電圧を変化させることにより透過光量を連続的に制御することができ、強誘電性液晶単体の素子で行われる面積階調等の特別な手段を用いることなく、印加電圧に比例した中間調の表示を可能にしたものである。

上述の一軸配向は、一軸配向が得られるようにラビング配向処理したポリイミド等の高分子配向膜を用いる方法、無機配向膜を用いる方法、光配向膜による方法、電界や磁場等の外場により方法、配向膜と前記外場を併用した方法等によりメソゲン基や高分子主鎖の長軸を揃えて配向させた状態に紫外線を露光して高分子安定化させることにより得られる。
高分子安定化液晶の場合は、高分子架橋構造が示す空隙の大きさを、光散乱が起きないように該平均空隙間隔が可視光の波長領域の範囲である約５００ｎｍ付近から１５００ｎｍ付近から避けるように液晶中に形成させることが重要になる。５００ｎｍ以下にするには、スピノーダル分解による相分離過程を利用する方法、ＵＶ重合速度を速くして作製する方法（ＵＶ重合プロセスによる方法や高分子前駆体組成の調整による方法）、低分子液晶と相溶した状態で相分離が殆ど起こらせないで重合させる方法等が挙げられ、これらの手法を有効に用いて光散乱が起こらない微細な網目状高分子を形成させることが好ましい。又、液晶セル基板表面に凹凸のポリマー層を形成させたり、ポリマー突起を形成させたり、微細なファイバー状のポリマーを形成させて散乱を起こさないようにすることも好ましい。
モノマーが、低分子液晶に相溶している場合は低分子液晶中に分散した状態で網目状高分子を形成させることが可能で分子レベルの微細な構造を得られることができより好ましい。
しかしながら、本発明に用いられる重合性モノマーを液晶相中で重合させると重合ミクロ相分離が極小的に起こる場合は、配向のオーダーは高くはないが液晶分子ダイレクターに沿うように網目状の高分子が形成されることが電子顕微鏡等で観察される。これは、重合性モノマーが液晶に接すると液晶分子ダイレクター方向へ該モノマー分子長軸が揃う傾向があり、該重合性モノマーの高分子化により液晶の配向が固定化されるためである。しかし、該重合性モノマーの濃度が高くなると重合ミクロ相分離で起こるスピノダル分解やバイノーダル分解による相分離構造が液晶の配向を無視して形成されるため、目的の液晶の配向を固定化させることはできなくなる。上述の方法は低分子液晶の配向を乱すおそれがある場合があり、この場合は、所望の安定化させる配向が得られるように電界、配向膜の配向規制力、磁場外場などを活用して目的の高分子安定化液晶素子が得られるように前記外場を調整して作製することもできる。更には、複数の重合性液晶による共重合体でメソゲン基の自己組織化の性質や水素結合基等を基にした自己組織化を応用して規則性のある周期構造を形成させても良い。所望の特性を得るのに必要であれば微粒子状の高分子を低分子液晶中に分散させた構造であっても良い。

液晶が配向膜等で配向させた状態を配向欠陥無く固定化させるためには、少なくとも、ネマチック相から除冷してスメクチック相へ相転移させることが好ましく、用いる液晶セルの基板面が平坦であることがより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相等の液晶相中で該モノマーを網目状、又は分散した状態に重合させる必要がある。更に、該相分離構造形成を避けるためには、モノマーの含有量を少なくして、液晶が配向している状態で液晶分子間に網目状高分子が形成できるよう該高分子前駆体含有量や該前駆体の組成を調整することが好ましく、さらに、光重合の場合は、ＵＶ露光時間、ＵＶ露光強度、及び温度を調整して網目状の高分子を形成させて液晶配向欠陥が無いようにすることが好ましい。
また、組成物中のモノマーを重合させる際に、所望の液晶配向を得るためには、垂直配向、パラレル配向やアンチパラレル配向のラビング配向処理や光配向処理を施した配向膜、あるいは無機物の形状効果を利用した配向膜を有する液晶セルを用いたり、上下基板が垂直配向膜、又は垂直配向膜と平行配向との組み合わせた液晶セル等を用いたりすることができる。さらには、光、熱、電圧、磁場等の外場を印加して得られる捩れ配向、ベント配向やスプレイ配向、平行配向等や、配向膜単独だけでは得ることが難しい液晶配向状態を作り、該モノマーの高分子化により、それらの配向状態を固定化させて目的の高分子安定化液晶表示素子を得ることができる。
例えば、スメクチック相では外場によりダイレクターを一定方向へ揃えた配向状態を高分子安定化させたり、スイッチングさせて過度的な配向状態を高分子化により固定化させ所望の高分子安定化液晶表示素子を得ることもできる。
このような素子に使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。
以下、本発明に用いられる重合性モノマーについて具体的に説明する。

