JP6398163B2 - Liquid crystal element, screen and display using the liquid crystal element, and liquid crystal composition - Google Patents

Liquid crystal element, screen and display using the liquid crystal element, and liquid crystal composition Download PDF

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JP6398163B2 JP2013200182A JP2013200182A JP6398163B2 JP 6398163 B2 JP6398163 B2 JP 6398163B2 JP 2013200182 A JP2013200182 A JP 2013200182A JP 2013200182 A JP2013200182 A JP 2013200182A JP 6398163 B2 JP6398163 B2 JP 6398163B2
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本発明は、液晶素子、該液晶素子を用いたスクリーン及びディスプレイ、液晶組成物、並びに液晶素子の製造方法に関する。更に詳しくは、偏光板を使用せず、かつ電圧無印加時に可視光に対して透過状態あるいは選択反射状態となり、電圧印加時に散乱状態となる、所謂リバースモードで使用可能な液晶素子に有効な液晶組成物、液晶素子、該液晶素子を用いたディスプレイ及びスクリーン、並びに液晶素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid crystal element, a screen and a display using the liquid crystal element, a liquid crystal composition, and a method for manufacturing the liquid crystal element. More specifically, a liquid crystal that is effective for a liquid crystal element usable in a so-called reverse mode that does not use a polarizing plate and is in a transmission state or selective reflection state with respect to visible light when no voltage is applied, and is in a scattering state when voltage is applied. The present invention relates to a composition, a liquid crystal element, a display and a screen using the liquid crystal element, and a method for manufacturing the liquid crystal element.

従来、液晶と透明な高分子樹脂とを複合して液晶配向を固定化した液晶素子は高分子安定化液晶(PSLC;Polymer-Stabilized Liquid Crystals)と呼ばれ、優れた光学特性および応答特性を示すことで注目されており、ディスプレイ等に用いられている。この液晶素子として、AM(active matrix)素子に適する液晶組成物及び素子が開示されてい
る。(特許文献1)。
液晶素子の中でも、液晶と透明な高分子樹脂とを複合して、高分子と液晶、または液晶ドメイン間の屈折率差を利用した、透過−散乱型液晶素子は、偏光板を必要としないため可視光の利用効率が高く、注目されている。透過−散乱型電気光学素子としては、PSLCに加え、高分子分散液晶(PDLC;Polymer Dispersed Liquid Crystals)が広く知
られている。前者は連続的に広がった液晶相中に微量のポリマーが網目状のネットワークとして連なっており、後者は高分子膜中に液晶相の液滴が分散した構造をしている(非特許文献1)。
これらの液晶素子は、電車、自動車等の車両、ビジネスビル、病院等の建物等の窓、扉、間仕切り等において、意匠性やプライバシーの保護等を目的とした調光シャッターとして実用化されている。また、文字や図形を表示する表示装置としても用いられている。
このような装置においては、一般に透明状態での使用時間が圧倒的に長いため、省電力の観点から、電圧無印加時に透明で、電圧印加時に散乱状態となるよう動作するリバースモードの電気光学効果を有することが望まれる。
Conventionally, liquid crystal elements in which liquid crystal alignment is fixed by combining liquid crystal and a transparent polymer resin are called polymer-stabilized liquid crystals (PSLC) and exhibit excellent optical characteristics and response characteristics. It is attracting attention and is used for displays and the like. As this liquid crystal element, a liquid crystal composition and an element suitable for an AM (active matrix) element are disclosed. (Patent Document 1).
Among liquid crystal elements, a transmission-scattering type liquid crystal element that uses a difference in refractive index between a polymer and a liquid crystal or a liquid crystal domain by combining a liquid crystal and a transparent polymer resin does not require a polarizing plate. It is attracting attention because of its high visible light utilization efficiency. As transmission-scattering electro-optical elements, polymer dispersed liquid crystals (PDLC) are widely known in addition to PSLC. The former has a structure in which a small amount of polymer is connected as a network network in a continuously spreading liquid crystal phase, and the latter has a structure in which liquid crystal phase droplets are dispersed in a polymer film (Non-patent Document 1). .
These liquid crystal elements have been put into practical use as light control shutters for the purpose of protecting design and privacy in windows, doors, partitions, etc. of trains, cars and other vehicles, business buildings, hospitals, etc. . It is also used as a display device for displaying characters and figures.
In such a device, since the use time in the transparent state is generally overwhelmingly long, from the viewpoint of power saving, it is transparent when no voltage is applied, and operates in a reverse mode electro-optic effect that operates in a scattering state when a voltage is applied. It is desirable to have

このリバースモードの透過−散乱型電気光学素子を実現するためには、一般に、光硬化性の液晶組成物をホモジニアス、プレナー、ホメオトロピックなどの透明状態を保持したまま光硬化させて液晶と高分子樹脂の複合体を形成する方法が知られている。このような液晶素子として、PSLCとしては誘電異方性が正のカイラルネマチック液晶の相変化による可視光の透過散乱を利用するPSCT(Polymer Stabilized Cholesteric Texture)と、PDLCとしては誘電異方性が負の液晶を使用する方法が知られている。しかしながら、後者は、可視光透過率の温度依存性が大きい、視野角依存性が大きい、又は液晶が高価である等の問題がある。一方、前者は、可視光透過率の温度依存性が小さく可視光透過率の視野角依存性も小さく、また素子の応答速度も速い利点を有しており、有望視されている。   In order to realize this reverse mode transmission-scattering electro-optical element, generally, a photocurable liquid crystal composition is photocured while maintaining a transparent state such as homogeneous, planar, homeotropic, etc. Methods for forming resin composites are known. As such liquid crystal elements, PSCT (Polymer Stabilized Cholesteric Texture) using visible light transmission scattering due to phase change of chiral nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy as PSLC and negative dielectric anisotropy as PDLC. A method of using liquid crystal is known. However, the latter has problems such that the temperature dependency of the visible light transmittance is large, the viewing angle dependency is large, or the liquid crystal is expensive. On the other hand, the former is promising because it has the advantages that the temperature dependence of the visible light transmittance is small, the viewing angle dependence of the visible light transmittance is small, and the response speed of the element is fast.

PSCT方式の液晶素子の製造法としては、誘電異方性が正のカイラルネマチック液晶中に微量の重合性モノマーと重合開始剤を相溶させた液晶組成物において、光重合によってカイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相とに相分離させ、網目状のポリマーネットワークを形成させる方法が特許文献2に公開されている。
PSCT方式に用いられる重合性モノマーの特徴としては、一般に1)架橋性、2)直線型、3)剛直なコアを持つことが知られており(非特許文献2)、この重合性モノマーとして、特許文献3には、部分構造としてクロマン構造を有する硬化性化合物が挙げられており、該硬化性化合物に由来する樹脂およびカイラルネマチック液晶からなる、良好な
光学特性を有する液晶素子が挙げられている。
特許文献4には、硬化速度を改善した4,4‘−ビフェニレン骨格を有する硬化性化合物の硬化物と液晶を含む複合体が記載されている。また、特許文献5には、調光層の透明固体物質として4,4‘−ビスアクリロイルオキシビフェニル化合物の重合物を使用することが記載されており、高照度の紫外線照射により短時間で素子を製造している。
As a method for producing a PSCT type liquid crystal device, a liquid crystal composition in which a trace amount of a polymerizable monomer and a polymerization initiator are mixed in a chiral nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is obtained by photopolymerization to form a chiral nematic liquid crystal phase. Patent Document 2 discloses a method for forming a network polymer network by phase separation into a polymer resin phase.
The characteristics of the polymerizable monomer used in the PSCT method are generally known to have 1) crosslinkability, 2) linear type, and 3) a rigid core (Non-Patent Document 2). Patent Document 3 includes a curable compound having a chroman structure as a partial structure, and a liquid crystal element having good optical characteristics, which is made of a resin derived from the curable compound and chiral nematic liquid crystal. .
Patent Document 4 describes a composite containing a cured product of a curable compound having a 4,4′-biphenylene skeleton with improved curing speed and a liquid crystal. Patent Document 5 describes that a polymer of 4,4′-bisacryloyloxybiphenyl compound is used as a transparent solid material of the light control layer, and the device can be formed in a short time by irradiation with high-intensity ultraviolet rays. Manufactured.

国際公開WO2011/092973International Publication WO2011 / 092973 特表平6−507505号公報Japanese Patent Publication No. 6-507505 特開平9−90328号公報JP-A-9-90328 特開2000−119656号公報JP 2000-119656 A 特開平5−224187号公報JP-A-5-224187

Dierking, I. Adv Mater 2000, 12, 167Dierking, I. Adv Mater 2000, 12, 167 Yuhai Yin, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 111, 1353-1357 (2009)Yuhai Yin, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 111, 1353-1357 (2009)

リバースモードPSCTの液晶素子において良好なコントラストを実現するためには、電圧無印加時におけるカイラルネマチック液晶と高分子樹脂の複合体中において、液晶のプレナー構造を安定に保持させる必要がある。従来、その特性はカイラルネマチック液晶と高分子樹脂の間の界面相互作用や高分子の構造形態に大きく依存していることが知られているが、高分子前駆体の分子構造からそれら相互作用や構造形態を予測することはできていない。
近年の研究においては、高いコントラストを得るべくホスト液晶と高分子前駆体の相溶性を向上させるために、特許文献4のごとき液晶性モノマーを使用する方法が知られている。ところがこのようなモノマーを用いた場合でも、強い光で高速硬化しようとすると激しい相分離や、光源または反応熱に起因する温度上昇によって液晶構造が乱され、透明状態の透過率が低下するという困難が生じる。さらに、上記特許文献3は、組成物硬化に数時間程度の長時間を要し、特許文献4は、硬化速度の改善がなされているが、なおも組成物硬化には数十分かかっており、製造性の点で満足のいくものではない。一方、特許文献5は、高照度の紫外線照射により短時間で素子を製造しているが、光学特性および駆動特性の点では、未だ満足のいくものではない。
特許文献1にはビス(メタ)アクリロイルオキシナフタレン化合物を溶解させた誘電異方性が負に大きな液晶組成物を用いて製造された、高いコントラストを示すAM素子が開示されているが、いずれも表示に偏光板を必要とする方式に適用された組成物であり、液晶素子の可視光透過率が小さく、光の利用効率が低い。
In order to realize a good contrast in a reverse mode PSCT liquid crystal element, it is necessary to stably maintain the planar structure of the liquid crystal in the composite of the chiral nematic liquid crystal and the polymer resin when no voltage is applied. Conventionally, it is known that the characteristics depend greatly on the interfacial interaction between the chiral nematic liquid crystal and the polymer resin and the structure form of the polymer. The structural form cannot be predicted.
In recent research, in order to improve the compatibility between the host liquid crystal and the polymer precursor in order to obtain high contrast, a method using a liquid crystalline monomer as in Patent Document 4 is known. However, even when such a monomer is used, when trying to cure at high speed with strong light, the liquid crystal structure is disturbed due to intense phase separation or temperature rise caused by the light source or reaction heat, and the transmittance in the transparent state is reduced. Occurs. Furthermore, Patent Document 3 requires a long time of several hours to cure the composition, and Patent Document 4 has improved the curing speed, but it still takes several tens of minutes to cure the composition. In terms of manufacturability, it is not satisfactory. On the other hand, Patent Document 5 manufactures an element in a short time by high-illuminance ultraviolet irradiation, but it is not yet satisfactory in terms of optical characteristics and driving characteristics.
Patent Document 1 discloses an AM device having a high contrast and manufactured using a liquid crystal composition having a negatively large dielectric anisotropy in which a bis (meth) acryloyloxynaphthalene compound is dissolved. The composition is applied to a method that requires a polarizing plate for display, and the liquid crystal element has a low visible light transmittance and low light use efficiency.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、PSCT方式の液晶素子に利用可能で、短時間での製造が可能であり、コントラストが高く、さらに無色で透明性の高い液晶素子、並びにディスプレイ及びスクリーン、該液晶素子に適した液晶組成物及び製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and can be used for a liquid crystal element of the PSCT method, can be manufactured in a short time, has a high contrast, and is colorless and highly transparent. An object of the present invention is to provide a display, a screen, a liquid crystal composition suitable for the liquid crystal element, and a production method.

本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、カイラルネマチック液晶相と特定のポリマーを含む液晶素子を用いることで、リバースモードでの駆動が可能であり、高いコントラスト及び高速応答を示すことを見出した。また、カイラルネマチック液晶と重
合性モノマーを含む液晶組成物において、特定の高分子前駆体である重合性モノマーを含む液晶組成物は、重合性モノマーが非液晶性であるにもかかわらず、高照度で短時間で高速硬化させても、液晶のプレナー構造が乱されず、その結果、高いコントラストを示すリバースモードの液晶素子を実現することを見出し、本発明に到達した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors can drive in the reverse mode by using a liquid crystal element including a chiral nematic liquid crystal phase and a specific polymer, and exhibit high contrast and high-speed response. I found out. In addition, in a liquid crystal composition containing a chiral nematic liquid crystal and a polymerizable monomer, the liquid crystal composition containing a polymerizable monomer that is a specific polymer precursor has a high illuminance even though the polymerizable monomer is non-liquid crystalline. Thus, the present inventors have found that a reverse mode liquid crystal element exhibiting a high contrast can be realized even when the composition is cured at high speed in a short time without disturbing the planar structure of the liquid crystal.

即ち、本発明の要旨は、以下に存する。
(1)少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板を有し、前記基板間に、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を有する液晶素子であって、前記高分子樹脂相が、下記一般式(1)で表されるポリマーを有する高分子化合物を含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正である液晶素子。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Liquid crystal dimming comprising at least one transparent substrate, having a pair of substrates with electrodes arranged opposite to each other, and a composite containing a chiral nematic liquid crystal phase and a polymer resin phase between the substrates A liquid crystal element having a layer, wherein the polymer resin phase contains a polymer compound having a polymer represented by the following general formula (1), and the chiral nematic liquid crystal phase has a positive dielectric anisotropy. A liquid crystal element.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[一般式(1)において、
100は置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
100は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
yは1以上の整数を表し、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX100は同一であっても異なっていてもよく、
zは1から3の整数を表し、zが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX101は同一であっても異なっていてもよく、X101は、下記一般式(2)で表される基を表し、
[In general formula (1),
X 100 represents good alkylene group which may have a substituent, which may have a may have a substituent aromatic hydrocarbon group or a substituted aromatic heterocyclic group,
R 100 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
y represents an integer of 1 or more, and two or more X 100 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different,
z represents an integer of 1 to 3, and when z is 2 or more, two or more X 101 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different. 101 represents a group represented by the following general formula (2),

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(2)中
102は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In general formula (2), X102 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

103は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 103 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
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101は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基を表し、
z´は1から3の整数を表し、z´が2以上の場合、一般式(2)で表されるポリマー1分子中に2以上存在する−X102−X103−は、同一であっても異なっていてもよい。)(2)前記カイラルネマチック液晶が、シアノ基を有する化合物を含有することを特徴とする前記(1)に記載の液晶素子。
(3)前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pが、0.3μm以上、3μm以下であることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の液晶素子。
(4)電圧印加時の可視光透過率が電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する直流電圧及び/又は交流電圧の領域が存在する前記(1)〜(3)の何れか1に記載の液晶素子。(5)前記電極付き基板間の距離dが、100μm≧d≧2μmであり、前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pとdの関係が、d/p≧1である前記(1)〜(4)の何れか1に記載の液晶素子。
(6)直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の印加時のヘイズが70%以上であり、電圧無印加時のヘイズが15%以下である前記(1)〜(5)の何れか1に記載の液晶素子。
(7)−10℃以上の温度範囲で、液晶素子の直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の無印加時の可視光透過率を100%、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の印加により減少し最小となった時の可視光透過率を0%と規格化したとき、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方を印加した時から可視光透過率が10%となるまでの時間ならびに、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方を無印加とした時から可視光透過率が90%となるまでの時間が、それぞれ8msec以下である前記(1)〜(6)のいずれか1に記載の液晶素子。
(8)前記液晶素子の黄変度が4以下であることを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の液晶素子。
(9)前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の液晶素子を有するスクリーン。
(10)前記(1)〜()のいずれか1項に記載の液晶素子を有するディスプレイ。
(11)誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式(3)で表される重合性モノマーを含有する液晶組成物。
R 101 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
z ′ represents an integer of 1 to 3, and when z ′ is 2 or more, two or more of —X 102 —X 103 — present in one molecule of the polymer represented by the general formula (2) are the same. May be different. (2) The liquid crystal element according to (1), wherein the chiral nematic liquid crystal contains a compound having a cyano group.
(3) The liquid crystal element according to (1) or (2), wherein a chiral pitch length p of the chiral nematic liquid crystal is 0.3 μm or more and 3 μm or less.
(4) In any one of the above (1) to (3), there is a region of DC voltage and / or AC voltage in which the visible light transmittance when a voltage is applied is lower than the visible light transmittance when no voltage is applied. The liquid crystal element as described. (5) The distance d between the substrates with electrodes is 100 μm ≧ d ≧ 2 μm, and the relationship between the chiral pitch length p and d of the chiral nematic liquid crystal is d / p ≧ 1, (1) to (4 The liquid crystal element according to any one of 1).
(6) The haze when applying at least one of a DC voltage and an AC voltage is 70% or more, and the haze when no voltage is applied is 15% or less. Liquid crystal element.
(7) In a temperature range of −10 ° C. or higher, the visible light transmittance at the time of no application of at least one of the DC voltage and AC voltage of the liquid crystal element is reduced by 100%, and the application of at least one of DC voltage and AC voltage is reduced. When the visible light transmittance when normalized to 0% is normalized to 0%, the time from when at least one of the DC voltage and the AC voltage is applied until the visible light transmittance becomes 10%, and the DC voltage And the liquid crystal element according to any one of the above (1) to (6), wherein the time from when at least one of the AC voltages is not applied until the visible light transmittance reaches 90% is 8 msec or less, respectively. .
(8) The liquid crystal element according to any one of (1) to (7), wherein the yellowing degree of the liquid crystal element is 4 or less.
(9) A screen having the liquid crystal element according to any one of (1) to (8).
(10) A display having the liquid crystal element according to any one of (1) to ( 8 ).
(11) A liquid crystal composition containing a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a polymerizable monomer represented by the following general formula (3).

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[一般式(3)において、
1は置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
1は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
nは1以上の整数を表し、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するX1は同一であっても異なっていてもよく、
mは1から3の整数を表し、mが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するX2は同一であっても異なっていてもよく、X2は、下記一般式(4)で表される基を表し、
[In general formula (3),
X 1 represents a good alkylene group which may have a substituent, which may have a may have a substituent aromatic hydrocarbon group or a substituted aromatic heterocyclic group,
R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
n represents an integer of 1 or more, and X 1 present in two or more polymerizable monomers represented by the general formula (3) may be the same or different,
m represents an integer of 1 to 3, and when m is 2 or more, two or more X 2 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different. , X 2 represents a group represented by the following general formula (4),

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(4)中
10は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In general formula (4), X 10 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

11は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 11 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
Figure 0006398163

10は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は
分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基を
表し、
wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(4)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在する−X10−X11−は、同一であっても異なっていてもよい。)(12)前記カイラルネマチック液晶が、シアノ基を有する化合物を含有することを特徴とする前記(11)に記載の液晶組成物
(13)前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pが、0.3μm以上3μm以下
であることを特徴とする前記(11)又は(12)に記載の液晶組成物。
(14)液晶-等方相転移温度が40℃以上であることを特徴とする前記(11)〜(1
3)のいずれか1項に記載の液晶組成物。
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
w represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, two or more -X 10 -X 11- present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (4) are the same. May be different. (12) The liquid crystal composition as described in (11) above, wherein the chiral nematic liquid crystal contains a compound having a cyano group.
(13) The liquid crystal composition as described in (11) or (12) above, wherein a chiral pitch length p of the chiral nematic liquid crystal is 0.3 μm or more and 3 μm or less.
(14) The liquid crystal-isotropic phase transition temperature is 40 ° C. or higher, (11) to (1)
The liquid crystal composition according to any one of 3).