≪重合性化合物（Ｉ）≫
本発明に用いられる重合性化合物（Ｉ）は、一般式（Ｉ−ａ）

（式（Ｉ−ａ）中、
Ａ^１は水素原子又はメチル基を表し、
Ａ^２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、
Ａ^３及びＡ^６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、
Ａ^４及びＡ^７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、
Ｂ^１、Ｂ^２及びＢ^３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、Ａ^９は水素原子又はメチル基を表し、
Ａ^８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。ｋが２以上の場合、複数存在するＢ^２、Ｂ^３は、同一であっても異なっていてもよい。ただし、２k＋１個あるＢ^１、Ｂ^２及びＢ^３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「−（ＣＨ_２）_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「−（ＣＨ_２）_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、Ａ^１１及びＡ^１９はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ａ^１２及びＡ^１８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、
Ａ^１３及びＡ^１６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、
Ａ^１４及びＡ^１７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、
Ａ^１５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、Ａ^２１及びＡ^２２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、Ａ^３１及びＡ^３２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、Ａ^４１及びＡ^４２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、Ａ^１１及びＡ^１９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Ａ^１１，Ａ^１９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。

Ａ^１２及びＡ^１８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、Ａ^１２及びＡ^１８とＡ^１５とで独立的にそれぞれアルキレン基の炭素原子数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、Ａ^１３及びＡ^１６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Ａ^１３及びＡ^１６の間の距離が短いと側鎖Ａ^１３及びＡ^１６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Ａ^１２、Ａ^１８、及びＡ^１５の和で決まるが、このうちＡ^１２とＡ^１８を長くするよりはＡ^１５を長くした方が好ましい。

一方、側鎖であるＡ^１３，Ａ^１４，Ａ^１６，Ａ^１７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、Ａ^１３とＡ^１４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Ａ^１３と呼ぶものとする（Ａ^１３の長さとＡ^１４の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ^１３とする）。同様に、Ａ^１６の長さとＡ^１７の長さが異なるとき、長いほうの側鎖をＡ^１６と呼ぶものとする（Ａ^１６の長さとＡ^１７の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ^１６とする）。

このようなＡ^１３及びＡ^１６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Ａ^１４及びＡ^１７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Ａ^１４及びＡ^１７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Ａ^１４及びＡ^１７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Ａ^１５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Ａ^１５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Ａ^１５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Ａ^１５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。Ａ^１５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、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３０，ｐｐ４９８５、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ６，ｐｐ６８１−６８４、及び、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＡ：ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，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、Ａ^１４及びＡ^１７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Ａ^１４及びＡ^１７がアルキル基であり、Ａ^１２及びＡ^１８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Ａ^１２及びＡ^１８が炭素原子数３であるアルキレン基（プロピレン基；−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）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Ａ^１２及びＡ^１８が炭素原子数４であるアルキレン基（ブチレン基；−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）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、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｃ^４及びＣ^５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、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、
Ｚ^３及びＺ^５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、
Ｚ^４は、単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、
ｎ^２は、０、１又は２を表す。ただし、ｎ^２が２を表す場合、複数あるＣ^４及びＺ^４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、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｃ^６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、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、
Ｃ^７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、
Ｚ^６及びＺ^８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、
Ｚ^７は、単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、
ｎ^３は、０、１又は２を表す。ただし、ｎ^３が２を表す場合、複数あるＣ^６及びＺ^７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、Ｒ^７は水素原子又はメチル基を表し、６員環Ｔ^１、Ｔ^２及びＴ^３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、
ｎ^４は０又は１の整数を表し、
Ｙ^０、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）ｐ１Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ_２）ｐ１−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ_２）_４−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−又は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ−を表し（ただしｐ１は１〜２０のいずれかの整数を表す。）、Ｙ^３は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−を表し、
Ｒ^８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１種以上が挙げられる。

一般式（ＩＩ−ａ）で表される化合物の具体例としては、一般式（ＩＩ−ｄ）、（ＩＩ−ｅ）及び（ＩＩ−ｆ）

（式（ＩＩ−ｄ）、（ＩＩ−ｅ）及び（ＩＩ−ｆ）中、ｍ^１は、０又は１を表し、Ｙ^１１及びＹ^１２はそれぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、
Ｙ^１３及びＹ^１４はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｙ^１５及びＹ^１６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、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。

更に、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）、（ＩＩ−ｅ）、及び（ＩＩ−ｆ）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−１９）に挙げることができる。

また、一般式（ＩＩ−ｇ）で表される化合物も挙げられる。

（式（ＩＩ−ｇ）中、Ｙ^１１及びＹ^１２はそれぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｙ^１５及びＹ^１６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。Ｚ^１０は下記式で表される基である。

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、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。）
中でも、下記式（ＩＩ−ｇ−１）〜（ＩＩ−ｇ−２）で表される化合物が好ましい。

＜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、上述のようなアカイ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、ｎ^４は０又は１の整数を表し、ｎ^５は、０、１又は２の整数を表す。ただし、ｎ^５が２を表す場合、複数あるＴ^４及びＹ^４は同じであっても異なっていても良い。
また、６員環Ｔ^１，Ｔ^２，Ｔ^３，Ｔ^４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Ｔ^１，Ｔ^２，Ｔ^３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Ｔ^５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Ｙ^１、Ｙ^２、及びＹ^４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ＣＨ_２基又は隣接していない２個のＣＨ_２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、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ_２）_４−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、又は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝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、Ｙ^１及びＹ^２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、Ｙ^０及びＹ^３は、単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−を表す。
Ｚ^１１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。
Ｚ^２１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、ＲＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−（ここでＲはフッ素、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、−（ＣＨ_２）_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（ＣＨ_３）_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。

本発明の液晶・モノマー複合材料は、前記一般式（ｉ）で表される化合物と、前記一般式（ｉｉ）で表される光学活性物質を有する化合物と、前記一般式（ＩＩ）で表される重合性モノマーを含有することが好ましい。
前記一般式（ｉ）で表される化合物と、前記一般式（ｉｉ）で表される光学活性物質を有する化合物の合計と、前記一般式（ＩＩ）で表される重合性モノマーの構成比は、重合性モノマーの構成割合が多すぎると液晶組成物としての特性を損なうため最適な構成比が存在する。具体的には、前記一般式（ｉ）で表される化合物と、前記一般式（ｉｉ）で表される光学活性物質を有する化合物の合計が９２質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、９２質量％〜９９質量％であることがより好ましく、９４質量％〜９８質量％含有であることが特に好ましい。

本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式（ｉ）で表される化合物として、前記一般式（Ｘ−１）で表される化合物、及び前記一般式（Ｘ−６）で表される化合物を含有することが好ましい。
また、本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式（ｉ）で表される化合物として、前記一般式（ｉ−１）で表される化合物、前記一般式（ｉ−３）で表される化合物、及び前記一般式（ｉ−４）で表される化合物を含有することも好ましい。
また、本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式（ｉ）で表される化合物として、前記一般式（ｉ−１）で表される化合物、前記一般式（ｉ−２）で表される化合物、前記一般式（ｉ−３）で表される化合物、及び前記一般式（ｉ−４）で表される化合物を含有することも好ましい。
本発明に用いられる液晶組成物は、前記一般式（ｉ）で表される化合物を５０質量％〜９０質量％含有し、前記一般式（ｉｉ）で表される光学活性物質を５質量％〜４０質量％含有し、前記一般式（ＩＩ）で表される重合性モノマーを１質量％〜６質量％含有することが好ましい。
本発明に用いられる液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。重合開始剤を含有させる場合の含有量は、重合開始剤以外の材料を９８質量％〜９９．９質量％含有し、重合開始剤を０．１質量％〜２％質量含有していることが好ましい。