本発明の液晶素子は、駆動が劣化せず、リバースモードでの駆動が可能であり、可視光の利用効率が高く、温度依存性及び視野角依存性が小さく、高いコントラスト及び高速応答が可能である。さらに、液晶組成物は、液晶素子を製造する際に、高照度・短時間で高速硬化させても、液晶のプレナー構造が乱さず、高いコントラスト及び高速応答が可能である。本発明の液晶素子、及び液晶組成物を用いて得られた液晶素子は、これらの特性からスクリーン及びディスプレイ等に用いることが有用である。例えば、建物の窓、パーテーション及びショーウインドウ等の視野遮断のためのスクリーンや、高速応答性を以って電気的に表示を切り替えることによって、公告板、コンピューター端末、プロジェクション等のディスプレイやスクリーンとして利用することができる。   The liquid crystal element of the present invention does not deteriorate in driving and can be driven in a reverse mode, has high visible light utilization efficiency, has low temperature dependency and viewing angle dependency, and can provide high contrast and high-speed response. is there. Furthermore, even when the liquid crystal composition is produced at a high speed in a short period of time when producing a liquid crystal element, the planar structure of the liquid crystal is not disturbed and a high contrast and a high speed response are possible. The liquid crystal element of the present invention and the liquid crystal element obtained by using the liquid crystal composition are useful for use in screens and displays because of these characteristics. For example, it can be used as a display or screen for announcement boards, computer terminals, projections, etc. by switching the display electrically with high-speed response, such as screens for blocking visual fields such as building windows, partitions and show windows. can do.

以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に特定されない。   The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not specified by these contents.

本発明の液晶素子は、 少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電 極付き基板を有し、前記基板間に、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を有する液晶素子であって、前記高分子樹脂相が、下記一般式(1)で表されるポリマーを有する高分子化合物を含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正であることを特徴とする。   The liquid crystal element of the present invention is a composite comprising at least one transparent substrate, having a pair of substrates with electrodes arranged opposite to each other, and including a chiral nematic liquid crystal phase and a polymer resin phase between the substrates. A liquid crystal device having a liquid crystal light control layer containing the polymer resin phase, wherein the polymer resin phase contains a polymer compound having a polymer represented by the following general formula (1), and having a dielectric constant different from that of the chiral nematic liquid crystal phase. It is characterized by positiveness.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[一般式(1)において、
100は置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
100は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
yは1以上の整数を表し、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX100は同一であっても異なっていてもよく、
zは1から3の整数を表し、zが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX101は同一であっても異なっていてもよく、X101は、下記一般式(2)で表される基を表し、
[In general formula (1),
X 100 represents an alkyl group that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent,
R 100 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
y represents an integer of 1 or more, and two or more X 100 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different,
z represents an integer of 1 to 3, and when z is 2 or more, two or more X 101 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different. 101 represents a group represented by the following general formula (2),

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(2)中
102は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In general formula (2), X102 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

103は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 103 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
Figure 0006398163

101は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状
又は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ
基を表し、
wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(2)で表されるポリマー1分子中に2以上存在する−X102−X103−は、同一であっても異なっていてもよい。)
R 101 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
w represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, two or more -X 102 -X 103- present in one molecule of the polymer represented by the general formula (2) may be the same or different. It may be. )

上記本発明の液晶素子が、高いコントラストを示すリバースモードの液晶素子を実現する要因は必ずしも明らかではないが、本発明の高分子樹脂相は、2本の重合主鎖をナフタレン環がはしご状に架橋しており、非常に剛直な構造となっており、そのため機械的な強度を十分にもちつつ、しかもナフタレン環が由来と考えられるアンカリング効果(界面相互作用によって液晶成分が特定の向きに配向する効果)により、電圧印加から電圧無印加への応答時間が十分早くなるという効果が得られると考えられる。
また、該ポリマーのナフタレン環が有する不飽和結合を含むアシル基の数は2つであることで、上記の作用を示すものと考えられる。ナフタレン環に結合するアシル基が1つの場合、高分子樹脂相の機械的強度が十分得られず、液晶素子の繰り返し耐久性が大きく劣化して高いコントラストが得られなくなる。一方でアシル基が3つの場合、重合性モノマー間の立体障害が大きく、ポリマーネットワーク構造が十分発達しないうちに重合主鎖が途切れ、やはり高いコントラストが得られなくなる。
Although the reason why the liquid crystal element of the present invention realizes a reverse mode liquid crystal element exhibiting high contrast is not necessarily clear, the polymer resin phase of the present invention has two polymer main chains in the form of a ladder with a naphthalene ring. An anchoring effect that is thought to be derived from the naphthalene ring (liquid crystal components are aligned in a specific direction by interfacial interaction) while having sufficient mechanical strength and thus having a very rigid structure. It is considered that the response time from voltage application to no voltage application is sufficiently fast.
Moreover, it is thought that the said effect | action is shown because the number of the acyl groups containing the unsaturated bond which the naphthalene ring of this polymer has is two. When one acyl group is bonded to the naphthalene ring, sufficient mechanical strength of the polymer resin phase cannot be obtained, and the repeated durability of the liquid crystal element is greatly deteriorated, so that high contrast cannot be obtained. On the other hand, when there are three acyl groups, the steric hindrance between the polymerizable monomers is large, the polymerization main chain is interrupted before the polymer network structure is sufficiently developed, and high contrast cannot be obtained.

100は置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
100の置換基を有していても良いアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の直鎖のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソオクチル基、イソノニル基等の分岐アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシルメチル基、4−ブチルメチルシクロヘキシル基等の環状アルキル基等が挙げられる。この中でも炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、液晶との相溶性及び重合のし易さの点から好ましい。
また、X100のアルキル基が有していても良い置換基としては、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基又はシアノ基等が挙げられる。
X 100 represents an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
The alkyl group which may have a substituent X 100, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl and the like A linear alkyl group: a branched alkyl group such as isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isooctyl group, isononyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylmethyl And cyclic alkyl groups such as a group, a cyclohexylmethyl group, and a 4-butylmethylcyclohexyl group. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 20 or less, and the number of carbon atoms is preferably 16 or less from the viewpoint of compatibility with liquid crystals and ease of polymerization. .
As the substituent which may be possessed by the alkyl group of X 100, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and the like alkoxycarbonyl group or a cyano group having 2 to 20 carbon atoms.

100の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、単環、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる基であり、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下、さらには14以下であることが、液晶との相溶性及び液晶素子のコントラスト向上の点から好ましい。 The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent X 100, a single-ring fused ring or this becomes engaged two to four condensation, a one except for obtained based on hydrogen atom, Specific examples include groups such as a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluoranthene ring, and fluorene ring. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 18 or less, and more preferably 14 or less from the viewpoint of compatibility with liquid crystal and improvement in contrast of the liquid crystal element.

100の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、単環か、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる基であり、具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサ
ゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が18以下、さらには14以下であることが、液晶との相溶性及び液晶素子のコントラスト向上の点から好ましい。
The aromatic heterocyclic group which may have a substituent X 100, monocyclic or, or from condensed ring which is engaged with two to four condensation, the hydrogen atom located at one except for the resulting group Specific examples include furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring , Thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline Ring, sinoline ring, quinoxaline ring, phenant Examples include lysine ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, and azulene ring. Among these, the number of carbon atoms is preferably 18 or less, and more preferably 14 or less from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal and improvement of contrast of the liquid crystal element.

100の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルキル基、炭素数が1〜20のアルコキシ基、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group and the substituent that may be possessed by the aromatic heterocyclic group X 100, is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, a halogen atom, a carbon number 1 to Examples include 20 alkyl groups, alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups, and aromatic heterocyclic groups.

100は上記の中でも、直鎖のアルキル基であることが、液晶との相溶性及び液晶素子のコントラスト向上の点から特に好ましい Among these, X 100 is particularly preferably a linear alkyl group from the viewpoint of compatibility with liquid crystal and improvement of contrast of the liquid crystal element.

100は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表す。
100の置換基を有していても良いアルキル基としては、具体的にはXで挙げたアルキル基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。
この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が10以下であることが好ましく、炭素数5以下であることが更に好ましく、さらに炭素数が3以下であることが液晶との相溶性及び液晶素子のコントラスト向上の点から好ましい。
R 100 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent.
The alkyl group which may have a substituent of R 100 is specifically synonymous with the alkyl group mentioned for X 1 , and the substituent which may have is also synonymous.
Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, the number of carbon atoms is preferably 10 or less, the number of carbon atoms is more preferably 5 or less, and the number of carbon atoms is 3 or less. From the viewpoints of the compatibility of the liquid crystal and the improvement in contrast of the liquid crystal element.

yは1以上の整数を表し、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX100は同一であっても異なっていてもよい。yは、液晶との相溶性及び液晶素子のコントラスト向上の点から、炭素数が1以上であることが好ましく、また、10以下であることが好ましく、5以下であることが更に好ましく、3以下であることが特に好ましい。 y represents an integer of 1 or more, and two or more X 100 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different. y is preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and further preferably 3 or less from the viewpoint of compatibility with liquid crystal and improvement of contrast of the liquid crystal element. It is particularly preferred that

100を含むナフタレン環の側鎖の置換位置は特に限定されないが、ナフタレン環を含む棒状構造にすれば、カイラルネマチック液晶相との界面相互作用により、液晶素子のコントラストが向上する場合があるため好ましい。その中でも、1位に対する4位、5位及び6位、2位に対する3位及び6位、3位に対する7位、8位に対する4位及び5位が特に好ましい。 Substituted position of the side chain of a naphthalene ring including R 100 is not particularly limited, if the rod-like structure comprising a naphthalene ring, the interfacial interactions between the chiral nematic liquid crystal phase, the contrast of the liquid crystal element in some cases improved preferable. Among them, the 4th, 5th and 6th positions with respect to the 1st position, the 3rd and 6th positions with respect to the 2nd position, the 7th position with respect to the 3rd position, and the 4th and 5th positions with respect to the 8th position are particularly preferable.

zは1から3の整数を表し、zが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX101は同一であっても異なっていてもよい。
zが大きすぎると、ナフタレン環と液晶分子との界面相互作用を立体的に害する場合があるため、2以下であることが好ましく、1がより好ましい。
z represents an integer of 1 to 3, and when z is 2 or more, X 101 present in 2 or more in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different.
If z is too large, the interfacial interaction between the naphthalene ring and the liquid crystal molecules may be sterically impaired. Therefore, it is preferably 2 or less, and more preferably 1.

101は、下記一般式(2)で表される基を表す。 X 101 represents a group represented by the following general formula (2).

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(2)中
102は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In general formula (2), X102 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

103は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 103 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
Figure 0006398163

101は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状
又は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ
基を表し、
z‘は1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在する−X102−X103−は、同一であっても異なっていてもよい。)
R 101 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
z 'represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, -X 102 -X 103- present in 2 or more in one polymer molecule represented by the general formula (1) may be the same May be different. )

上記一般式(1)で表されるポリマー中のナフタレン環が、一般式(2)で表される置換基を有することにより、高分子樹脂相の液晶性を制御することができる場合がある。例えば液晶性を向上させるためには、一般式(2)のR101は、炭素数3以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭素数3以上7以下の直鎖状アルコキシ基であることが好ましい。
一般式(2)の置換位置は特に限定されないが、さらに好ましくは対向位置(1位に対する4位および5位、2位に対する6位、3位に対する7位、8位に対する4位および5位)にそれぞれ上記一般式(2)で表される置換基をつけ、上記一般式(1)における側鎖を、ナフタレン環を含む棒状構造にすれば、カイラルネマチック液晶に対する相溶性が向上し、液晶素子のコントラストが向上する場合がある。
z‘が大きすぎると、カイラルネマチック液晶相に対する一般式(1)の相溶性が低下する場合があるため、2以下であることが好ましく、1がより好ましい。
When the naphthalene ring in the polymer represented by the general formula (1) has a substituent represented by the general formula (2), the liquid crystallinity of the polymer resin phase may be controlled. For example, in order to improve liquid crystallinity, R 101 in the general formula (2) is a linear or branched alkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a linear alkoxy group having 3 to 7 carbon atoms. Preferably there is.
The substitution position of the general formula (2) is not particularly limited, but more preferably the opposite positions (4th and 5th positions relative to the 1st position, 6th position relative to the 2nd position, 7th position relative to the 3rd position, 4th position and 5th position relative to the 8th position) When a substituent represented by the above general formula (2) is attached to each of the above and the side chain in the above general formula (1) has a rod-like structure containing a naphthalene ring, the compatibility with chiral nematic liquid crystal is improved, and the liquid crystal element Contrast may be improved.
If z ′ is too large, the compatibility of the general formula (1) with respect to the chiral nematic liquid crystal phase may be lowered. Therefore, it is preferably 2 or less, and more preferably 1.

上記のX102の中でも、直接結合または、以下の群から選択される1つの連結基であることで、カイラルネマチック液晶相および高分子樹脂相が可視光に対し吸収を持たず、透明性の高い液晶素子を得ることができる場合があるため好ましい。 Among the above-mentioned X102 , it is a direct bond or one linking group selected from the following group, so that the chiral nematic liquid crystal phase and the polymer resin phase do not absorb visible light and have high transparency. A liquid crystal element can be obtained, which is preferable.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

上記のX103の中でも、直接結合または、以下の群から選択される1つの連結基であることで、液晶素子の耐久性を高くできる場合があるため好ましく、より好ましくは直接結合である。 Among X 103 described above, a direct bond or one linking group selected from the following group is preferable because durability of the liquid crystal element may be increased, and a direct bond is more preferable.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

z´は1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在する一般式(2)で表される基は同一であっても異なっていてもよい。
z´は2以下であればカイラルネマチック液晶相および高分子樹脂相が可視光に対し吸収を持たず、透明性の高い液晶素子を得ることができる場合があるため好ましく、より好ましくは1である。
z ′ represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, the groups represented by the general formula (2) present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) are the same. Or different.
If z ′ is 2 or less, the chiral nematic liquid crystal phase and the polymer resin phase do not absorb visible light, and a highly transparent liquid crystal element may be obtained, more preferably 1. .

101は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基又はシアノ基を表す。
10の炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基が挙げられ、炭素数1以上7以下の分枝状アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2−エチルペンチル基、3−エチルペンチル基、4−エチルペンチル基などが挙げられる。
炭素数1以上7以下の直鎖状アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、n−ヘプトキシ基が挙げられ、炭素数1以上7以下の分枝状アルコキシ基としては、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、2−メチルペントキシ基、3−メチルペントキシ基、4−メチルペントキシ基、2−エチルペントキシ基、3−エチルペントキシ基、4−エチルペントキシ基などが挙げられる。
この中でも、水素原子、炭素数1以上7以下の直鎖状アルキル基、又は炭素数1以上7以下の直鎖状アルコキシ基であることで、高分子樹脂相の耐久性を高くできる場合があるため好ましく、より好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ基である。
R 101 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent.
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms for R 10 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- A heptyl group, and examples of the branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, Examples include 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 4-ethylpentyl group and the like.
Examples of the linear alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an n-pentoxy group, an n-hexoxy group, and an n-heptoxy group. Examples of the branched alkoxy group of 1 to 7 include isopropoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group, 2-methylpentoxy group, 3-methylpentoxy group, 4-methylpentoxy group, 2-ethyl. Examples thereof include a pentoxy group, a 3-ethylpentoxy group, and a 4-ethylpentoxy group.
Among these, the durability of the polymer resin phase may be increased by being a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a linear alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms. Therefore, a hydrogen atom, a methyl group, and a methoxy group are more preferable.

一般式(1)で表されるポリマーの具体例を以下に例示する。本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the polymer represented by the general formula (1) are illustrated below. This invention is not limited to these unless it exceeds the gist.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

本発明のカイラルネマチック液晶相は、誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び後述する一般式(3)で表される重合性モノマーが存在していてもよい。重合性モノマーが存在していることで。液晶素子の駆動特性の向上及び安定化を図ることができる場合がある。
本発明の液晶素子は、製造過程において、カイラルネマチック液晶、重合性モノマー、重合開始剤を含む液晶組成物を、コレステリック相で重合誘起相分離させることで、高分子樹脂相が得られる。この重合開始剤は、重合速度を速くして液晶素子の製造時に、硬化速度を向上させるという点では有用である半面、重合過程で生じる分解物がイオン性の低分子としてカイラルネマチック液晶相に残存し、液晶素子駆動を劣化させたり、あるいは液晶素子中のカイラルネマチック液晶相に未反応物が残存して経時的にラジカル種を発生し、液晶素子中の化合物を分解させることで、液晶素子駆動が劣化する場合がある。
本発明は、光反応性が高く、微量の重合開始剤でも十分に重合が進行する重合性モノマーを使用し、なおかつ重合誘起相分離過程で重合開始剤をすべて消費しつつ、該重合性モノマーがカイラルネマチック液晶相に残存するように製造することで、短時間での液晶素子製造と高いコントラスト、および高速応答の全てを満足する液晶素子を得られる場合がある。
The chiral nematic liquid crystal phase of the present invention may contain a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a polymerizable monomer represented by the general formula (3) described later. By the presence of polymerizable monomers. In some cases, the drive characteristics of the liquid crystal element can be improved and stabilized.
In the liquid crystal device of the present invention, a polymer resin phase can be obtained by subjecting a liquid crystal composition containing a chiral nematic liquid crystal, a polymerizable monomer, and a polymerization initiator to polymerization-induced phase separation in a cholesteric phase in the production process. This polymerization initiator is useful in terms of increasing the polymerization rate and improving the curing rate during the production of a liquid crystal device. On the other hand, decomposition products generated in the polymerization process remain in the chiral nematic liquid crystal phase as ionic low molecules. The liquid crystal device drive is degraded by degrading the compound in the liquid crystal device by degrading the drive of the liquid crystal device or generating radical species over time by leaving unreacted substances in the chiral nematic liquid crystal phase in the liquid crystal device. May deteriorate.
The present invention uses a polymerizable monomer that is highly photoreactive and that can be sufficiently polymerized even with a small amount of a polymerization initiator, and while consuming all of the polymerization initiator in the polymerization-induced phase separation process, By manufacturing so as to remain in the chiral nematic liquid crystal phase, there is a case where a liquid crystal element that satisfies all of the manufacturing of a liquid crystal element in a short time, high contrast, and high-speed response may be obtained.