［液晶・ポリマー複合材料］
本発明の液晶・ポリマー複合材料は、上述した液晶・モノマー複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって得られる。重合反応は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で行われることが好ましく、かかる重合反応によって得られた液晶・ポリマー複合材料は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すものであることが好ましい。
重合性モノマーの添加により液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示していた液晶・モノマー複合材料が、該複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すようになる理由は明らかにはなっていないが、重合性モノマーが熱、又は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線により重合し、それに伴い液晶組成物と相分離し、液晶組成物の相系列である液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相という液晶組成物の本来有する状態に戻るためと考察される。

［光学素子］
本発明の光学素子は、上述した本発明の液晶・ポリマー複合材料を含有する。該液晶・ポリマー複合材料は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で重合性モノマーを重合して得られたものであることが好ましい。
本発明の光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であることが好ましい。
即ち、本発明の光学素子は、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、該一対の基板間に液晶層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−ＰｌａｉｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式などの櫛型構造をもった電極構造が好ましい。Ｓ−ＩＰＳ（ＳｕｐｅｒＩＰＳ）、ＡＳ−ＩＰＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＳｕｐｅｒＩＰＳ）、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。

更に、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成であることが好ましい。
また、本発明の光学素子は、一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成であることが好ましい。

光学素子に使用される液晶セルの２枚の基板はガラス又は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。

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、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。

前記基板を、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、得られる調光層の厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、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との積を調整して表示モードにより５５０nmの１／２、又は１／４になるようにすることが好ましい。又、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。更に、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など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。

２枚の基板間に本発明の液晶・モノマー複合材料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。しかし、真空注入法においては滴下痕が発生しない代わりに、注入の跡が残るという課題がある。本願発明においては、ＯＤＦ法を用いて製造する光学素子に、より好適に使用することができる。ＯＤＦ法の光学素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の液晶・モノマー複合材料を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって光学素子を製造することができる。本発明の液晶・モノマー複合材料は、ＯＤＦ工程における液晶・モノマー複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。

重合性モノマーを重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、活性エネルギー線である紫外線又は電子線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶・モノマー複合材料を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数１００Ｈｚから５ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。

照射時の温度は、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には１５〜３５℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ^２〜１００Ｗ／ｃｍ^２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ^２〜５０Ｗ／ｃｍ^２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ^２から５００Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ^２から２００Ｊ／ｃｍ^２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。

また、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめることが好ましい。加熱温度としては、４０℃〜１６０℃が好ましく、５０℃〜１４０℃がより好ましく、６０℃〜１２０℃が特に好ましい。

本発明の光学素子は電圧印加時の透過率を向上させた有用なものである。

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１］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−１）として式（ＬＣ−１）で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）として式（Ｍｏ−１）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−１）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−１）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−１）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−１）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。強誘電性液晶組成物（ＬＣ−１）や高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−１）のチルト角（θ）は、それぞれ３２．６度、２７．３度であった。
液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ２μｍのポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−１）をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。セルへ周波数１ＫＨｚで８Ｖの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤカンデオオプトロニクス社製）を介した照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を０％、平行にした時を１００％とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表１に示す。

実施例１の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。

［比較例１］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−２）として式（ＬＣ−２）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−２）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−２）を調整した。ＬＣ−２の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相を示し、ＬＣＭ−２の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶材料（ＬＣＭ−２）を用いて、実施例１と同様に素子を製作し、その透過率（飽和値）を測定した。その結果を表２に示す。

比較例１の液晶表示装置は、実施例１の液晶表示装置と比較して、低い透過率であった。

［実施例２］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）として式（ＬＣ−３）で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）として式（Ｍｏ−１）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−３）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−３）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）と高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−３）のチルト角（θ）は、それぞれ３３．４度、２８．２度であった。
液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ２μｍのポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−３）をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。セルへ周波数１ＫＨｚで８Ｖの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤカンデオオプトロニクス社製）を介した照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を０％、平行にした時を１００％とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表３に示す。