本発明において、前記カイラルネマチック液晶相に含まれる一般式(3)で表される重合性モノマーの量は、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、前記カイラルネマチック液晶相1g中に、一般式(3)で表される重合性モノマーを5μg以上含有することが好ましく、50μg以上含有することが好ましい。また、500μg以下含有することが好ましく、300μg以下含有することがさらに好ましい。
カイラルネマチック液晶相に含まれる一般式(3)で示される重合性モノマーの量が少なすぎる場合は、重合前の液晶組成物における重合開始剤の添加量が多すぎることを意味し、上述したように液晶素子の駆動を劣化させる要因となる場合がある。一方で重合性モノマーの量が多すぎると、経時的な重合反応により、駆動電圧などの液晶素子特性が変動してしまう要因となる場合がある。
本発明におけるカイラルネマチック液晶相は、液晶素子中から有機溶媒を用いて洗い流す等での方法で容易に分離回収可能である。またカイラルネマチック液晶相中の一般式(3)で示される重合性モノマーは、液体クロマトグラフ質量分析法を用いることで容易に定量可能である。
In the present invention, the amount of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) contained in the chiral nematic liquid crystal phase is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but in 1 g of the chiral nematic liquid crystal phase, It is preferable to contain 5 μg or more of the polymerizable monomer represented by the general formula (3), and it is preferable to contain 50 μg or more. Moreover, it is preferable to contain 500 microgram or less, and it is more preferable to contain 300 microgram or less.
When the amount of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) contained in the chiral nematic liquid crystal phase is too small, it means that the addition amount of the polymerization initiator in the liquid crystal composition before polymerization is too large, as described above. In some cases, the driving of the liquid crystal element may be deteriorated. On the other hand, if the amount of the polymerizable monomer is too large, liquid crystal element characteristics such as drive voltage may fluctuate due to the polymerization reaction over time.
The chiral nematic liquid crystal phase in the present invention can be easily separated and recovered by a method such as washing away from the liquid crystal element using an organic solvent. The polymerizable monomer represented by the general formula (3) in the chiral nematic liquid crystal phase can be easily quantified by using liquid chromatography mass spectrometry.

<ポリマー構造(分子量)>
本発明において、連続的に広がったカイラルネマチック液晶相中に微量のポリマーが網目状のネットワークとして連なる構造(ポリマーネットワーク構造)が発達するが、ネットワークを形成するポリマーはその最小構造単位として繊維状または球状粒子の形状を有する。
<Polymer structure (molecular weight)>
In the present invention, a structure (polymer network structure) in which a trace amount of polymer is linked as a network network develops in a continuously spread chiral nematic liquid crystal phase. It has the shape of a spherical particle.

本構造単位のポリマーの分子量については、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、好ましくは分子量1000以上、より好ましくは2000以上であることが好ましい。また、好ましくは10000000以下、より好ましくは5000000以下であることが好ましい。
ポリマーの分子量がこれ以下であると、高分子樹脂相が機械的に脆弱となり、またポリマーネットワーク構造が十分発達しないため繰り返し耐久性が悪くなる。この結果液晶分子が十分な界面相互作用を受けられなくなるため、液晶素子のコントラストおよび応答速度が劣化する場合がある。一方で、ポリマーの分子量がこれ以上であると、カイラルネマチック液晶相が空間的に分断されてしまい、プレナー構造が安定化されず、電圧無印加時の液晶素子の透明性が悪くなる場合がある。本ポリマーの分子量の分析方法としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いることで容易に定量可能であるが、特に制限はなく、当業者に周知の方法で分析可能である。
The molecular weight of the polymer of the structural unit is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but the molecular weight is preferably 1000 or more, more preferably 2000 or more. Further, it is preferably 10000000 or less, more preferably 5000000 or less.
If the molecular weight of the polymer is less than this, the polymer resin phase becomes mechanically fragile, and the polymer network structure is not sufficiently developed, so that the repeated durability deteriorates. As a result, the liquid crystal molecules cannot receive sufficient interface interaction, and the contrast and response speed of the liquid crystal element may be deteriorated. On the other hand, when the molecular weight of the polymer is higher than this, the chiral nematic liquid crystal phase is spatially divided, the planar structure is not stabilized, and the transparency of the liquid crystal element when no voltage is applied may be deteriorated. . As a method for analyzing the molecular weight of the present polymer, it can be easily quantified by using gel permeation chromatography (GPC), but is not particularly limited and can be analyzed by methods well known to those skilled in the art.

<ポリマー構造(繊維または粒子径)>
本発明において、連続的に広がったカイラルネマチック液晶相中に微量のポリマーが網目状のネットワークとして連なる構造(ポリマーネットワーク構造)が発達するが、ネッ
トワークを形成するポリマーの最小構造単位として繊維状または球状粒子の形状を有する。
本構造単位の繊維の直径または球状粒子の直径については、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、好ましくは直径10nm以上、より好ましくは30nm以上であることが好ましい。また、好ましくは5000nm以下、より好ましくは1000nm以下であることが好ましい。
繊維または粒子の直径がこれ以下であると、高分子樹脂相が機械的に脆弱となり、またポリマーネットワーク構造が十分発達しないため繰り返し耐久性が悪くなる。この結果液晶分子が十分な界面相互作用を受けられなくなるため、液晶素子のコントラストおよび応答速度が劣化する場合がある。さらに、素子のハンドリング特性が悪化する場合がある。一方で、繊維または粒子の直径がこれ以上であると、カイラルネマチック液晶相が空間的に分断されてしまい、プレナー構造が安定化されず、電圧無印加時の液晶素子の透明性が悪くなる場合がある。また、素子の絶縁性の低下により、駆動電圧などの液晶素子特性が変動してしまう要因となる場合がある。本ポリマーネットワークの構造単位を形成する繊維または粒子の直径の分析方法としては、電子顕微鏡を用いることで容易に測定可能であるが、特に制限はなく、当業者に周知の方法で分析可能である。
<Polymer structure (fiber or particle diameter)>
In the present invention, a structure (polymer network structure) in which a minute amount of polymer is connected as a network network develops in a continuously spreading chiral nematic liquid crystal phase. Having the shape of particles.
The diameter of the fibers of the structural unit or the diameter of the spherical particles is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but the diameter is preferably 10 nm or more, more preferably 30 nm or more. Moreover, it is preferable that it is 5000 nm or less, More preferably, it is 1000 nm or less.
If the diameter of the fiber or particle is less than this, the polymer resin phase becomes mechanically brittle, and the polymer network structure does not develop sufficiently, so that the repeated durability deteriorates. As a result, the liquid crystal molecules cannot receive sufficient interface interaction, and the contrast and response speed of the liquid crystal element may be deteriorated. Furthermore, the handling characteristics of the element may be deteriorated. On the other hand, when the diameter of the fiber or particle is larger than this, the chiral nematic liquid crystal phase is spatially divided, the planar structure is not stabilized, and the transparency of the liquid crystal element when no voltage is applied deteriorates There is. In addition, the deterioration of the insulating properties of the element may cause the liquid crystal element characteristics such as the driving voltage to fluctuate. The diameter of the fiber or particle forming the structural unit of the present polymer network can be easily measured by using an electron microscope, but is not particularly limited and can be analyzed by a method well known to those skilled in the art. .

本発明の液晶調光層は、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含むが、さらに高分子安定化液晶(PSLC)であることが好ましい。PSLCの特徴としては、高分子樹脂相が網目状のポリマーネットワーク構造をしており、またカイラルネマチック液晶相に対する高分子樹脂相の割合が10質量%以下であることが挙げられる。PSLCであることにより、液晶調光層中でカイラルネマチック液晶相が連続的に繋がった構造をとることができ、液晶素子への電圧無印加時の透明性と電圧印加時の散乱強度を十分に高めることができる。   The liquid crystal light control layer of the present invention includes a composite containing a chiral nematic liquid crystal phase and a polymer resin phase, and is preferably a polymer stabilized liquid crystal (PSLC). As a feature of PSLC, the polymer resin phase has a network polymer network structure, and the ratio of the polymer resin phase to the chiral nematic liquid crystal phase is 10% by mass or less. By being a PSLC, it is possible to adopt a structure in which chiral nematic liquid crystal phases are continuously connected in the liquid crystal light control layer, and the transparency when no voltage is applied to the liquid crystal element and the scattering intensity when a voltage is applied are sufficient. Can be increased.

<他の繰り返し単位>
本発明の液晶素子は、上記式(1)で表されるポリマー以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、他のポリマーを有していてもよい。
本発明の液晶素子が有する一般式(1)で表されるポリマーと他の繰り返しポリマーの比率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、一般式(1)で表されるポリマーが30質量%以上であるのが好ましく、更に好ましくは50質量%以上、最も好ましくは80質量%以上である。
上記式(1)で表されるポリマーの割合が少なすぎると、短時間での液晶素子製造、高いコントラスト、短い応答時間のいずれか、もしくは複数が十分ではなくなる場合がある。また、上記式(1)で表されるポリマーの上限は、100質量%である。
また本発明の高分子樹脂相が有する高分子樹脂が共重合体である場合、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでも良い。
<Other repeat units>
The liquid crystal element of the present invention may have other polymers in addition to the polymer represented by the above formula (1) as long as the effects of the present invention are not impaired.
The ratio of the polymer represented by the general formula (1) of the liquid crystal element of the present invention and the other repeating polymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is represented by the general formula (1). The polymer is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and most preferably 80% by mass or more.
If the proportion of the polymer represented by the above formula (1) is too small, one or more of liquid crystal device production in a short time, high contrast, short response time, or a plurality may not be sufficient. Moreover, the upper limit of the polymer represented by the formula (1) is 100% by mass.
Moreover, when the polymer resin which the polymer resin phase of this invention has is a copolymer, any of an alternating copolymer, a block copolymer, a random copolymer, and a graft copolymer may be sufficient.

本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式(3)で表される重合性モノマーを含有することを特徴とする。   The liquid crystal composition of the present invention comprises a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a polymerizable monomer represented by the following general formula (3).

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[一般式(3)において、
は置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
nは1以上の整数を表し、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するXは同一であっても異なっていてもよく、
mは1から3の整数を表し、mが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するXは同一であっても異なっていてもよく、Xは、下記一般式(4)で表される基を表し、
[In general formula (3),
X 1 represents an alkyl group that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent,
R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
n represents an integer of 1 or more, and two or more X 1 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different,
m represents an integer of 1 to 3, and when m is 2 or more, two or more X 2 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different. , X 2 represents a group represented by the following general formula (4),

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(4)中
10は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In the general formula (4), X 10 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

11は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 11 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
Figure 0006398163

10は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又
は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基
を表し、wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在する−X10−X11−は、同一であっても異なっていてもよい。)
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. W represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, -X 10 -X 11- present in two or more polymerizable monomers represented by the general formula (3) are the same. It may or may not be. )

上記本発明の液晶組成物が、強い光強度で高速硬化させたにもかかわらず、液晶のプレナー構造が乱されず、その結果、高いコントラストを示すリバースモードの液晶素子を実現する要因は必ずしも明らかではないが、上記高分子前駆体(重合性モノマー)がカイラルネマチック液晶に対し、プレナー構造を記憶するに好適な構造形態をとり、かつ高分子
樹脂中のナフタレン環がカイラルネマチック液晶に有用な界面相互作用を示すためであると考えられる。
また、該重合性モノマーのナフタレン環が有する不飽和結合を含むアシル基の数は2つであることで、上記の作用を示すものと考えられる。ナフタレン環に結合するアシル基が1つの場合、高分子樹脂相の機械的強度が十分得られず、液晶素子の繰り返し耐久性が大きく劣化して高いコントラストが得られなくなる。一方でアシル基が3つの場合、重合性モノマー間の立体障害が大きく、ポリマーネットワーク構造が十分発達しないうちに重合主鎖が途切れ、やはり高いコントラストが得られなくなる。
Although the liquid crystal composition of the present invention is cured at a high speed with a strong light intensity, the planar structure of the liquid crystal is not disturbed, and as a result, the factor for realizing a reverse mode liquid crystal element exhibiting high contrast is not always clear. However, the polymer precursor (polymerizable monomer) has a structure suitable for memorizing the planar structure with respect to the chiral nematic liquid crystal, and the naphthalene ring in the polymer resin is a useful interface for the chiral nematic liquid crystal. This is considered to be an interaction.
Moreover, it is thought that said effect | action is shown because the number of the acyl groups containing the unsaturated bond which the naphthalene ring of this polymerizable monomer has is two. When one acyl group is bonded to the naphthalene ring, sufficient mechanical strength of the polymer resin phase cannot be obtained, and the repeated durability of the liquid crystal element is greatly deteriorated, so that high contrast cannot be obtained. On the other hand, when there are three acyl groups, the steric hindrance between the polymerizable monomers is large, the polymerization main chain is interrupted before the polymer network structure is sufficiently developed, and high contrast cannot be obtained.

は置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
の置換基を有していても良いアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の直鎖のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソオクチル基、イソノニル基等の分岐アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシルメチル基、4−ブチルメチルシクロヘキシル基等の環状アルキル基等が挙げられる。この中でも炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、液晶との相溶性及び重合のし易さの点から好ましい。
また、Xのアルキル基が有していても良い置換基としては、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基又はシアノ基等が挙げられる。
X 1 represents an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
Examples of the alkyl group which may have a substituent for X 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, and a dodecyl group. A linear alkyl group: a branched alkyl group such as isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isooctyl group, isononyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylmethyl And cyclic alkyl groups such as a group, a cyclohexylmethyl group, and a 4-butylmethylcyclohexyl group. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 20 or less, and the number of carbon atoms is preferably 16 or less from the viewpoint of compatibility with liquid crystals and ease of polymerization. .
In addition, examples of the substituent that the alkyl group of X 1 may have include a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group.

の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、単環、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる基であり、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下、さらには14以下であることが、液晶との相溶性及び重合のし易さの点から好ましい。 The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent for X 1 is a group obtained by removing one hydrogen atom from a single ring or a condensed ring formed by condensation of 2 to 4 thereof, Specific examples include groups such as a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluoranthene ring, and fluorene ring. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 18 or less, and more preferably 14 or less from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal and ease of polymerization.

の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、単環か、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる基であり、具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下、さらには14以下であることが、液晶との相溶性及び重合のし易さの点から好ましい。 The aromatic heterocyclic group which may have a substituent for X 1 is a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocyclic ring or a condensed ring formed by condensing 2 to 4 thereof. Specific examples include furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring , Thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline Ring, sinoline ring, quinoxaline ring, phenanthridi Groups such as thiophene ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, and azulene ring. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 18 or less, and more preferably 14 or less from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal and ease of polymerization.

の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルキル基、炭素数が1〜20のアルコキシ基、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基等が挙げられる。 The substituent that the aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group of X 1 may have is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but a halogen atom and a carbon number of 1 to 1 Examples include 20 alkyl groups, alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups, and aromatic heterocyclic groups.

は上記の中でも、直鎖のアルキル基であることが、重合のし易さの点から特に好ましい Among these, X 1 is particularly preferably a linear alkyl group from the viewpoint of ease of polymerization.

は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表す。
の置換基を有していても良いアルキル基としては、具体的にはXで挙げたアルキル基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。
この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また、炭素数が10以下であることが好ましく、炭素数5以下であることが更に好ましく、さらに炭素数が3以下であることが液晶との相溶性及び重合のし易さの点から好ましい。
R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent.
The alkyl group which may have a substituent for R 1 is specifically synonymous with the alkyl group mentioned for X 1 , and the substituent which may have is also synonymous.
Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, the number of carbon atoms is preferably 10 or less, the number of carbon atoms is more preferably 5 or less, and the number of carbon atoms is 3 or less. From the viewpoint of compatibility and ease of polymerization.

nは1以上の整数を表し、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するXは同一であっても異なっていてもよい。nは、液晶との相溶性及び重合のし易さの点から、炭素数が1以上であることが好ましく、また、10以下であることが好ましく、5以下であることが更に好ましく、3以下であることが特に好ましい。 n represents an integer of 1 or more, and two or more X 1 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different. From the viewpoint of compatibility with liquid crystal and ease of polymerization, n is preferably 1 or more, more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less, and further preferably 3 or less. It is particularly preferred that

を含むナフタレン環の側鎖の置換位置は特に限定されないが、ナフタレン環を含む棒状構造にすれば、カイラルネマチック液晶相との界面相互作用により、液晶素子のコントラストが向上する場合があるため好ましい。その中でも、1位に対する4位、5位及び6位、2位に対する3位及び6位、3位に対する7位、8位に対する4位及び5位が特に好ましい。 The substitution position of the side chain of the naphthalene ring containing R 1 is not particularly limited, but if a rod-like structure containing a naphthalene ring is used, the contrast of the liquid crystal element may be improved due to the interface interaction with the chiral nematic liquid crystal phase. preferable. Among them, the 4th, 5th and 6th positions with respect to the 1st position, the 3rd and 6th positions with respect to the 2nd position, the 7th position with respect to the 3rd position, and the 4th and 5th positions with respect to the 8th position are particularly preferable.

mは1から3の整数を表し、mが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するXは同一であっても異なっていてもよい。
mが大きすぎると、ナフタレン環と液晶分子との界面相互作用を立体的に害する場合があるため、2以下であることが好ましく、1がより好ましい。
m represents an integer of 1 to 3, and when m is 2 or more, two or more X 2 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different. .
If m is too large, the interfacial interaction between the naphthalene ring and the liquid crystal molecules may be sterically impaired. Therefore, it is preferably 2 or less, and more preferably 1.

は、下記一般式(4)で表される基を表す。 X 2 represents a group represented by the following general formula (4).

Figure 0006398163
Figure 0006398163

一般式(4)中
10は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
In the general formula (4), X 10 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,

Figure 0006398163
Figure 0006398163

11は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、 X 11 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:

Figure 0006398163
Figure 0006398163

10は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又
は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基
を表し、
wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在する−X10−X11−は、同一であっても異なっていてもよい。)
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
w represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, two or more of -X 10 -X 11- present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) are the same. May be different. )

上記一般式(3)で表される重合性モノマー中のナフタレン環が、一般式(4)で表される置換基を有することにより、高分子樹脂相の液晶性を制御することができる場合がある。例えば液晶性を向上させるためには、一般式(4)のR10は、炭素数3以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭素数3以上7以下の直鎖状アルコキシ基であることが好ましい。
一般式(4)の置換位置は特に限定されないが、さらに好ましくは対向位置(1位に対する4位および5位、2位に対する6位、3位に対する7位、8位に対する4位および5位)にそれぞれ上記一般式(4)で表される置換基をつけ、上記一般式(3)における側鎖を、ナフタレン環を含む棒状構造にすれば、カイラルネマチック液晶に対する相溶性が向上し、液晶素子のコントラストが向上する場合がある。
wが大きすぎると、カイラルネマチック液晶相に対する一般式(3)の相溶性が低下する場合があるため、2以下であることが好ましく、1がより好ましい。
When the naphthalene ring in the polymerizable monomer represented by the general formula (3) has a substituent represented by the general formula (4), the liquid crystallinity of the polymer resin phase may be controlled. is there. For example, in order to improve liquid crystallinity, R 10 in the general formula (4) is a linear or branched alkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a linear alkoxy group having 3 to 7 carbon atoms. Preferably there is.
The substitution position of the general formula (4) is not particularly limited, but more preferably the opposite positions (4th and 5th positions relative to the 1st position, 6th position relative to the 2nd position, 7th position relative to the 3rd position, 4th position and 5th position relative to the 8th position) When a substituent represented by the above general formula (4) is attached to each of the above, and the side chain in the above general formula (3) has a rod-like structure containing a naphthalene ring, the compatibility with chiral nematic liquid crystal is improved. Contrast may be improved.
If w is too large, the compatibility of the general formula (3) with respect to the chiral nematic liquid crystal phase may be lowered. Therefore, it is preferably 2 or less, and more preferably 1.

上記のX10の中でも、直接結合または、以下の群から選択される1つの連結基であることで、カイラルネマチック液晶相および高分子樹脂相が可視光に対し吸収を持たず、透明性の高い液晶素子を得ることができる場合があるため好ましい。 Among the above X 10, a direct bond or by a single linking group selected from the following group, the chiral nematic liquid crystal phase and polymer resin phase does not absorb to visible light, highly transparent A liquid crystal element can be obtained, which is preferable.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

上記のX11の中でも、直接結合または、以下の群から選択される1つの連結基であることで、液晶素子の耐久性を高くできる場合があるため好ましく、より好ましくは直接結合である。 Among X 11 described above, a direct bond or one linking group selected from the following group is preferable because durability of the liquid crystal element may be increased, and a direct bond is more preferable.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(3)で表される化合物1分子中に2以上存在する一般式(4)で表される基は同一であっても異なっていてもよい。
wは2以下であればカイラルネマチック液晶相および高分子樹脂相が可視光に対し吸収
を持たず、透明性の高い液晶素子を得ることができる場合があるため好ましく、より好ましくは1である。
w represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, the groups represented by the general formula (4) present in two or more molecules of one compound represented by the general formula (3) are the same, May be different.
If w is 2 or less, the chiral nematic liquid crystal phase and the polymer resin phase do not absorb visible light, and a highly transparent liquid crystal element may be obtained, more preferably 1.

10は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基又はシアノ基を表す。
10の炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基が挙げられ、炭素数1以上7以下の分枝状アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2−エチルペンチル基、3−エチルペンチル基、4−エチルペンチル基などが挙げられる。
炭素数1以上7以下の直鎖状アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、n−ヘプトキシ基が挙げられ、炭素数1以上7以下の分枝状アルコキシ基としては、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、2−メチルペントキシ基、3−メチルペントキシ基、4−メチルペントキシ基、2−エチルペントキシ基、3−エチルペントキシ基、4−エチルペントキシ基などが挙げられる。
この中でも、水素原子、炭素数1以上7以下の直鎖状アルキル基、又は炭素数1以上7以下の直鎖状アルコキシ基であることで、高分子樹脂相の耐久性を高くできる場合があるため好ましく、より好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ基である。
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent.
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms for R 10 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- A heptyl group, and examples of the branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, Examples include 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 4-ethylpentyl group and the like.
Examples of the linear alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an n-pentoxy group, an n-hexoxy group, and an n-heptoxy group. Examples of the branched alkoxy group of 1 to 7 include isopropoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group, 2-methylpentoxy group, 3-methylpentoxy group, 4-methylpentoxy group, 2-ethyl. Examples thereof include a pentoxy group, a 3-ethylpentoxy group, and a 4-ethylpentoxy group.
Among these, the durability of the polymer resin phase may be increased by being a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a linear alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms. Therefore, a hydrogen atom, a methyl group, and a methoxy group are more preferable.

一般式(3)で表される重合性モノマーの具体例を以下に例示する。本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) are shown below. This invention is not limited to these unless it exceeds the gist.

Figure 0006398163
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<他の重合性モノマー>
本発明の液晶組成物は、上記式(3)で表される重合性モノマー以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の重合性モノマーを有していてもよい。
具体的には、(メタ)アクリル系又はビニル系等の、1つ又は2つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する他の重合性モノマー、及び、1つのエチレン性不飽和二重結合を有
する重合性のオリゴマー等を含み、硬化反応により上記式(1)で表される重合性モノマーと共重合させてもよい。
例えば、日本国特開平9−90328号公報に記載の1官能(メタ)アクリルモノマー、2官能(メタ)アクリルモノマー、3官能以上の多官能(メタ)アクリルモノマー等の重合性モノマー、および(メタ)アクリルオリゴマー等の重合性のオリゴマー等が使用できる。
ビニルモノマーとしては、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
<Other polymerizable monomers>
In addition to the polymerizable monomer represented by the above formula (3), the liquid crystal composition of the present invention may have other polymerizable monomers as long as the effects of the present invention are not impaired.
Specifically, other polymerizable monomers having one or more ethylenically unsaturated double bonds, such as (meth) acrylic or vinyl, and one ethylenically unsaturated double bond It may be copolymerized with a polymerizable monomer represented by the above formula (1) by a curing reaction.
For example, polymerizable monomers such as monofunctional (meth) acrylic monomers, bifunctional (meth) acrylic monomers, trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylic monomers described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90328, and (meta ) Polymerizable oligomers such as acrylic oligomers can be used.
Examples of vinyl monomers include styrene, chlorostyrene, α-methylstyrene, divinylbenzene and the like.

本発明の液晶素子が有する前記式(3)で表される重合性モノマーと他の重合性モノマーの比率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、前記式(3)で表される重合性モノマーが30質量%以上であるのが好ましく、更に好ましくは50質量%以上、最も好ましくは80質量%以上である。
前記式(3)で表される重合性モノマーの割合が少なすぎると、短時間での液晶素子製造、高いコントラスト、短い応答時間のいずれか、もしくは複数が十分ではなくなる場合がある。また、前記式(1)で表される繰り返し単位の上限は、100質量%である。
また本発明の液晶組成物を用いて得られた高分子樹脂が共重合体である場合、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでも良い。
The ratio of the polymerizable monomer represented by the formula (3) and the other polymerizable monomer of the liquid crystal element of the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but the formula (3) Is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and most preferably 80% by mass or more.
If the ratio of the polymerizable monomer represented by the formula (3) is too small, there are cases where either a liquid crystal element production in a short time, a high contrast, a short response time, or a plurality are not sufficient. Moreover, the upper limit of the repeating unit represented by said Formula (1) is 100 mass%.
Further, when the polymer resin obtained using the liquid crystal composition of the present invention is a copolymer, any of an alternating copolymer, a block copolymer, a random copolymer, and a graft copolymer may be used.

<配合比>
本発明の液晶組成物は室温(25℃)でコレステリック相を示すように設計され、その液晶-等方相転移温度(Tni)は40℃以上が好ましく、更に60℃以上が好ましい。
本発明の液晶組成物のTniが上記の範囲外では、硬化時の光源や反応熱に由来する温度上昇で、液晶構造が破壊される場合があることが懸念される。
液晶組成物中の各成分の配合比は、液晶組成物がコレステリック相を形成する限り、成分によって一概には言えないが、本発明の液晶組成物中の前記一般式(3)で表される重合性モノマーの含有割合は、通常、0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上であり、一方、通常、10質量%以下、好ましくは7質量%以下である。また、前記一般式(3)で表される重合性モノマーと他の重合性モノマー及び/又は非重合性モノマーを併用する場合、液晶組成物に対する重合性モノマー及び非重合性モノマーの合計の割合も、通常、0.2質量%以上、好ましくは1.2質量%以上であり、一方、通常、10質量%以下、好ましくは7質量%以下である。この割合が小さすぎると液晶素子の繰り返し耐久性が劣り、多すぎると透明時のヘイズが大きく、不透明時のヘイズが小さくなる場合がある。
<Combination ratio>
The liquid crystal composition of the present invention is designed to exhibit a cholesteric phase at room temperature (25 ° C.), and the liquid crystal-isotropic phase transition temperature (Tni) is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher.
When the Tni of the liquid crystal composition of the present invention is outside the above range, there is a concern that the liquid crystal structure may be destroyed due to a temperature rise derived from a light source or reaction heat during curing.
The compounding ratio of each component in the liquid crystal composition cannot be generally specified depending on the components as long as the liquid crystal composition forms a cholesteric phase, but is represented by the general formula (3) in the liquid crystal composition of the present invention. The content of the polymerizable monomer is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, and is usually 10% by mass or less, preferably 7% by mass or less. Further, when the polymerizable monomer represented by the general formula (3) is used in combination with another polymerizable monomer and / or a non-polymerizable monomer, the total ratio of the polymerizable monomer and the non-polymerizable monomer to the liquid crystal composition is also included. Usually, it is 0.2% by mass or more, preferably 1.2% by mass or more, and is usually 10% by mass or less, preferably 7% by mass or less. If this ratio is too small, the repetition durability of the liquid crystal element is inferior, and if it is too large, the haze at the time of transparency may be large and the haze at the time of opaqueness may be small.

<カイラルネマチック液晶>
本発明の液晶素子及び液晶組成物に用いるカイラルネマチック液晶は、誘電率異方性が正である。本発明のカイラルネマチック液晶の該誘電率異方性が正であることで、リバースモードでの駆動が可能となる。
カイラルネマチック液晶の誘電率異方性値(Δε)は正であれば特に限定されないが、5以上であることが好ましく、8以上であることが、液晶素子の駆動電圧低減のために好ましい。また、カイラルネマチック液晶を構成する個々の分子が350nmより長い波長の吸収を持たないことが、重合性モノマーの硬化時間を短くする点で好ましい。
<Chiral Nematic Liquid Crystal>
The chiral nematic liquid crystal used in the liquid crystal element and the liquid crystal composition of the present invention has a positive dielectric anisotropy. Since the dielectric anisotropy of the chiral nematic liquid crystal of the present invention is positive, it is possible to drive in the reverse mode.
The dielectric anisotropy value (Δε) of the chiral nematic liquid crystal is not particularly limited as long as it is positive, but is preferably 5 or more, and more preferably 8 or more for reducing the driving voltage of the liquid crystal element. In addition, it is preferable that individual molecules constituting the chiral nematic liquid crystal do not have absorption with a wavelength longer than 350 nm from the viewpoint of shortening the curing time of the polymerizable monomer.

カイラルネマチック液晶としては、液晶自身がコレステリック相を示す液晶性化合物の集合でもよく、ネマチック液晶にカイラル剤を添加することでカイラルネマチック液晶としたものでもよい。液晶組成物設計の観点では、目的に応じてネマチック液晶にカイラル剤を添加し、カイラルピッチ長(p)および液晶-等方相転移温度(Tni)を制御する
ことが好ましい。
As the chiral nematic liquid crystal, the liquid crystal itself may be an assembly of liquid crystalline compounds exhibiting a cholesteric phase, or a chiral nematic liquid crystal may be formed by adding a chiral agent to the nematic liquid crystal. From the viewpoint of designing the liquid crystal composition, it is preferable to add a chiral agent to the nematic liquid crystal according to the purpose and control the chiral pitch length (p) and the liquid crystal-isotropic phase transition temperature (Tni).

本発明のカイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pと電極付き基板間の距離dの関係
d/pが1以上であることが好ましい。更に好ましくは、2以上、特に好ましくは4以上で
ある。また、20以下であることが好ましく、12以下であることが特に好ましい。d/p
が大きいほど、駆動時の散乱が大きくなり、遮光特性が向上するが、一方で液晶素子の駆動電圧も同時に増加するため、遮光特性と省エネや安全性の両立の観点から、上記の範囲内に収めることが好適である。
Relationship between the chiral pitch length p of the chiral nematic liquid crystal of the present invention and the distance d between the substrates with electrodes
d / p is preferably 1 or more. More preferably, it is 2 or more, particularly preferably 4 or more. Moreover, it is preferable that it is 20 or less, and it is especially preferable that it is 12 or less. d / p
The larger the value, the greater the scattering during driving and the light-shielding characteristics.However, the drive voltage of the liquid crystal element also increases at the same time.Therefore, from the viewpoint of both the light-shielding characteristics and energy saving and safety, it is within the above range. It is preferable to accommodate.

カイラルネマチック液晶のpは、0.3μm以上が好ましく、0.8μm以上が更に好ましい。一方、3μm以下が好ましく、更に2μm以下が更に好ましい。
pが小さすぎると液晶素子の駆動電圧が高くなる傾向があり、大きすぎるとコントラストが劣る傾向がある。一般にpはカイラル剤の濃度に反比例するので、必要なpの値から逆算してカイラル剤の濃度を決定すれば良い。なお、p×n(nはカイラルネマチック液晶の屈折率)が可視光波長(380nm〜800nm)の範囲内にある場合、最終的に得られる
液晶素子は電圧無印加時に有色となり、可視光範囲外にある場合は電圧無印加時に無色透明になるので、目的に応じてpを選択すれば良い。
The p of the chiral nematic liquid crystal is preferably 0.3 μm or more, and more preferably 0.8 μm or more. On the other hand, it is preferably 3 μm or less, more preferably 2 μm or less.
If p is too small, the driving voltage of the liquid crystal element tends to be high, and if it is too large, the contrast tends to be poor. In general, since p is inversely proportional to the concentration of the chiral agent, the concentration of the chiral agent may be determined by calculating backward from the necessary value of p. When p × n (n is the refractive index of chiral nematic liquid crystal) is in the range of visible light wavelength (380 nm to 800 nm), the finally obtained liquid crystal element is colored when no voltage is applied, and is out of the visible light range. In this case, since it becomes colorless and transparent when no voltage is applied, p may be selected according to the purpose.

本発明のスクリーンの電極付き基板間の距離dは、使用するカイラルネマチック液晶のp以上である必要があり、通常2μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましい。また、100μm以下が好ましく、20μm以下が更に好ましい。
電圧を印加していない状態でのスクリーンの光透過率は、dの増加に対して減少し、また、表示ディスプレイの応答時間も長くなる場合がある。一方で、dが小さすぎることで、駆動時の遮光特性が低減し、また大面積のスクリーンの場合、スクリーンが短絡してしまう場合がある。上記範囲であることで、これらの要求をバランスよく満足することができる。
The distance d between the substrates with electrodes of the screen of the present invention needs to be not less than p of the chiral nematic liquid crystal to be used, and is usually preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more. Moreover, 100 micrometers or less are preferable and 20 micrometers or less are still more preferable.
The light transmittance of the screen when no voltage is applied decreases with increasing d, and the response time of the display may become longer. On the other hand, if d is too small, the light-shielding characteristic during driving is reduced, and in the case of a large area screen, the screen may be short-circuited. By being in the above range, these requirements can be satisfied in a balanced manner.

カイラルネマチック液晶のTniは、液晶素子の動作可能な温度上限がカイラルネマチック液晶のTniにより決定されることから50℃以上が好ましく、70℃以上が更に好ましい。一方、Tniが高くなると粘度が高くなる傾向があるので、200℃以下が好ましく、150℃以下が更に好ましい。   Tni of the chiral nematic liquid crystal is preferably 50 ° C. or higher and more preferably 70 ° C. or higher because the upper limit temperature at which the liquid crystal element can operate is determined by Tni of the chiral nematic liquid crystal. On the other hand, as Tni increases, the viscosity tends to increase, so that it is preferably 200 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or lower.

ネマチック液晶としては、公知のいずれでもよく、構成分子の分子骨格、置換基、分子量に制限は特になく、合成品でも市販品でもよい。ネマチック液晶の誘電率異方性は正で大きいことが、液晶素子のカイラルネマチック液晶相及び液晶組成物のカイラルネマチック液晶の誘電率異方性を正とするために好ましい。また、構成分子が350nmより長い波長の吸収を持たないことが、重合性モノマーの硬化時間を短くする点で好ましい。   The nematic liquid crystal may be any known one, and the molecular skeleton, substituent, and molecular weight of the constituent molecules are not particularly limited, and may be a synthetic product or a commercial product. It is preferable that the dielectric anisotropy of the nematic liquid crystal is positive and large in order to make the dielectric anisotropy of the chiral nematic liquid crystal phase of the liquid crystal element and the chiral nematic liquid crystal of the liquid crystal composition positive. In addition, it is preferable that the constituent molecules have no absorption of wavelengths longer than 350 nm from the viewpoint of shortening the curing time of the polymerizable monomer.

公知の液晶性物質を用いる場合、具体的には日本学術振興会第142委員会編;「液晶デバイスハンドブック」日本工業新聞社(1989年)、第152頁〜第192頁および液晶便覧編集委員会編;「液晶便覧」丸善株式会社(2000年)、第260頁〜第330頁に記載されているようなビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系などの各種低分子系の化合物または混合物を使用することができる。また、液晶便覧編集委員会編;「液晶便覧」丸善株式会社(2000年)、第365頁〜第415頁に記載されているような高分子系化合物または混合物を使用することもできる。ネマチック液晶を構成する化合物としては例えば、   When using a known liquid crystal substance, specifically, the Japan Society for the Promotion of Science 142nd edition; “Liquid Crystal Device Handbook”, Nihon Kogyo Shimbun (1989), pages 152 to 192 and the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee Chapter: “Liquid Crystal Handbook” Maruzen Co., Ltd. (2000), using various low molecular compounds such as biphenyl, phenylcyclohexane and cyclohexylcyclohexane or mixtures as described in pages 260 to 330 can do. In addition, a high molecular weight compound or a mixture described in “Liquid Crystal Handbook” Maruzen Co., Ltd. (2000), pages 365 to 415, edited by the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, can also be used. As a compound constituting a nematic liquid crystal, for example,

Figure 0006398163
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等が挙げられる。コレステリック液晶およびネマチック液晶としては粘度が低く、誘電率異方性の高いものが、液晶素子の高速応答性や液晶素子作製の容易性の点で好ましい。 Etc. As the cholesteric liquid crystal and nematic liquid crystal, those having low viscosity and high dielectric anisotropy are preferable from the viewpoint of high-speed response of the liquid crystal element and ease of production of the liquid crystal element.

カイラル剤としては、ホスト液晶へ相溶するカイラル化合物であればいずれでもよく、合成品でも市販品でよく、自身が液晶性を示すものでもよいし、重合性の官能基を有していても良い。また、右旋性でも左旋性でもよく、右旋性のカイラル剤と左旋性のカイラル
剤を併用してもよい。また、カイラル剤としては、それ自身の誘電異方性が正に大きく、粘度の低いものが液晶素子の駆動電圧低減および応答速度の観点から好ましく、カイラル剤が液晶をねじる力の指標とされるHelical Twisting Powerが大きいほうが好ましい。また、350nmより長い波長の吸収を持たないことが、重合性モノマーの硬化時間を短くする点で好ましい。
カイラル剤としては、例えばCB15(商品名 メルク社製)、C15(商品名 メルク社製)、S−811(商品名 メルク社製)、R−811(商品名 メルク社製)、S−1011(商品名 メルク社製)、R−1011(商品名 メルク社製)などが挙げられる。
The chiral agent may be any chiral compound that is compatible with the host liquid crystal, may be a synthetic product or a commercial product, may exhibit liquid crystal properties, or may have a polymerizable functional group. good. Further, dextrorotatory or levorotatory may be used, and a dextrorotatory chiral agent and a levorotatory chiral agent may be used in combination. In addition, as the chiral agent, those having a large dielectric anisotropy per se and a low viscosity are preferable from the viewpoint of reduction in driving voltage and response speed of the liquid crystal element, and the chiral agent is an index of the force for twisting the liquid crystal. Larger Helical Twisting Power is preferable. Moreover, it is preferable that it does not have absorption longer than 350 nm in terms of shortening the curing time of the polymerizable monomer.
Examples of the chiral agent include CB15 (trade name, manufactured by Merck), C15 (trade name, manufactured by Merck), S-811 (trade name, manufactured by Merck), R-811 (trade name, manufactured by Merck), S-1011 ( Trade name Merck), R-1011 (trade name Merck) and the like.