実施例２の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。

［実施例３］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−４）として式（ＬＣ−４）で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）として式（Ｍｏ−１）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−４）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−４）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−４）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−４）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−４）と高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−４）のチルト角（θ）は、それぞれ３８．３度、３３．１度であった。
液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ２μｍのポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−４）をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。セルへ周波数１ＫＨｚで８Ｖの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤカンデオオプトロニクス社製）を介した照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射し、さらに80℃48時間の加熱処理を行った。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を０％、平行にした時を１００％とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表４に示す。

実施例３の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。

［比較例２］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）として式（ＬＣ−５）で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）として式（Ｍｏ−１）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）の相系列は、相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相を示し、
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶材料（ＬＣＭ−５）を用いて、実施例３と同様に素子を製作し、その透過率（飽和値）を測定した。その結果を表５に示す。

比較例２の液晶表示装置は、実施例３の液晶表示装置と比較して、低い透過率であった。

［実施例４］
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）として式（ＬＣ−５）で示される組成物を調製した。ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）として式（Ｍｏ−１）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−１）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）と高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）のチルト角（θ）は、それぞれ３７．７度、３２．５度であった。
液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ２μｍのポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。セルへ周波数１ＫＨｚで８Ｖの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤカンデオオプトロニクス社製）を介した照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射し、さらに８０℃４８時間の加熱処理を行った。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を０％、平行にした時を１００％とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表６に示す。

実施例４の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。

［実施例５］
ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−２）として式（Ｍｏ−２）で示される組成物を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）９４％、ラジカル重合性組成物（Ｍｏ−２）６％、からなる高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）を調製した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−５）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相を示し、高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）の相系列は、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示した。
強誘電性液晶組成物（ＬＣ−３）と高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−５）のチルト角（θ）は、それぞれ３３．４度、２７．９度であった。
液晶の一軸配向（ホモジニアス配向）が得られるように、セルギャップ２μｍのポリイミド配向膜を塗布したＩＴＯ付きパラレルラビング配向のセルを用いた。
高分子安定化強誘電性液晶組成物（ＬＣＭ−３）をカイラルネマチック相転移以上に加熱して、真空注入法によりガラスセル内に注入した。
注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤３０２６Ｅ（スリーボンド社製）で封止した。セルへ周波数１ＫＨｚで８Ｖの矩形波を印加しながら、紫外線カットフィルターＬ−３７（ホーヤカンデオオプトロニクス社製）を介した照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射した。これにより高分子安定化強誘電性液晶組成物の重合性化合物を重合させて高分子分安定化液晶表示素子を得た。
透過率は、二枚の偏光板を直行した時を０％、平行にした時を１００％とし、電気光学特性の測定を行った。結果を表７に示す。

実施例５の液晶表示装置は、高い透過率を実現できることが確認された。

Claims

液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料であって、液晶組成物が液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示し、該液晶組成物に前記重合性モノマーを添加すると液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＡ相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・モノマー複合材料。
請求項１に記載の液晶・モノマー複合材料中の重合性モノマーを重合させることによって得られることを特徴とする液晶・ポリマー複合材料。
液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示す請求項２に記載の液晶・ポリマー複合材料。
請求項２又は３に記載の液晶・ポリマー複合材料を含有することを特徴とする光学素子。
液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で重合性モノマーを重合して得られる液晶・ポリマー複合材料を含有する請求項４記載の光学素子。
一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、液晶・モノマー複合材料がカイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成である請求項５記載の光学素子。
一対の基板間に液晶層を介在し、少なくとも一方の基板の内面に該液晶層に対し電圧印加する電極部を有する光学素子であって、前記液晶層は、重合性モノマーを含有した液晶組成物に対し、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、前記重合性モノマーを高分子化せしめた構成である請求項６記載の光学素子。
液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射することで、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。
液晶組成物と重合性モノマーを含有する液晶・モノマー複合材料へ紫外線もしくは電子線を照射した後、加熱することで、液体相−カイラルネマチック相−カイラルスメクチックＣ相の相系列を示すことを特徴とする液晶・ポリマー複合材料の製造方法。