<ラジカル重合開始剤>
ラジカル重合開始剤としては、分子構造には特に制限はないが、ホスト液晶への溶解可能な化合物を選択するのが好ましい。また、本発明の液晶組成物を構成する分子は典型的に波長350nm以下の紫外光吸収を持つため、ラジカル重合開始剤自身は波長350nm以上の光でラジカル化するものを選択するのが好ましい。
<Radical polymerization initiator>
As the radical polymerization initiator, the molecular structure is not particularly limited, but it is preferable to select a compound that is soluble in the host liquid crystal. In addition, since the molecules constituting the liquid crystal composition of the present invention typically have ultraviolet light absorption of a wavelength of 350 nm or less, it is preferable to select a radical polymerization initiator that is radicalized by light having a wavelength of 350 nm or more.

ラジカル重合開始剤としては、以下一般式(7)及び/又は(9)で表されるものを用いることが好ましい。本発明のモノマー及び一般式(7)及び/又は(9)で表される開始
剤を用いて液晶素子を製造することで、高照度・短時間で高速硬化させても、液晶のプレナー構造が乱されず更に得られた液晶素子において、駆動が劣化せず、リバースモードでの駆動が可能であり、高いコントラスト及び高速応答を示す傾向がある。
As the radical polymerization initiator, it is preferable to use those represented by the following general formula (7) and / or (9). By producing a liquid crystal element using the monomer of the present invention and the initiator represented by the general formula (7) and / or (9), the planar structure of the liquid crystal can be obtained even when cured at high illuminance and in a short time. In the liquid crystal element obtained without being disturbed, the driving does not deteriorate, the driving in the reverse mode is possible, and there is a tendency to show high contrast and high-speed response.

上記本発明の液晶組成物が、強い光強度で高速硬化させたにもかかわらず、液晶のプレナー構造が乱されず、その結果、素子劣化が起こらず、高いコントラスト及び無色性を示すリバースモードの液晶素子を実現する要因は必ずしも明らかではない。しかし、上記一般式(7)及び/又は(9)で表される重合開始剤はエネルギーの高い短波長の紫外光を
有効に吸収してラジカルを生成するため、液晶素子の劣化や駆動に悪影響を及ぼす重合開始剤の添加量を少なくすることができるものと推測される。
Although the liquid crystal composition of the present invention is cured at high speed with strong light intensity, the planar structure of the liquid crystal is not disturbed, and as a result, the device does not deteriorate, and the reverse mode exhibits high contrast and colorlessness. The factor for realizing the liquid crystal element is not always clear. However, since the polymerization initiator represented by the general formula (7) and / or (9) effectively absorbs high-energy short-wavelength ultraviolet light to generate radicals, it adversely affects deterioration and driving of the liquid crystal element. It is presumed that the amount of the polymerization initiator added can be reduced.

Figure 0006398163
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[一般式(7)において、
10は、ヒドロキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していても良いアシル基、置換基を有していても良いカルボニル基、置換基を有していても良いアルコキシ基又は置換基を有していても良いアミノ基を表し、
11は、水素原子、置換基を有していても良い芳香族炭化水素、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良いアルキル基を表す。]
[In general formula (7),
X 10 represents a hydroxy group, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, a substituent An acyl group which may have a group, a carbonyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent or an amino group which may have a substituent,
X 11 represents a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or an alkyl group which may have a substituent. ]

<一般式(7)で表される重合開始剤>
10は、ヒドロキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していても良いアシル基、置換基を有していても良いカルボニル基、置換基を有していても良いアルコキシ基又は置換基を有していても良いアミノ基を表す。
10の芳香族炭化水素基としては、単環、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合
環から、水素原子を1個除いて得られる1価の基が挙げられ、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が6以上であることが好ましく、また炭素数が18以下、さらには14以下、特に12以下であることが、短波長の紫外光の吸収のために好ましい。
<Polymerization initiator represented by general formula (7)>
X 10 represents a hydroxy group, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, a substituent An acyl group which may have a group, a carbonyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent or an amino group which may have a substituent.
Examples of the aromatic hydrocarbon group for X 10 include a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a single ring or a condensed ring formed by condensing 2 to 4 thereof. Specific examples include: Examples include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluoranthene ring, fluorene ring and the like. Among these, the number of carbon atoms is preferably 6 or more, and the number of carbon atoms is preferably 18 or less, more preferably 14 or less, and particularly preferably 12 or less for absorption of ultraviolet light having a short wavelength.

10の芳香族複素環基としては、単環か、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる1価の基が挙げられ、具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が18以下、さらには14以下、特に12以下であることが、短波長の紫外光の吸収のために好ましい。 Examples of the aromatic heterocyclic group represented by X 10 include a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a monocyclic ring or a condensed ring formed by condensing 2 to 4 thereof. Specific examples include: , Furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thieno Thiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinoline ring, Quinoxaline ring, phenanthridine ring, benzo Examples include imidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, and azulene ring. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 18 or less, more preferably 14 or less, and particularly preferably 12 or less for absorption of ultraviolet light having a short wavelength.

10の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルキル基、炭素数が1〜20のアルコキシ基、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基等が挙げられる。 The substituent that the aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group of X 10 may have is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but a halogen atom and a carbon number of 1 to 1 Examples include 20 alkyl groups, alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups, and aromatic heterocyclic groups.

10の置換基を有していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の直鎖のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソオクチル基、イソノニル基等の分岐アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシルメチル基、4−ブチルメチルシクロヘキシル基等の環状アルキル基等が挙げられる。この中でも炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、光吸収して開裂した分子による発生したラジカルの高反応性のため好ましい。
10のアルキル基が有していても良い置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数が1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基又はシアノ基等が挙げられる。
As the alkyl group which may have a substituent X 10, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group A linear alkyl group: a branched alkyl group such as isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isooctyl group, isononyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylmethyl And cyclic alkyl groups such as a group, a cyclohexylmethyl group, and a 4-butylmethylcyclohexyl group. Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 1 or more, and that the number of carbon atoms is preferably 20 or less, and that the number of carbon atoms is 16 or less is high reactivity of a radical generated by a molecule that has been absorbed by light and cleaved. Therefore, it is preferable.
Examples of the substituent that the alkyl group of X 10 may have include a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group.

10の置換基を有していても良いアシル基としては、ホルミル基、アセチル基等の飽和脂肪族アシル基;オキサリル基、マロニル基等の飽和脂肪族アシル基;アクリロイル基等の不飽和脂肪族アシル基;ベンゾイル基、フタロイル基等の炭素環系アシル基が挙げられる。この中でも炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、光吸収して開裂した分子による発生したラジカルの高反応性のため好ましい。 Examples of the acyl group which may have a substituent of X 10 include saturated aliphatic acyl groups such as formyl group and acetyl group; saturated aliphatic acyl groups such as oxalyl group and malonyl group; unsaturated fats such as acryloyl group Group acyl groups; carbocyclic acyl groups such as benzoyl groups and phthaloyl groups. Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 1 or more, and that the number of carbon atoms is preferably 20 or less, and that the number of carbon atoms is 16 or less is high reactivity of a radical generated by a molecule that has been absorbed by light and cleaved. Therefore, it is preferable.

10の置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が挙げられる。この中でも、炭素数6以下のアルコキシカルボニル基であることが、発生するラジカルの高反応性のため好ましい。
また、X10のアルコキシカルボニル基が有していても良い置換基としては、炭素数1
〜20のアルキル基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
The alkoxycarbonyl group which may have a substituent X 10, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms such as t- butoxycarbonyl group. Among these, an alkoxycarbonyl group having 6 or less carbon atoms is preferable because of high reactivity of the generated radical.
As the alkoxycarbonyl substituent which may be group have the X 10, 1 carbon atoms
-20 alkyl groups, aromatic hydrocarbon groups and the like.

10の置換基を有していても良いアミノ基としては、モノメチルアミン基、ジメチルアミン基、イミノ基、イミダゾール基、ビペリジン基、モルホリノ基、トリアジン基などが挙げられる。この中でも、炭素数6以下の置換基を有するアミノ基が発生するラジカルの高反応性のため好ましい。
10としては、上記の中でも、炭素数12以下の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基が、短波長の紫外光の吸収のため好ましい。
The amino group which may have a substituent X 10, monomethylamine group, dimethylamine group, an imino group, imidazole group, Biperijin group, a morpholino group, triazine group. Among these, it is preferable because of the high reactivity of a radical generated by an amino group having a substituent having 6 or less carbon atoms.
Among them, X 10 is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent having 12 or less carbon atoms because of absorption of ultraviolet light having a short wavelength.

11は、水素原子、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基又は置換基を有していても良いアルキル基を表す。
一般式(1)で表される重合開始剤において、X10-C(=O)- と 結合しているX11の炭素原子が電子リッチになることが反応性の点から好ましい。前記炭素原子が電子リッチとなるように、例えば、X10-C(=O)- と 結合しているX11の炭素原子がヒドロキシ基、N及び/又はO等のヘテロ原子を含む環等の電子供与性の置換基を有することが好
ましい。
11の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、X10で挙げた置換基を有していても良い芳香族炭化水素基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。この中でも、炭素数が6以上であることが好ましく、また炭素数が18以下、さらには14以下、特に12以下であることが、短波長の紫外光の吸収や発生するラジカルの高反応性のために好ましい。
X 11 represents a hydrogen atom, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, or an alkyl group which may have a substituent. .
In the polymerization initiator represented by the general formula (1), it is preferable from the viewpoint of reactivity that the carbon atom of X 11 bonded to X 10 —C (═O) — becomes electron rich. In order to make the carbon atom rich in electrons, for example, a ring in which the carbon atom of X 11 bonded to X 10 -C (═O) — contains a hetero atom such as hydroxy group, N and / or O, etc. It preferably has an electron-donating substituent.
The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of X 11 has the same meaning as the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent mentioned in X 10 and may have it. The substituent is also synonymous. Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 6 or more, and that the number of carbon atoms is 18 or less, further 14 or less, and particularly 12 or less is the absorption of short wavelength ultraviolet light and the high reactivity of the generated radicals. Therefore, it is preferable.

11の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、X10で挙げた置換基を有していても良い芳香族複素環基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が18以下、さらには14以下、特に12以下であることが、短波長の紫外光の吸収や発生するラジカルの高反応性のために好ましい。 The aromatic heterocyclic group which may have a substituent of X 11 has the same meaning as the aromatic heterocyclic group which may have a substituent mentioned in X 10 and may have it. The substituent is also synonymous. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and the number of carbon atoms is 18 or less, more preferably 14 or less, and particularly 12 or less, because absorption of short-wavelength ultraviolet light and high reactivity of generated radicals are high. Therefore, it is preferable.

11の置換基を有していても良いアルキル基としては、X10で挙げた置換基を有していても良いアルキル基と同義である。この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、光吸収して開裂した分子による発生したラジカルの高反応性のため好ましい。また、アルキル基は環を形成していてもよい。
11のアルキル基が有していても良い置換基としては、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、メチル基、N及び/又はO等のヘテロ原子を含む環等の電子供与
性基の基;ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ケト基等の電子求引性基;が挙げられる。この中でもX10-C(=O)- と 結合しているX11の炭素原子に電子供与性を与える基であることが好ましい。
アルキル基が有していてもよい置換基の置換位置は特に限定されないが、X10-C(=O)- と 結合しているX11の炭素原子に結合していることが、分子の開裂をしやすい点から好ましい。
The alkyl group which may have a substituent for X 11 has the same meaning as the alkyl group which may have a substituent described for X 10 . Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 1 or more, and it is preferable that the number of carbon atoms is 20 or less, and that the number of carbon atoms is 16 or less is high reactivity of a radical generated by a molecule that has been cleaved by light absorption. Therefore, it is preferable. Further, the alkyl group may form a ring.
Examples of the substituent that the alkyl group of X 11 may have include an electron donating group such as a ring containing a hetero atom such as a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a methylamino group, a methyl group, N, and / or O. Groups such as nitro group, cyano group, halogen atom, phenyl group and keto group. Among these, a group which gives an electron donating property to the carbon atom of X 11 bonded to X 10 —C (═O) — is preferable.
Although the substitution position of the substituent that the alkyl group may have is not particularly limited, it is possible to cleave the molecule by being bonded to the carbon atom of X 11 bonded to X 10 -C (═O)-. It is preferable from the point of being easy to do.

11としては、上記の中でも、炭素数12以下の置換基を有していてもよい環状又は鎖状のアルキル基、及び芳香族炭化水素基が、短波長の紫外光の吸収のため好ましい。
10とX11の組み合わせは特に限定されないが、少なくとも1方が環状構造を有することが好ましく、両方とも環状構造を有することが、高反応性となり好ましい。
Among them, X 11 is preferably a cyclic or chain alkyl group which may have a substituent having 12 or less carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group because of absorption of ultraviolet light having a short wavelength.
The combination of X 10 and X 11 is not particularly limited, but it is preferable that at least one of them has a cyclic structure, and it is preferable that both have a cyclic structure because of high reactivity.

一般式(7)の中でも、一般式(8)であることが、短波長の紫外光吸収及び重合性モノマーに対する高反応性の点から好ましい。   Of the general formula (7), the general formula (8) is preferable from the viewpoint of absorption of ultraviolet light having a short wavelength and high reactivity with the polymerizable monomer.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

12は、置換基を有していてもよい環状アルキル基、又は環状構造を有する基を置換基として有するアルキル基を表す。 X 12 represents an optionally substituted cyclic alkyl group, or an alkyl group having a cyclic structure as a substituent.

12の置換基を有していてもよい環状アルキル基の具体例としては、X10で挙げた置換基を有していても良いアルキル基の中の環状のものが挙げられる。
この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、光吸収して開裂した分子による発生したラジカルの高反応性のため好ましい。
12のアルキル基が有していても良い置換基としては、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、メチル基、N及び/又はO等のヘテロ原子を含む環等の電子供与
性基の基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、フェニル基、ケト基等の電子求引性基が挙げられる。この中でも-C(=O)-と結合しているX12の炭素原子に電子供与性与える基
であることが好ましい。
アルキル基が有していてもよい置換基の置換位置は特に限定されないが、-C(=O)- と
結合しているX12の炭素原子に結合していることが、分子の開裂をしやすい点から好ましい。
Specific examples of the cyclic alkyl group which may have a substituent for X 12 include cyclic groups in the alkyl group which may have a substituent described for X 10 .
Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 1 or more, and it is preferable that the number of carbon atoms is 20 or less, and that the number of carbon atoms is 16 or less is high reactivity of a radical generated by a molecule that has been cleaved by light absorption. Therefore, it is preferable.
Examples of the substituent that the alkyl group of X 12 may have include an electron donating group such as a ring containing a hetero atom such as a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a methylamino group, a methyl group, N, and / or O. Electron withdrawing groups such as nitro group, cyano group, halogen atom, phenyl group and keto group. Among these, a group that imparts an electron donating property to the carbon atom of X 12 bonded to —C (═O) — is preferable.
The substitution position of the substituent that the alkyl group may have is not particularly limited. However, bonding to the carbon atom of X 12 bonded to —C (═O) — causes cleavage of the molecule. It is preferable from the viewpoint of easy.

12の環状構造を有する基を置換基として有するアルキル基の環状構造とは、N及び/又はO等のヘテロ原子を含む環、環状のアルケニル基及び環状のアルキニル基等が挙げ
られる。
また、置換基として環状構造を有するアルキル基は、鎖状であることが好ましく、この中でも、炭素数が1以上であることが好ましく、また炭素数が10以下であることが好ましく、炭素数6以下であることが、光吸収して開裂した分子による発生したラジカルの高反応性のため好ましい。
The cyclic structure of the alkyl group having as a substituent a group having a cyclic structure X 12, ring containing a heteroatom such as N and / or O, such as alkenyl groups and cyclic alkynyl groups of cyclic and the like.
In addition, the alkyl group having a cyclic structure as a substituent is preferably a chain, and among them, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, the number of carbons is preferably 10 or less, and the number of carbon atoms is 6 The following is preferable because of the high reactivity of the radical generated by the molecule that has been cleaved by light absorption.

一般式(7)で表される重合開始剤の具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。   Specific examples of the polymerization initiator represented by the general formula (7) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

ラジカル重合開始剤として、 一般式(9)で表される重合開始剤も好適に用いられる。   As the radical polymerization initiator, a polymerization initiator represented by the general formula (9) is also preferably used.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[一般式(9)において、
10は、14、15及び16族の元素から選ばれる1つの原子を表し、
11及びX12は、それぞれ独立に、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
13及びX14は、それぞれ独立に、直接結合、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
は、酸素原子、置換基を有していても良いアルキル基又は−O−R50基を表し、R50は水素原子、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
は、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
nは1以上、5以下の整数を表す。]
[In the general formula (9),
X 10 represents one atom selected from the elements of Groups 14, 15 and 16;
X 11 and X 12 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic complex which may have a substituent. Represents a cyclic group,
X 13 and X 14 each independently have a direct bond, an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aromatic heterocyclic group,
A 1 represents an oxygen atom, an alkyl group which may have a substituent, or —O—R 50 group, and R 50 has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group,
A 2 represents an alkyl group that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent,
n represents an integer of 1 to 5. ]

重合開始剤は、上記一般式(9)で表される構造であれば、特に限定されず、エネルギーを与えた際に複数のラジカルを発生するものであることが好ましい。   A polymerization initiator will not be specifically limited if it is a structure represented by the said General formula (9), It is preferable that it produces | generates a some radical when energy is given.

<一般式(9)で表される重合開始剤>
一般式(9)のX10は、14、15及び16族の元素から選ばれる1つの原子を表す。この中でも、非金属元素又は半金属元素であることがラジカル発生効率の点から好ましく、特に非金属元素であることが好ましい。非金属元素の中でも、リン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、炭素原子が特にラジカル発生効率の点から好ましい。
<Polymerization initiator represented by general formula (9)>
X 10 in the general formula (9) represents one atom selected from the elements of Groups 14, 15, and 16. Among these, nonmetallic elements or metalloid elements are preferable from the viewpoint of radical generation efficiency, and nonmetallic elements are particularly preferable. Among nonmetallic elements, phosphorus atom, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, and carbon atom are particularly preferable from the viewpoint of radical generation efficiency.

一般式(9)のX11及びX12は、それぞれ独立に、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
一般式(9)のX11及びX12の置換基を有していても良いアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等の直鎖のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソオクチル基、イソノニル基等の分岐アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシルメチル基、4−ブチルメチルシクロヘキシル基等の環状アルキル基等が挙げられる。この中でも炭素数1以上であることが好ましく、一方、炭素数20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、反応しやすくなるため好ましい。
また、X11及びX12のアルキル基が有していても良い置換基としては、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基又はシアノ基等が挙げられる。
X 11 and X 12 in the general formula (9) each independently have an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aromatic heterocyclic group which may be used.
Examples of the alkyl group which may have a substituent of X 11 and X 12 in the general formula (9) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, Linear alkyl groups such as nonyl, decyl and dodecyl; branched alkyl groups such as isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, isooctyl and isononyl; cyclopropyl, cyclobutyl, Examples thereof include cyclic alkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopropylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, and a 4-butylmethylcyclohexyl group. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and on the other hand, the number of carbon atoms is preferably 20 or less, and the number of carbon atoms is preferably 16 or less because the light absorption wavelength during polymerization becomes longer and the reaction becomes easier. .
Examples of the substituent that the alkyl group represented by X 11 and X 12 may have include a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group. It is done.

11及びX12の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、単環、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる1価の基が挙げられ、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数6以上であることが好ましく、また炭素数が18以下、さらには14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。 The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of X 11 and X 12 is 1 obtained by removing one hydrogen atom from a single ring or a condensed ring formed by condensing 2 to 4 thereof. Specific examples include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluoranthene ring, fluorene ring. And the like. Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 6 or more, and that the number of carbon atoms is 18 or less, further 14 or less, the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, and the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer is reduced. This is preferable because the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.

11及びX12の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、単環か、あるいはこれが2〜4個縮合してなる縮合環から、水素原子を1個除いて得られる1価の基が挙げられ、具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。この中でも、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下、さらには14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを
低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
The aromatic heterocyclic group which may have a substituent of X 11 and X 12 is obtained by removing one hydrogen atom from a monocyclic ring or a condensed ring formed by condensing 2 to 4 thereof. Examples of the monovalent group include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, an indole ring, a carbazole ring, a pyrroloimidazole ring, Pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, Triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, sinoline ring, quinoki Phosphorus ring, phenanthridine ring, benzimidazole ring, perimidine ring, a quinazoline ring, a quinazolinone ring, groups such as azulene ring. Among these, it is preferable that the number of carbon atoms is 1 or more, and that the number of carbon atoms is 18 or less, further 14 or less, the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, and the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer is increased. This is preferable because the radical generation efficiency of the polymerization initiator can be reduced.

11及びX12の芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、ハロゲン原子、炭素数が1〜20のアルキル基、炭素数が1〜20のアルコキシ基、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基等が挙げられる。
11及びX12は上記の中でも、置換基を有する芳香族炭化水素が重合時の光吸収波長が長波長化し、反応しやすくなるため特に好ましい。また、X11及びX12は同一でも異なっていても良いが、重合時の反応制御のしやすさから同一であることが好ましい。
The substituent that the aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group of X 11 and X 12 may have is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but a halogen atom, a carbon number Include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group.
Among these, X 11 and X 12 are particularly preferable because the aromatic hydrocarbon having a substituent has a longer light absorption wavelength at the time of polymerization and is likely to react. X 11 and X 12 may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of reaction control during polymerization.

一般式(9)のAは、酸素原子、又置換基を有していても良いアルキル基又は−O−R50基を表す。
の置換基を有していても良いアルキル基としては、具体的にはX11で挙げたものと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数20以下であることが好ましく、炭素数16以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、さらに、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
A 1 in the general formula (9) represents an oxygen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an —O—R 50 group.
The alkyl group which may have a substituent for A 1 is specifically defined as that described for X 11 , and the substituent which may be present is also synonymous. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, more preferably 20 or less carbon atoms, and 16 or less carbon atoms, the light absorption wavelength during polymerization becomes longer, and the absorption wavelength with the polymerization monomer. Is preferable because the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.

50は水素原子、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
50の置換基を有していても良いアルキル基の具体例としては、X11のアルキル基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。R50の置換基を有していても良いアルキル基としては、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が15以下であることが好ましく、10以下であることが更に好ましく、5以下であることが更に好ましく、特に3以下であることが重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
R 50 represents a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent.
Specific examples of the alkyl group which may have a substituent of R 50 have the same meaning as the alkyl group of X 11 , and the substituent which may have a substituent is also the same. The alkyl group which may have a substituent for R 50 preferably has 1 or more carbon atoms, preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 5 or less. More preferably, it is more preferably 3 or less, since the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.

また、R50の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基及び置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、X11及びX12と同義であり、有していても良い置換基も同義である。R10の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、炭素数6以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。 In addition, the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of R 50 and the aromatic heterocyclic group which may have a substituent are synonymous with X 11 and X 12 and have The substituents that may be used are also synonymous. The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of R 10 preferably has 6 or more carbon atoms, preferably 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms, The light absorption wavelength at the time of polymerization is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased, which is preferable.

50の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
上記の中でも、Aは、酸素原子;炭素数1以上、4以下のアルキル基;R50の炭素数5以下、更に好ましくは3以下のアルキル基である−O−R50基であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
なお、表記の都合上AとX10との結合を単結合で表すが、Aが酸素原子の場合は、該結合は二重結合となる。
The aromatic heterocyclic group which may have a substituent of R 50 preferably has 1 or more carbon atoms, preferably 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms, The light absorption wavelength at the time of polymerization is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased, which is preferable.
Among the above, A 1 represents an oxygen atom; that number of carbon atoms of R 50 5 or less, still more preferably -O-R 50 group is 3 or less alkyl group; 1 or more carbon atoms, alkyl group of 4 or less It is preferable because the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.
For convenience of description, the bond between A 1 and X 10 is represented by a single bond, but when A 1 is an oxygen atom, the bond is a double bond.

一般式(9)のAは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
の置換基を有していても良いアルキル基の具体例としては、Aのアルキル基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。Aの置換基を有していても良いアルキル基としては、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が20以下であるこ
とが好ましく、16以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。また、Aの置換基を有していても良い芳香族炭化水素基及び置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、X11及びX12と同義であり、有していても良い置換基も同義である。Aの置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、炭素数6以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
A 2 in the general formula (9) is an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent. Represents a group.
Specific examples of the alkyl group which may have a substituent A 2 has the same meaning as the alkyl group of A 1, is also synonymous substituent which may have. The alkyl group which may have a substituent of A 2 preferably has 1 or more carbon atoms, preferably 20 or less carbon atoms, and 16 or less carbon atoms during polymerization. The light absorption wavelength is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased, which is preferable. In addition, the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of A 2 and the aromatic heterocyclic group which may have a substituent are synonymous with X 11 and X 12 and have The substituents that may be used are also synonymous. The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of A 2 preferably has 6 or more carbon atoms, preferably 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms, The light absorption wavelength at the time of polymerization is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased, which is preferable.

の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
この中でも、Aは置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため特に好ましい。
13及びX14は、それぞれ独立に、直接結合、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表す。
The aromatic heterocyclic group which may have a substituent for A 2 preferably has 1 or more carbon atoms, preferably 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms, The light absorption wavelength at the time of polymerization is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased, which is preferable.
Among these, A 2 is an alkyl group which may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, so that the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, and the polymerization monomer This is particularly preferable because it can reduce the overlap of absorption wavelengths with the polymerization initiator and increase the radical generation efficiency of the polymerization initiator.
X 13 and X 14 each independently have a direct bond, an alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a substituent. Represents an aromatic heterocyclic group.

50の置換基を有していても良いアルキル基の具体例としては、X11のアルキル基と同義であり、有していても良い置換基も同義である。X13及びX14の置換基を有していても良いアルキル基としては、それぞれ独立に、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が20以下であることが好ましく、15以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。また、X13及びX14の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基及び置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、X11と同義であり、有していても良い置換基も同義である。X13及びX14の置換基を有していても良い芳香族炭化水素基としては、炭素数6以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。 Specific examples of the alkyl group which may have a substituent of R 50 have the same meaning as the alkyl group of X 11 , and the substituent which may have a substituent is also the same. The alkyl group which may have a substituent of X 13 and X 14 is preferably independently of 1 or more, preferably 20 or less, and preferably 15 or less. It is preferable that the light absorption wavelength at the time of polymerization is increased, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased. As the substituent aromatic optionally having a hydrocarbon group and may have a substituent aromatic heterocyclic group X 13 and X 14, has the same meaning as X 11, have The substituents that may be used are also synonymous. The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of X 13 and X 14 preferably has 6 or more carbon atoms, and preferably has 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms. It is preferable because the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.

13及びX14の置換基を有していても良い芳香族複素環基としては、炭素数1以上であることが好ましく、また、炭素数が18以下であることが好ましく、14以下であることが、重合時の光吸収波長が長波長化し、重合モノマーとの吸収波長の重なりを低減でき、重合開始剤のラジカル発生効率が高まるため好ましい。
この中でも、X13及びX14は、直接結合又は置換基を有していても良い芳香族炭化水素基であることが、反応性の点から好ましい。また、X13及びX14は同一でもよく、異なっていても良いが、反応性の点から同一であることが好ましい。
The aromatic heterocyclic group which may have a substituent of X 13 and X 14 preferably has 1 or more carbon atoms, preferably 18 or less carbon atoms, and 14 or less carbon atoms. It is preferable because the light absorption wavelength at the time of polymerization becomes longer, the overlap of the absorption wavelength with the polymerization monomer can be reduced, and the radical generation efficiency of the polymerization initiator is increased.
Among these, X 13 and X 14 are preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a direct bond or a substituent from the viewpoint of reactivity. X 13 and X 14 may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of reactivity.

nは整数を表し、本発明の効果を損なわない範囲であれば上限は特に限定されないが、5以下であることが好ましく、3以下であることが、貯蔵安定性及び重合時の暗反応防止のために好ましい。nが2以上の場合、上記一般式(1)で表される重合開始剤は複数のAを有することになるが、複数のAは同一であっても異なっていても良い。また、A、X14、X13についても、それぞれ同様である。 n represents an integer, and the upper limit is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 5 or less, and preferably 3 or less to prevent storage stability and dark reaction during polymerization. Therefore, it is preferable. When n is 2 or more, the polymerization initiator represented by the general formula (1) has a plurality of A 1 , but the plurality of A 1 may be the same or different. The same applies to A 2 , X 14 , and X 13 .

一般式(9)で表される重合開始剤の具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。   Specific examples of the polymerization initiator represented by the general formula (9) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0006398163
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Figure 0006398163
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Figure 0006398163
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上記X20、X20´は、それぞれ独立に、14〜16族の原子を表し、R20〜R
は、それぞれ独立に置換を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。また、上記フェニル基、フェニレン基は炭素数1〜10のアルキル基を有していても良い。
X 20 and X 20 ′ each independently represent a group 14 to group 16 atom, and R 20 to R 2.
3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be independently substituted. Moreover, the said phenyl group and phenylene group may have a C1-C10 alkyl group.

一般式(7)及び/又は(9)で表される重合開始剤は1種類でもよく、また複数を組み
合わせて用いてもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、一般式(7)及び/又
は(9)で表される重合開始剤以外の他の重合開始剤を組み合わせて用いてもよい。分子構造には特に制限はないが、ホスト液晶への溶解可能な化合物を選択するのが好ましい。
また、本発明の液晶組成物を構成する分子は典型的に波長300nm以下の紫外光吸収を持つため、ラジカル重合開始剤自身は波長350nm付近またはそれ以下の光でラジカル化するものを選択するのが好ましい。
One type of polymerization initiator represented by the general formula (7) and / or (9) may be used, or a plurality thereof may be used in combination. Moreover, you may use in combination with other polymerization initiators other than the polymerization initiator represented by General formula (7) and / or (9) in the range which does not impair the effect of this invention. The molecular structure is not particularly limited, but it is preferable to select a compound that can be dissolved in the host liquid crystal.
In addition, since the molecules constituting the liquid crystal composition of the present invention typically absorb ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or less, the radical polymerization initiator itself is selected to be radicalized by light having a wavelength of around 350 nm or less. Is preferred.

他の、ラジカル重合開始剤として、アシルフォスフィンオキサイド系、アルキルフェノン系、チタノセノン系、多ハロゲン化合物、シアニン色素のアルキルホウ素塩、トリアリールイミダゾール等が挙げられる。具体的には、アルファ、アルファ―ジメトキシ−アルファ―フェニルアセトフェノン(IRGACURE651)、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−(4−モルフォリニル)−1−プロパノン(IRGACURE907)、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−(4−モルフォリニル)フェニル)−1−ブタノン(IRGACURE369)等が挙げられる。   Other radical polymerization initiators include acylphosphine oxides, alkylphenones, titanocenones, polyhalogen compounds, alkyl boron salts of cyanine dyes, triarylimidazoles, and the like. Specifically, alpha, alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone (IRGACURE651), 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2- (4-morpholinyl) -1-propanone (IRGACURE907), 2 -Benzyl-2- (dimethylamino) -1- (4- (4-morpholinyl) phenyl) -1-butanone (IRGACURE369) and the like.

一般式(7)及び/又は(9)で表される重合開始剤の含有割合は、液晶組成物中、通
常、0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上であり、一方、通常、5質量%以下、好ましくは、1質量%以下である。この範囲であることで、重合が十分し、液晶組成物から得られる液晶素子の繰り返し耐久性及び透明時のヘイズが向上する傾向がある。
また、一般式(7)及び/又は(9)で表される重合開始剤のほかに、他の重合開始剤
を用いる場合は、上記の範囲内で用いることが好ましく、また、一般式(7)及び/又は
(7)で表される重合開始剤と他の重合開始剤の割合は50:50〜70:30であることが、本発明の効果を得るために好ましい。
The content ratio of the polymerization initiator represented by the general formula (7) and / or (9) is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more in the liquid crystal composition, Usually, it is 5 mass% or less, preferably 1 mass% or less. By being in this range, the polymerization is sufficient, and the repetition durability of the liquid crystal element obtained from the liquid crystal composition and the haze at the time of transparency tend to be improved.
In addition to the polymerization initiator represented by the general formula (7) and / or (9), when using another polymerization initiator, it is preferably used within the above range, and the general formula (7 ) And / or the ratio of the polymerization initiator represented by (7) and the other polymerization initiator is preferably 50:50 to 70:30 in order to obtain the effects of the present invention.

<その他>
本発明の液晶素子のカイラルネマチック液晶相には、重合開始剤、光安定剤、抗酸化剤、増粘剤、重合禁止剤、光増感剤、接着剤、消泡剤、界面活性剤等を有していてもよい。
又、上記その他の成分の含有量は、本発明の液晶素子の性能を損なわない範囲の任意の割合で配合することができる。
<Others>
The chiral nematic liquid crystal phase of the liquid crystal element of the present invention includes a polymerization initiator, a light stabilizer, an antioxidant, a thickener, a polymerization inhibitor, a photosensitizer, an adhesive, an antifoaming agent, a surfactant, and the like. You may have.
Moreover, content of the said other component can be mix | blended in arbitrary ratios in the range which does not impair the performance of the liquid crystal element of this invention.

<液晶組成物の使用>
本発明の液晶組成物は、その硬化物を含む層を有する後述の液晶素子として使用することができる。
<Use of liquid crystal composition>
The liquid crystal composition of the present invention can be used as a liquid crystal element described later having a layer containing the cured product.

<液晶素子>
本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明な基板であり、対向配置される一対の電極付き基板と、該基板間にカイラルネマチック液晶と高分子樹脂の複合体を含む液晶調光層を挟持してなり、液晶調光層は重合性モノマー及びカイラルネマチック液晶で構成される液晶組成物を光硬化させて得られるものである。
本発明の液晶素子は上記の液晶素子であれば特に限定されないが、以下に代表的な構造を説明する。
<Liquid crystal element>
In the liquid crystal element of the present invention, at least one of the substrates is a transparent substrate, and a liquid crystal light control layer including a pair of substrates with electrodes arranged opposite to each other and a composite of a chiral nematic liquid crystal and a polymer resin is sandwiched between the substrates. Thus, the liquid crystal light control layer is obtained by photocuring a liquid crystal composition composed of a polymerizable monomer and a chiral nematic liquid crystal.
The liquid crystal element of the present invention is not particularly limited as long as it is the above liquid crystal element, but a typical structure will be described below.

<液晶素子の用途>
本発明の液晶組成物及び液晶素子は、スクリーン及びディスプレイ等に用いることができる。例えば、建物の窓、パーテーション及びショーウインドウ等の視野遮断のためのスクリーンや、高速応答性を以って電気的に表示を切り替えることによって、公告板等のデ
ィスプレイやプロジェクションのパネルとして利用することができる。
プロジェクションのシステムは、フロントプロジェクションやリアプロジェクションなど特に限定されないが、たとえば特開平6-82748号公報あるいは国際公開WO2009/150579で示されているリアプロジェクションシステムや、特開2010-217291号公報で
示されているコヒーレント光を光源とするプロジェクションシステムを挙げることができる。
<Applications of liquid crystal elements>
The liquid crystal composition and liquid crystal element of the present invention can be used for screens, displays and the like. For example, it can be used as a display panel or projection panel, such as a screen for blocking the visual field such as a building window, a partition and a show window, or by electrically switching the display with high-speed response. it can.
The projection system is not particularly limited, such as a front projection or a rear projection. For example, the rear projection system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-82748 or International Publication WO 2009/150579, or Japanese Patent Laid-Open No. 2010-217291 is shown. And a projection system using coherent light as a light source.

基板の材質としては、例えば、ガラスや石英等の無機透明物質、金属、金属酸化物、半導体、セラミック、プラスチック板、プラスチックフィルム等の無色透明或いは着色透明、又は不透明のものが挙げられ、電極は、その基板の上に、例えば、金属酸化物、金属、半導体、有機導電物質等の薄膜を基板全面或いは部分的に既知の塗布法や印刷法やスパッタ等の蒸着法等により形成されたものである。又、導電性の薄膜形成後に部分的にエッチングしたものでもよい。特に大面積の液晶素子を得るためには、生産性及び加工性の面からPET等の透明高分子フィルム上にITO(酸化インジウムと酸化スズの混合物)電極をスパッタ等の蒸着法や印刷法等を用いて形成した電極基板を用いることが望ましい。尚、基板上に電極間或いは電極と外部を結ぶための配線が設けられていてもよい。例えば、セグメント駆動用電極基板やマトリックス駆動用電極基板、アクティブマトリックス駆動用電極基板等であってもよい。更に、基板上に設けられた電極面上が、ポリイミドやポリアミド、シリコン、シアン化合物等の有機化合物、SiO、TiO、ZrO等の無機化合物、又はこれらの混合物よりなる保護膜や配向膜で全面或いは一部が覆われていてもよい。尚、基板は、液晶を基板面に対して配向させるよう配向処理されていても良く、配向処理されている場合、接触する液晶組成物がプレナー構造をとるならば、いずれの配向処理を用いても構わない。例えば、2枚の基板ともホモジニアス配向であっても良いし、一方がホモジニアス配向で、もう一方がホメオトロピック配向である、いわゆるハイブリッドであっても構わない。これらの配向処理には、電極表面を直接ラビングしてもよく、TN液晶、STN液晶等に用いられるポリイミド等の通常の配向膜を使用してもよい。また、配向膜の製造法に、基板上の有機薄膜に直線偏光等の異方性を有する光を照射して膜に異方性を与える、いわゆる光配向法を用いても構わない。なお、液晶素子の製造時に、未硬化の液晶組成物の配向を基板面に対して制御できれば必ずしも基板の配向処理は必要としない。すなわち、本発明の液晶組成物は光硬化させる前に、液晶組成物を流動させたり、せん断応力をかけたりするなどの方法により、液晶組成物が配向してプレナー構造をとらせることができる。 Examples of the material of the substrate include colorless transparent or colored transparent or opaque materials such as inorganic transparent materials such as glass and quartz, metals, metal oxides, semiconductors, ceramics, plastic plates, and plastic films. On the substrate, for example, a thin film of metal oxide, metal, semiconductor, organic conductive material or the like is formed on the entire surface of the substrate or partially by a known coating method, printing method, vapor deposition method such as sputtering, or the like. is there. Alternatively, it may be partially etched after forming a conductive thin film. In particular, in order to obtain a large-area liquid crystal device, from the viewpoint of productivity and workability, an ITO (mixture of indium oxide and tin oxide) electrode on a transparent polymer film such as PET is deposited by sputtering or printing. It is desirable to use an electrode substrate formed using A wiring for connecting the electrodes or connecting the electrodes and the outside may be provided on the substrate. For example, a segment driving electrode substrate, a matrix driving electrode substrate, an active matrix driving electrode substrate, or the like may be used. Furthermore, the electrode surface provided on the substrate is a protective film or alignment film made of an organic compound such as polyimide, polyamide, silicon, and cyanide, an inorganic compound such as SiO 2 , TiO 2 , and ZrO 2 , or a mixture thereof. The entire surface or a part thereof may be covered. The substrate may be aligned so that the liquid crystal is aligned with respect to the surface of the substrate. When the alignment is processed, any alignment processing can be used as long as the liquid crystal composition in contact has a planar structure. It doesn't matter. For example, the two substrates may be in a homogeneous orientation, or may be a so-called hybrid in which one is homogeneous orientation and the other is homeotropic orientation. For these alignment treatments, the electrode surface may be directly rubbed, or a normal alignment film such as polyimide used for TN liquid crystal, STN liquid crystal or the like may be used. In addition, as a method for producing the alignment film, a so-called photo-alignment method may be used in which the organic thin film on the substrate is irradiated with light having anisotropy such as linearly polarized light to give the film anisotropy. Note that, when the liquid crystal element is manufactured, the alignment treatment of the substrate is not necessarily required if the alignment of the uncured liquid crystal composition can be controlled with respect to the substrate surface. That is, before the liquid crystal composition of the present invention is photocured, the liquid crystal composition can be aligned to take a planar structure by a method such as flowing the liquid crystal composition or applying a shear stress.

対向する基板は周辺部に適宜、基板を接着支持する樹脂体を含む接着層を有してもよい尚、本発明における液晶素子の端面あるいは液晶組成物の注入口を、粘着テープ、熱圧着テープ、熱硬化性テープ等のテープ類、又は/及び、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化型樹脂、室温硬化型接着剤、嫌気性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコ−ン系接着剤、弗素樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、塩化ビニル系接着剤等の硬化性樹脂類や熱可塑性樹脂類等で封止することで、内部の液晶等の染み出しを防ぐことができる。また、この封止は同時に液晶素子の劣化を防ぎ働きがあってもよい。その際の端面の保護法としては、端面を全体に覆ってもよいし、端面から液晶素子内部に硬化性樹脂類や熱可塑性樹脂類を流し込み固化させることによりなしてもよく、更にこの上をテープ類で覆ってもよい。   The opposing substrate may have an adhesive layer containing a resin body for adhering and supporting the substrate as appropriate at the peripheral part. Note that the end face of the liquid crystal element or the injection port of the liquid crystal composition in the present invention is used as an adhesive tape , Tapes such as thermosetting tapes, and / or thermosetting resins, photocurable resins, moisture curable resins, room temperature curable adhesives, anaerobic adhesives, epoxy adhesives, silicone adhesives Sealing with a curable resin such as an adhesive, a fluorine resin adhesive, a polyester adhesive, a vinyl chloride adhesive, or a thermoplastic resin can prevent the internal liquid crystal from seeping out. In addition, this sealing may work to prevent deterioration of the liquid crystal element at the same time. In this case, the end face may be protected by covering the entire end face, or by pouring a curable resin or thermoplastic resin from the end face into the liquid crystal element and solidifying it. It may be covered with tapes.

対向配置される基板間には、球状または筒状のガラス、プラスチック、セラミック、あるいはプラスチックフィルム等のスペーサーを存在させてもよい。スペーサーは、本発明の液晶組成物の成分として含有させることで、基板間の液晶調光層中に存在させてもよく、液晶素子組み立ての際に基板上に散布したり、接着剤と混合して接着層の中に存在させてもよい。   Spacers such as spherical or cylindrical glass, plastic, ceramic, or plastic film may be present between the substrates arranged to face each other. The spacer may be present as a component of the liquid crystal composition of the present invention so that it may be present in the liquid crystal light control layer between the substrates. The spacer is dispersed on the substrate during the assembly of the liquid crystal element or mixed with an adhesive. And may be present in the adhesive layer.

本発明の液晶素子の液晶調光層は、例えば、スペーサーを介して対向配置される一対の電極付き基板周辺部を光硬化性接着剤等で接着層を形成して封止セルとし、あらかじめ1つ以上設けた接着層の切り欠きに常圧または真空中で本発明の液晶組成物に浸して注入するか、或いは、一方の基板上にコーターを使用して液晶組成物を塗布し、その上に他方の基板を重ねる等の公知の方法で挟持させた後、紫外光、可視光、電子線等の放射線によって重合・硬化することで形成される。プラスチックフィルム基板の場合、連続で供給される電極付き基板を2本のゴムロール等で挟み、その間に、スペーサーを含有分散させた液晶と未硬化の硬化性化合物との混合物を供給し、挟み込み、その後連続で光硬化させることができるので生産性が高い。いずれの方法においても、基板に配向処理が施されていない場合は、未硬化の液晶組成物を光硬化させる前に液晶組成物を流動させたり、せん断応力をかけたりするなどの方法により、液晶組成物が配向してプレナー構造をとらせる必要がある。具体的には、配向処理されていない封止セル中に本発明の液晶組成物を注入することで、液晶組成物にプレナー構造をとらせることができる。   The liquid crystal light control layer of the liquid crystal element of the present invention is, for example, formed as a sealed cell by forming an adhesive layer with a photocurable adhesive or the like at a peripheral portion of a pair of substrates with electrodes arranged opposite to each other via a spacer. Two or more adhesive layer cutouts are immersed and injected into the liquid crystal composition of the present invention under normal pressure or vacuum, or a liquid crystal composition is applied onto one substrate using a coater, and After being sandwiched by a known method such as stacking the other substrate on the substrate, it is formed by polymerization and curing with radiation such as ultraviolet light, visible light, or electron beam. In the case of a plastic film substrate, a substrate with electrodes that is continuously supplied is sandwiched between two rubber rolls, and a mixture of a liquid crystal containing a spacer and dispersed therein and an uncured curable compound is interposed between the substrates, and then sandwiched. Productivity is high because it can be photocured continuously. In any method, when the substrate is not subjected to alignment treatment, the liquid crystal composition is flowed before the uncured liquid crystal composition is photocured, or a shear stress is applied to the liquid crystal. It is necessary that the composition is oriented to assume a planar structure. Specifically, the liquid crystal composition can have a planar structure by injecting the liquid crystal composition of the present invention into a sealed cell that has not been subjected to alignment treatment.

硬化法は光硬化の中でも、紫外線による硬化が特に好ましい。又、光重合の光源としては、用いるラジカル光重合開始剤の吸収波長にスペクトルを有するものならいずれでもよく、典型的には220nm以上450nm以下の波長の光を照射可能な光源ならばいずれでもよい。例としては高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、UV−LED、青色LED、白色LED等が挙げられる。そのほか、熱線カットフィルタ、紫外線カットフィルタ、可視光カットフィルタ等を併用してもよい。光は液晶素子の透明基板上から少なとも一面に照射すればよく、液晶組成物を挟持する基板が両面とも透明である場合には、両面とも光照射してもよい。光照射は一度に行ってもよいし、数回に分割して行ってもよい。光の放射照度を液晶素子の厚み方向に分布を持たせ、高分子樹脂相の密度を連続的に変化させた、いわゆるPSCOF(Phase Separated Composite Organic Film)(V. Vorflusev and S. Kumar, Science 283, 1903 (1999))とし
ても良い。
Among photocuring methods, curing with ultraviolet rays is particularly preferable. The light source for photopolymerization may be any light source having a spectrum at the absorption wavelength of the radical photopolymerization initiator used, and typically any light source capable of irradiating light with a wavelength of 220 nm to 450 nm. . Examples include a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, a UV-LED, a blue LED, a white LED, and the like. In addition, a heat ray cut filter, an ultraviolet ray cut filter, a visible light cut filter, or the like may be used in combination. Light may be applied to at least one surface from the transparent substrate of the liquid crystal element, and both surfaces may be irradiated when both surfaces of the substrate sandwiching the liquid crystal composition are transparent. Light irradiation may be performed at one time or may be performed by dividing into several times. So-called PSCOF (Phase Separated Composite Organic Film) (V. Vorflusev and S. Kumar, Science 283) in which the irradiance of light is distributed in the thickness direction of the liquid crystal element and the density of the polymer resin phase is continuously changed. , 1903 (1999)).

光硬化の場合に、液晶素子に照射される光の放射照度は、10mW/cm以上を用い
ることが好ましい。さらに好ましくは20mW/cm以上、特に好ましくは30mW/cm以上である。放射照度が小さすぎると重合が十分進行しない傾向となる。本発明はこのような強い光で高速硬化しても、激しい相分離や、光源または反応熱に起因する温度上昇によって液晶構造が乱され、透明状態の透過率が低下することが生じず、短時間で高透明性、無色、コントラストの高い液晶素子を得ることができる。
In the case of photocuring, the irradiance of light applied to the liquid crystal element is preferably 10 mW / cm 2 or more. More preferably, it is 20 mW / cm 2 or more, and particularly preferably 30 mW / cm 2 or more. If the irradiance is too small, the polymerization does not proceed sufficiently. Even if the present invention is cured at high speed with such intense light, the liquid crystal structure is not disturbed by vigorous phase separation or a temperature rise caused by the light source or reaction heat, and the transmittance in the transparent state does not decrease. A highly transparent, colorless, and high-contrast liquid crystal element can be obtained over time.

液晶組成物の光硬化には、通常、2J/cm以上、好ましくは3J/cm以上の積算照射量を与えれば良く、光照射時間は光源の放射強度に応じて決定すれば良いが、生産性を高める観点から通常200秒以内、好ましくは60秒以内に光照射を完了するのがよく、一方10秒以上光照射するのが好ましい。光照射時間が短すぎると液晶素子の繰り返し耐久性が劣る場合がある。プラスチックフィルム基板を用いて大面積のシート状液晶素子を製造する場合は、光源またはシートを移動させながら連続で光照射する方法をとることもでき、光源の放射照度に応じてその移動速度を調節すればよい。
上記のようにして得られた液晶調光層は、薄膜状の透明高分子中にカイラルネマチック液晶が粒子状に分散または連続層を形成しているが、最も良好なコントラストを示すのは連続層を形成している場合である。
For photocuring of the liquid crystal composition, an integrated dose of 2 J / cm 2 or more, preferably 3 J / cm 2 or more is usually given, and the light irradiation time may be determined according to the radiation intensity of the light source. From the viewpoint of enhancing productivity, the light irradiation is usually completed within 200 seconds, preferably within 60 seconds, while it is preferable to perform light irradiation for 10 seconds or longer. If the light irradiation time is too short, the repetition durability of the liquid crystal element may be inferior. When manufacturing a sheet-like liquid crystal device with a large area using a plastic film substrate, it is possible to use a method of irradiating light continuously while moving the light source or sheet, and adjusting the moving speed according to the irradiance of the light source do it.
In the liquid crystal light control layer obtained as described above, the chiral nematic liquid crystal is dispersed or formed into a continuous layer in a thin transparent polymer, but the continuous layer exhibits the best contrast. Is formed.

<液晶素子の黄変度>
本発明の液晶素子は、無色であり、透明性に優れる特徴を有する。これは、重合性モノマーの中心骨格となるナフタレン基の置換基末端にある重合性基について、ナフタレン基と重合性基の間にスペーサーとなる構造を有することに起因する。すなわち、スペーサー構造により重合性基の可動性が高く、反応時に立体障害となり得る、かさ高いナフタレン
基の影響が相対的に小さくなり、モノマーの重合反応が十分に進むため、液晶素子中にモノマーが残留して素子の劣化や駆動特性へ悪影響を及ぼすことを防止し、またそれにより素子の黄変等を防止することができるのである。
本発明の液晶素子の黄変度とは、液晶素子のイエローの着色度を示す指標である。測定方法としては、液晶素子の透明基板を積分球分光測色計(x−rite社製 SP64)のアパーチャー部分に透明側を測定できるようにセットし、3刺激値X、Y、Zを反射光から測定後、イエローインデックス(YI値)を算出する。さらに、液晶素子の無い透明基板のみの値とYI0とし、液晶組成物を入れ露光した後の液晶素子の値をYI1としたとき、以下式(1)で表されるものである。
黄変度=YI1−YI0 ・・・式(1)
本発明で定義される黄変度は、基板の材料に関わらず、液晶組成物由来の黄変度を示す。
<Yellowness of liquid crystal element>
The liquid crystal element of the present invention is colorless and has a feature of excellent transparency. This is due to the fact that the polymerizable group at the substituent end of the naphthalene group that is the central skeleton of the polymerizable monomer has a structure that serves as a spacer between the naphthalene group and the polymerizable group. That is, the spacer structure has high mobility of the polymerizable group, and the influence of the bulky naphthalene group, which can be sterically hindered during the reaction, is relatively small, and the monomer polymerization reaction proceeds sufficiently. It is possible to prevent the remaining element from deteriorating and adversely affecting the driving characteristics, thereby preventing the yellowing of the element.
The yellowing degree of the liquid crystal element of the present invention is an index indicating the yellowing degree of the liquid crystal element. As a measuring method, a transparent substrate of a liquid crystal element is set to an aperture portion of an integrating sphere spectrocolorimeter (SP-64 manufactured by x-rite) so that the transparent side can be measured, and tristimulus values X, Y, and Z are reflected as reflected light. After the measurement, a yellow index (YI value) is calculated. Furthermore, when the value of only the transparent substrate without a liquid crystal element is YI0, and the value of the liquid crystal element after exposure by putting the liquid crystal composition is YI1, it is represented by the following formula (1).
Yellowness = YI1-YI0 Formula (1)
The yellowing degree defined in the present invention indicates the yellowing degree derived from the liquid crystal composition regardless of the material of the substrate.

本発明の液晶素子の黄変度は、4以下であることが好ましく、3以下であることがさらに好ましい。また下限は0であり、0に近いほうが好ましい。この範囲であることによって、液晶素子が無色となり、ディスプレイやスクリーンとして用いた場合、画像などの色再現性が向上する傾向にある。   The yellowing degree of the liquid crystal element of the present invention is preferably 4 or less, and more preferably 3 or less. The lower limit is 0, and it is preferable that the lower limit is close to 0. By being in this range, the liquid crystal element becomes colorless, and when used as a display or a screen, color reproducibility of an image or the like tends to be improved.

<液晶素子の駆動>
本発明の液晶素子は、電圧を印加するかまたは、電圧印加状態から電圧無印加状態に戻すことで、透明状態から散乱状態(不透明状態)へスイッチングすることができる。本発明の液晶素子は、電圧無印加時に可視光に対して透過状態あるいは選択反射状態となり、電圧印加時に散乱状態となる、所謂リバースモードで使用可能な液晶素子であるため、電圧印加時の可視光透過率が電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する直流電圧及び/又は交流電圧の領域が存在する。
本発明の液晶素子を透明状態から散乱状態へスイッチングするには、カイラルネマチック液晶相がプレナー状態からフォーカルコニック状態へ相転移するだけの電圧を電極間に印加すればよい。印加波形は直流、交流、パルス、あるいはそれらの合成波など、特に制限はない。直流電圧の場合、好ましくは0.5msec以上、交流電圧の場合、正弦波、矩形波、三角波、またはそれらの合成波のいずれでも良く、好ましくは100kHz以下の周波数で0.5msec以上、パルス波の場合、好ましくはパルス幅0.5msec以上を印加することでスイッチングできる。
尚、液晶素子の駆動電圧は、直流電圧では通常、60V以下、好ましくは30V以下であり、交流電圧では通常、120Vp−p以下、好ましくは90Vp−p以下、パルス電圧では最大値が60V以下、好ましくは最大値が30V以下である。
<Drive of liquid crystal element>
The liquid crystal element of the present invention can be switched from a transparent state to a scattering state (opaque state) by applying a voltage or returning from a voltage application state to a voltage non-application state. The liquid crystal element of the present invention is a liquid crystal element that can be used in a so-called reverse mode in which a visible light is transmitted or selectively reflected when no voltage is applied and is in a scattering state when a voltage is applied. There is a DC voltage and / or AC voltage region where the light transmittance is lower than the visible light transmittance when no voltage is applied.
In order to switch the liquid crystal element of the present invention from the transparent state to the scattering state, a voltage sufficient to cause a phase transition of the chiral nematic liquid crystal phase from the planar state to the focal conic state may be applied between the electrodes. The applied waveform is not particularly limited, such as direct current, alternating current, pulse, or a composite wave thereof. In the case of a DC voltage, preferably 0.5 msec or more, and in the case of an AC voltage, any of a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or a composite wave thereof may be used, preferably a pulse wave of 0.5 msec or more at a frequency of 100 kHz or less. In this case, preferably, switching can be performed by applying a pulse width of 0.5 msec or more.
The driving voltage of the liquid crystal element is usually 60 V or less, preferably 30 V or less for a DC voltage, 120 Vp-p or less, preferably 90 Vp-p or less for an AC voltage, and a maximum value of 60 V or less for a pulse voltage. Preferably, the maximum value is 30V or less.

又、本発明の液晶素子のヘイズは、直流電圧及び/又は交流電圧無印加時(電源OFF
時)に15%以下であるのが好ましく、直流電圧及び/又は交流電圧印加時(電源ON時
)に70%以上であることが好ましい。特に電源OFF時10%以下で電源ON時90%以上
であるのが特に好ましい。室内、蛍光灯のもとでは、ヘイズが15%を超えると曇りが目立ち、70%未満だと液晶素子向こうのシルエットが見えてくる傾向がある。
又、本発明の液晶素子の平行光線透過率は、好ましくは電源OFF時85%以上、電源ON
時15%以下が好ましく、電源OFF時90%以上、電源ON時10%以下が特に好ましい。
室内、蛍光灯のもとでは85%未満では薄暗く、15%を越えると正面にある物体が見えてしまう傾向がある。
尚、本発明において、液晶素子のヘイズの測定及び平行光線透過率の測定は、JIS K7105に従って測定される。
In addition, the haze of the liquid crystal element of the present invention is determined when no DC voltage and / or AC voltage is applied (power supply OFF
15% or less at the time), and preferably 70% or more when the DC voltage and / or AC voltage is applied (when the power is turned on). In particular, it is particularly preferable that the power is 10% or less when the power is OFF and 90% or more when the power is ON. Indoors and under fluorescent lamps, when haze exceeds 15%, cloudiness is conspicuous, and when it is less than 70%, there is a tendency that a silhouette beyond the liquid crystal element can be seen.
Further, the parallel light transmittance of the liquid crystal element of the present invention is preferably 85% or more when the power is turned off, and the power is turned on.
15% or less is preferable, 90% or more when the power is off, and 10% or less when the power is on.
If it is less than 85% indoors or under a fluorescent lamp, it is dim, and if it exceeds 15%, an object in front tends to be seen.
In the present invention, the haze and parallel light transmittance of the liquid crystal element are measured according to JIS K7105.

<液晶素子の応答時間>
本明細書中に記載の応答時間とは、液晶素子が電圧無印加時の可視光(380〜800
nm)透過率を100%、電圧印加により減少し飽和した時の可視光透過率を0%と規格化したとき、試験波形(本実施例中では100Hzの矩形波)を印加したときに可視光透過率が10%となるまでの時間(立ち上がり応答時間)、試験波形を無印加としたときに可視光透過率が90%となるまでの時間(立ち下がりの応答時間)と定義する。応答時間の測定方法は、実施例に記載の方法により測定される。
本発明の液晶素子の応答時間は、−10℃以上の温度において、立ち上がりの応答時間と立ち下がりの応答時間ともにそれぞれ5msec以下であることが好ましく、3msec以下であるとさらに好ましい。また液晶素子として使用するには、立ち上がりの応答時間と立ち下がりの応答時間が同じである方が好ましい。
<Response time of liquid crystal element>
The response time described in this specification refers to visible light (380 to 800) when no voltage is applied to the liquid crystal element.
nm) Visible light when applying a test waveform (100 Hz rectangular wave in this embodiment) when the transmittance is normalized to 100%, and the visible light transmittance is reduced to 0% when voltage is applied and saturated. The time until the transmittance reaches 10% (rise response time) and the time until the visible light transmittance reaches 90% when the test waveform is not applied (fall response time) are defined. The method for measuring the response time is measured by the method described in the examples.
The response time of the liquid crystal element of the present invention is preferably 5 msec or less, more preferably 3 msec or less, for both the rising response time and the falling response time at a temperature of −10 ° C. or higher. For use as a liquid crystal element, it is preferable that the rise response time is the same as the fall response time.

本発明の液晶素子の動作温度上限はカイラルネマチック液晶相のTniであるが、低温では応答時間が長くなる傾向があるため、動作温度範囲としては、好ましくは−10℃以上、更に好ましくは0℃以上である。また、好ましくは60℃以下であり、更に好ましくは40℃以下である。   The upper limit of the operating temperature of the liquid crystal element of the present invention is Tni of the chiral nematic liquid crystal phase. However, since the response time tends to be longer at low temperatures, the operating temperature range is preferably −10 ° C. or higher, more preferably 0 ° C. That's it. Moreover, it is preferably 60 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or lower.

<液晶素子の用途>
本発明の液晶組成物及び液晶素子は、スクリーン及びディスプレイ等に用いることができる。例えば、建物の窓、パーテーション及びショーウインドウ等の視野遮断のためのスクリーンや、高速応答性を以って電気的に表示を切り替えることによって、公告板等のディスプレイやプロジェクションのパネルとして利用することができる。
プロジェクションのシステムは、フロントプロジェクションやリアプロジェクションなど特に限定されないが、たとえば日本国特開平6−82748号公報あるいは国際公開第2009/150579号で示されているリアプロジェクションシステムや、日本国特開2010−217291号公報で示されているコヒーレント光を光源とするプロジェクションシステムを挙げることができる。
<Applications of liquid crystal elements>
The liquid crystal composition and liquid crystal element of the present invention can be used for screens, displays and the like. For example, it can be used as a display panel or projection panel, such as a screen for blocking the visual field such as a building window, a partition and a show window, or by electrically switching the display with high-speed response. it can.
The projection system is not particularly limited, such as a front projection and a rear projection. For example, a rear projection system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-82748 or International Publication No. 2009/150579, or Japanese Patent Laid-Open No. 2010- And a projection system using coherent light as a light source as disclosed in Japanese Patent No. 2171291.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by a following example, unless the summary is exceeded.

<液晶素子のヘイズ及び平行光線透過率の測定方法>
本発明の液晶素子のヘイズ、平行光線透過率及び応答速度は、室温25℃において、測定を行った。また、液晶の駆動は100Hzの矩形波を印加し、測定電圧は80Vp−pを用いて測定を行った。
ヘイズ及び平行光線透過率は、ヘイズコンピューター Hz−2(SUGA社製)及びC光源を用い、ダブルビーム方式により測定した。
<Measurement method of haze and parallel light transmittance of liquid crystal element>
The haze, parallel light transmittance and response speed of the liquid crystal element of the present invention were measured at room temperature of 25 ° C. Further, the liquid crystal was driven by applying a rectangular wave of 100 Hz, and the measurement voltage was 80 Vp-p.
Haze and parallel light transmittance were measured by a double beam method using a haze computer Hz-2 (manufactured by SUGA) and a C light source.

<液晶素子の応答時間の測定方法>
発明の液晶素子の応答速度は、室温25℃において測定を行った。また、液晶の駆動は100Hzの矩形波を印加し、測定電圧は、80Vp−pを用いて測定を行った。
光源にハロゲンランプを用い、検出器にフォトダイオードを用いた。液晶素子に光を垂直に入射しながら試験波形(100Hzの矩形波)を印加したときの立ち上がり応答時間と、立ち下がり応答時間を測定した。
<Measurement method of response time of liquid crystal element>
The response speed of the liquid crystal element of the invention was measured at room temperature of 25 ° C. The liquid crystal was driven by applying a rectangular wave of 100 Hz, and the measurement voltage was measured using 80 Vp-p.
A halogen lamp was used as the light source and a photodiode was used as the detector. The rise response time and the fall response time when a test waveform (100 Hz rectangular wave) was applied while light was vertically incident on the liquid crystal element were measured.

<カイラルネマチック液晶及び液晶組成物の液晶-等方相転移温度(Tni)の測定方
法>
カイラルネマチック液晶(液晶単独、又はこれとカイラル剤の混合物)または液晶組成物を一旦相溶させ、温度上昇による相転移または相分離を、偏光顕微鏡によって観察することにより得た。
<Measurement Method of Chiral Nematic Liquid Crystal and Liquid Crystal-Isotropic Phase Transition Temperature (Tni) of Liquid Crystal Composition>
A chiral nematic liquid crystal (liquid crystal alone or a mixture of this and a chiral agent) or a liquid crystal composition was once dissolved, and phase transition or phase separation due to temperature increase was obtained by observing with a polarizing microscope.

<液晶の誘電率異方性(Δε)の測定方法>液晶の誘電率異方性(Δε)は、Δε=ε1−ε2で求めた。ε1は、液晶分子の長軸方向の誘電率であり、ε2は、液晶分子の単軸方向の誘電率である。
誘電率ε(ε1及びε2)は、ε=Cd/S(Cは液晶の静電容量を表す。dは液晶層の厚さを表す。Sは2枚の電極基板の電極の重なり部分の面積を表す。)により求めた。
<Measurement Method of Dielectric Anisotropy (Δε) of Liquid Crystal> The dielectric anisotropy (Δε) of the liquid crystal was obtained by Δε = ε1-ε2. ε1 is the dielectric constant in the major axis direction of the liquid crystal molecules, and ε2 is the dielectric constant in the uniaxial direction of the liquid crystal molecules.
The dielectric constant ε (ε1 and ε2) is ε = Cd / S (C represents the capacitance of the liquid crystal. D represents the thickness of the liquid crystal layer. S represents the area of the overlapping portion of the electrodes of the two electrode substrates. It represents.

<カイラルネマチック液晶及び液晶組成物のピッチ長(p)の測定方法>カイラルネマ
チック液晶または液晶組成物をホモジニアス配向処理された電極層付き透明ガラス基板から成るギャップ10μmの空セルに注入し、分光光度計で測定される選択反射波長λから
p=λ/n( ただし、nはカイラルネマチック液晶または液晶組成物の屈折率)によ
り求めた。
<Measurement Method of Pitch Length (p) of Chiral Nematic Liquid Crystal and Liquid Crystal Composition> The chiral nematic liquid crystal or the liquid crystal composition is injected into an empty cell having a gap of 10 μm composed of a transparent glass substrate with an electrode layer that has been subjected to a homogeneous alignment treatment. From the selective reflection wavelength λ measured by a meter, p = λ / n (where n is the refractive index of the chiral nematic liquid crystal or liquid crystal composition).

<液晶素子の黄変度>
液晶素子の透明基板を積分球分光測色計(x−rite社製 SP64)のアパーチャー部分に透明側を測定できるようにセットし、3刺激値X、Y、Zを反射光から測定後、イエローインデックス(YI値)を算出した。さらに、液晶素子の無い透明基板のみの値とYI0とし、液晶組成物を入れ露光した後の液晶素子の値をYI1としたとき、以下式(1)で表されるものとした。
黄変度=YI1−YI0 ・・・式(1)
<Yellowness of liquid crystal element>
Set the transparent substrate of the liquid crystal element to the aperture part of the integrating sphere spectrocolorimeter (SP64 manufactured by x-rite) so that the transparent side can be measured, and after measuring the tristimulus values X, Y and Z from the reflected light, yellow An index (YI value) was calculated. Furthermore, when the value of only the transparent substrate without a liquid crystal element is YI0, and the value of the liquid crystal element after exposure by putting the liquid crystal composition is YI1, it is expressed by the following formula (1).
Yellowness = YI1-YI0 Formula (1)

[実施例1]
Tni=98℃、Δε=11.8であるシアノ系ネマチック液晶(PDLC−005、Hebei Luquan New Type Electronic Materials Co. Ltd社製)88.0質量%に、カイラル剤(CB−15、メルクジャパン製)を12.0質量%混合し、カイラルネマチック液晶(a)を調製した。この(a)は、ピッチ長p=1.2±0.1μmであった。
カイラルネマチック液晶(a)95.0質量%に下記構造式(I)で表されるモノマー(AOE―N、川崎化成社製)5.0質量%、下記構造式(II)で表される重合開始剤(IRGACURE184、BASF JAPAN社製)0.2質量%を混合し、攪拌、ろ過を行い、Tni=94℃の液晶組成物(A)を調製した。この液晶組成物(A)を電極付き透明ガラス基板から成る空セル(電極付き基板間の距離(d)=10μm)のに注入した。このセルを20℃に保ち、高圧水銀ランプで60mW/cmの紫外線(波長330nm)を片面に60秒間照射し、モノマーを硬化させ、液晶素子(A−1)とした。
作製した(A−1)は透明な外観をしており、電圧を印加すると不透明な外観へと変化する、リバースモードの駆動を示した。(A−1)の特性を表1に示す。
[Example 1]
Cyano nematic liquid crystal (PDLC-005, manufactured by Hebei Luquan New Electronic Materials Co. Ltd) with Tni = 98 ° C. and Δε = 11.8 in 88.0% by mass, chiral agent (CB-15, manufactured by Merck Japan) ) Was mixed at 12.0% by mass to prepare chiral nematic liquid crystal (a). This (a) had a pitch length p = 1.2 ± 0.1 μm.
Chiral nematic liquid crystal (a) 95.0% by mass, monomer represented by the following structural formula (I) (AOE-N, manufactured by Kawasaki Kasei Co., Ltd.) 5.0% by mass, polymerization represented by the following structural formula (II) An initiator (IRGACURE184, manufactured by BASF JAPAN) 0.2 mass% was mixed, stirred and filtered to prepare a liquid crystal composition (A) having Tni = 94 ° C. This liquid crystal composition (A) was injected into an empty cell (distance (d) between substrates with electrodes = 10 μm) made of a transparent glass substrate with electrodes. This cell was kept at 20 ° C., and 60 mW / cm 2 of ultraviolet light (wavelength: 330 nm) was irradiated on one side for 60 seconds with a high-pressure mercury lamp to cure the monomer to obtain a liquid crystal element (A-1).
The produced (A-1) had a transparent appearance, and showed reverse mode driving that changed to an opaque appearance when a voltage was applied. The characteristics of (A-1) are shown in Table 1.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

[実施例2]
実施例1の重合開始剤(IRGACURE184、BASF JAPAN社製)量を0.2質量%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶素子(A−2)を作製した。
作製した(A−2)は透明な外観をしており、電圧を印加すると不透明な外観へと変化する、リバースモードの駆動を示した。(A−2)の特性を表1に示す。
[Example 2]
A liquid crystal device (A-2) was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polymerization initiator in Example 1 (IRGACURE184, manufactured by BASF JAPAN) was changed to 0.2% by mass.
The produced (A-2) had a transparent appearance, and showed reverse mode driving that changed to an opaque appearance when a voltage was applied. The characteristics of (A-2) are shown in Table 1.

Figure 0006398163
Figure 0006398163

Claims (14)

少なくとも一方が透明な基板であり、対向して配置される一対の電極付き基板を有し、前記基板間に、カイラルネマチック液晶相と高分子樹脂相を含む複合体を含む液晶調光層を有する液晶素子であって、前記高分子樹脂相が、下記一般式(1)で表されるポリマーを有する高分子化合物を含有し、前記カイラルネマチック液晶相の誘電率異方性が正である液晶素子。
Figure 0006398163
[一般式(1)において、
100は置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
100は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
yは1以上の整数を表し、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX100は同一であっても異なっていてもよく、
zは1から3の整数を表し、zが2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在するX101は同一であっても異なっていてもよく、X101は、下記一般式(2)で表される基を表し、
Figure 0006398163
一般式(2)中
102は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
Figure 0006398163
103は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
Figure 0006398163
101は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基を表し、
z´は1から3の整数を表し、z´が2以上の場合、一般式(1)で表されるポリマー1分子中に2以上存在する−X102−X103−は、同一であっても異なっていてもよい。)
At least one is a transparent substrate, has a pair of substrates with electrodes arranged opposite to each other, and has a liquid crystal light control layer including a composite including a chiral nematic liquid crystal phase and a polymer resin phase between the substrates A liquid crystal element, wherein the polymer resin phase contains a polymer compound having a polymer represented by the following general formula (1), and the dielectric anisotropy of the chiral nematic liquid crystal phase is positive .
Figure 0006398163
[In general formula (1),
X 100 represents an alkylene group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent,
R 100 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
y represents an integer of 1 or more, and two or more X 100 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different,
z represents an integer of 1 to 3, and when z is 2 or more, two or more X 101 present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) may be the same or different. 101 represents a group represented by the following general formula (2),
Figure 0006398163
In general formula (2), X102 represents a direct bond or one linking group selected from the following group,
Figure 0006398163
X 103 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:
Figure 0006398163
R 101 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
z ′ represents an integer of 1 to 3, and when z ′ is 2 or more, two or more of —X 102 —X 103 — present in one molecule of the polymer represented by the general formula (1) are the same. May be different. )
前記カイラルネマチック液晶が、シアノ基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の液晶素子。 The liquid crystal device according to claim 1, wherein the chiral nematic liquid crystal contains a compound having a cyano group. 前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pが、0.3μm以上、3μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶素子。 3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a chiral pitch length p of the chiral nematic liquid crystal is 0.3 μm or more and 3 μm or less. 電圧印加時の可視光透過率が電圧無印加時の可視光透過率よりも低下する直流電圧及び/又は交流電圧の領域が存在する請求項1〜3の何れか1項に記載の液晶素子。 4. The liquid crystal element according to claim 1, wherein there is a region of direct current voltage and / or alternating current voltage in which the visible light transmittance when a voltage is applied is lower than the visible light transmittance when no voltage is applied. 前記電極付き基板間の距離dが、100μm≧d≧2μmであり、前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pとdの関係が、d/p≧1である請求項1〜4の何れか1項に記載の液晶素子。 5. The distance d between the substrates with electrodes is 100 μm ≧ d ≧ 2 μm, and the relationship between the chiral pitch lengths p and d of the chiral nematic liquid crystal is d / p ≧ 1. The liquid crystal element described in 1. 直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の印加時のヘイズが70%以上であり、電圧無印加時のヘイズが15%以下である請求項1〜5の何れか1項に記載の液晶素子。 The liquid crystal element according to any one of claims 1 to 5, wherein a haze when applying at least one of a DC voltage and an AC voltage is 70% or more and a haze when no voltage is applied is 15% or less. −10℃以上の温度範囲で、液晶素子の直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の無印加時の可視光透過率を100%、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方の印加により減少し最小となった時の可視光透過率を0%と規格化したとき、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方を印加した時から可視光透過率が10%となるまでの時間ならびに、直流電圧及び交流電圧のうち少なくとも一方を無印加とした時から可視光透過率が90%となるまでの時間が、それぞれ8msec以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶素子。 In the temperature range of −10 ° C. or higher, the visible light transmittance without application of at least one of the DC voltage and AC voltage of the liquid crystal element is reduced to 100%, and the minimum is reduced by applying at least one of the DC voltage and AC voltage. When the visible light transmittance is normalized to 0%, the time from when at least one of DC voltage and AC voltage is applied until the visible light transmittance becomes 10%, and the DC voltage and AC voltage 7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the time from when at least one of them is not applied until the visible light transmittance reaches 90% is 8 msec or less, respectively. 前記液晶素子の黄変度が4以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶素子。 The liquid crystal element according to any one of claims 1 to 7, wherein the yellowing degree of the liquid crystal element is 4 or less. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶素子を有するスクリーン。 A screen comprising the liquid crystal element according to claim 1. 請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶素子を有するディスプレイ。 Display having a liquid crystal device according to any one of claims 1-8. 誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶及び下記一般式(3)で表される重合性モノマーを含有する液晶組成物。
Figure 0006398163
[一般式(3)において、
1は置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基又は置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、
1は水素原子又は置換基を有していても良いアルキル基を表し、
nは1以上の整数を表し、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するX1は同一であっても異なっていてもよく、
mは1から3の整数を表し、mが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在するX2は同一であっても異なっていてもよく、X2は、下記一般式(4)で表される基を表し、
Figure 0006398163
一般式(4)中
10は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
Figure 0006398163
11は、直接結合または以下の群から選択される1つの連結基を表し、
Figure 0006398163
10は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルキル基、炭素数1以上7以下の直鎖状又は分枝状アルコキシ基又はシアノ基を表し、
wは1から3の整数を表し、wが2以上の場合、一般式(3)で表される重合性モノマー1分子中に2以上存在する−X10−X11−は、同一であっても異なっていてもよい。
A liquid crystal composition comprising a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a polymerizable monomer represented by the following general formula (3).
Figure 0006398163
[In general formula (3),
X 1 represents an alkylene group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent,
R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent,
n represents an integer of 1 or more, and X 1 present in two or more polymerizable monomers represented by the general formula (3) may be the same or different,
m represents an integer of 1 to 3, and when m is 2 or more, two or more X 2 present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) may be the same or different. , X 2 represents a group represented by the following general formula (4),
Figure 0006398163
In general formula (4), X 10 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:
Figure 0006398163
X 11 represents a direct bond or one linking group selected from the following group:
Figure 0006398163
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or a cyano group. Represent,
w represents an integer of 1 to 3, and when w is 2 or more, two or more -X 10 -X 11- present in one molecule of the polymerizable monomer represented by the general formula (3) are the same. May be different.
前記カイラルネマチック液晶が、シアノ基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項11に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to claim 11, wherein the chiral nematic liquid crystal contains a compound having a cyano group. 前記カイラルネマチック液晶のカイラルピッチ長pが、0.3μm以上3μm以下であることを特徴とする請求項11又は12に記載の液晶組成物。 13. The liquid crystal composition according to claim 11, wherein a chiral pitch length p of the chiral nematic liquid crystal is 0.3 μm or more and 3 μm or less. 液晶-等方相転移温度が40℃以上であることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to claim 11, wherein the liquid crystal-isotropic phase transition temperature is 40 ° C. or higher.
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