TW202031882A - 液晶組成物及液晶光學元件 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為提供一可圖簡化製造步驟且不管液晶光學元件大小如何皆呈高品質的液晶光學元件及適合該液晶光學元件的液晶組成物。 解決手段上，本發明之液晶組成物含有：顯示液晶性且為非硬化性化合物之液晶化合物、具有聚合性官能基之液晶性硬化性化合物及具有聚合性官能基之非液晶性硬化性化合物，其中，非液晶性硬化性化合物之含量比液晶性硬化性化合物之含量多，且液晶性硬化性化合物及非液晶性硬化性化合物之合計量設為佔整體之8質量%以上且低於20質量%。

Description

液晶組成物及液晶光學元件
本發明關於一由含有顯示液晶性之液晶化合物及硬化性化合物而形成的液晶組成物。並且，關於一具有可利用電壓的斷開與接通進行光學調變之電光學機能層的液晶光學元件。
液晶元件具有低耗電、薄型、輕量等優點，所以可廣泛使用於行動電話、數位相機、可攜式資訊終端、電視等多種電子機器。其中，近年有提議一種利用電場控制液晶分子之配列來改變光散射狀態之方式的液晶光學元件。
專利文獻1中揭示一液晶光學元件，其係於附一對電極之基板上形成垂直配向用聚醯亞胺薄膜，並於該等基板間夾持液晶與未硬化之硬化性化合物的混合物，在該混合物顯示液晶相之狀態下利用光曝光使前述硬化性化合物硬化而形成液晶/硬化性複合體層。又，專利文獻2亦揭示一液晶光學元件，係將含有特定的二官能硬化性化合物與非聚合性液晶性組成物之液晶性混合物夾持在附一對電極之基板間，在該該混合物中顯示液晶相之狀態下將前述聚合性化合物聚合形成高分子，因而具有含液晶與高分子之電光學機能層。專利文獻3中則揭示一電光學機能層，其係在已聚合之液晶單體(a)與低分子液晶材料(b)所構成之散射型顯示單元中，已聚合之液晶單體(a)由交聯網目狀組織構成，且低分子液晶材料(b)在該組織周圍形成連續相而構成。
使用具有透射-散射型動作模式之液晶/高分子複合體(Liquid Crystal Polymer Composite)的液晶光學元件係呈使液晶/高分子複合體夾持在附一對電極之基板間並對該等電極施加電壓來改變液晶之光學特性的方式，亦稱高分子分散型液晶元件或分散液晶。不同於舊式的TN型液晶光學元件等，透射-散射型液晶光學元件原理上不需要偏光板，所以光吸收損耗很少且具有高散射特性，元件整體的光利用效率很高。該特性常活用在調光玻璃、光閘、雷射裝置及顯示裝置等。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-119656號公報 專利文獻2：日本特開2005-202391號公報 專利文獻3：日本特開平4-227684號公報
發明欲解決之課題 具有由具透射-散射型動作模式之液晶/高分子複合體所構成之電光學機能層的液晶光學元件係從液晶組成物之狀態經過相分離製程而形成可發揮光學機能之良好的電光學機能層。而且，高分子(配向調節材)之形狀或大小、分布對於電光學機能層之特性影響很大。如上述專利文獻3使用液晶性硬化性化合物及液晶化合物作為液晶組成物，可良好確保液晶組成物之相溶性。但，就因為相溶性很高，所以經過相分離步驟而得的電光學機能層中之液晶化合物的場域(以下稱作液晶域)尺寸會變小。
液晶域尺寸一小，可能會發生液晶光學元件之驅動電壓上升，或是在電光學機能層呈散射模式下特定的可見光域之光散射且令其他可見光域之光透射，而產生著色現象。另，因為液晶組成物之相溶性高造成硬化反應無法充分引發，以致有未硬化之硬化性化合物殘留在液晶域中，其結果可能發生品質下降或成品率降低之問題。
如上述專利文獻2揭示，若讓液晶組成物中含有非液晶性硬化性化合物，便可解決液晶域尺寸縮小之問題及未硬化之硬化性化合物殘留於液晶域中之問題。然而，與使用液晶性硬化性化合物之情況相較下，則有液晶組成物之相溶性降低、未硬化之硬化性化合物從液晶組成物相分離而析出之問題。因此，以前會加溫至可維持能保持液晶組成物之相溶性之狀態的溫度，以進行液晶組成物之硬化處理。所以，在液晶光學元件之製造步驟中，必須適度控制液晶組成物之溫度，液晶組成物之處置性稱不上良好。又，以往將液晶組成物真空注入至單元內時，需要使用具有加溫機能之裝置。所以，例如在ODF法之情況下，未將機台加熱的話，吐出時之衝擊會令液晶組成物中之硬化性化合物與液晶性硬化性化合物產生相分離，而形成特性參差不齊的電光學機能層。因此，必須於ODF法之裝置設置用以加熱機台的機構，很難做到液晶光學元件之大型化。
又，以上所述係針對透射-散射模式液晶光學元件之課題，但在藉由施加或未施加電壓來改變折射率等光學特性而產生光學調變之模式的液晶光學元件中也可能發生相同的課題。
本發明係有鑑於上述背景而起，其目的在於提供一可圖簡化製造步驟且不管液晶光學元件大小如何皆呈高品質的液晶光學元件以及適合前述液晶光學元件之液晶組成物。 用以解決課題之手段
本發明提供具有以下[1]~[8]之構成的液晶組成物及液晶光學元件。 [1]：一種液晶組成物，含有：顯示液晶性且為非硬化性化合物之液晶化合物、具有聚合性官能基之液晶性硬化性化合物及具有聚合性官能基之非液晶性硬化性化合物；其中，前述非液晶性硬化性化合物之含量比前述液晶性硬化性化合物之含量多，且前述液晶性硬化性化合物及前述非液晶性硬化性化合物之合計量佔整體之8質量%以上且低於20質量%。 [2]：如[1]記載之液晶組成物，其中前述非液晶性硬化性化合物含有式(1)所示化合物； [化1]
Figure 02_image001
惟，A1 、A2 ：分別獨立為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙基或烯丙基； R1 、R2 ：分別獨立為碳數2~6之伸烷基； Z：2價液晶原結構部； n、m：分別獨立為1~10之整數。 [3]：如[2]記載之液晶組成物，其中前述非液晶性硬化性化合物含有式(2)所示化合物； [化2]
Figure 02_image003
惟，A3 ~A5 ：分別獨立為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基醚基、乙烯基或環氧丙基醚基； R3 ：碳原子間可具有一個或複數個醚性氧原子之直鏈或分枝狀碳數1~50的1~3價有機基； p、q、r：分別獨立為0~3，惟，p+q+r=1~3。 [4]：如[1]~[3]中任一項記載之液晶組成物，其中前述液晶性硬化性化合物之含量小於整體之10質量%。 [5]：如[1]~[4]中任一項記載之液晶組成物，其中前述液晶性硬化性化合物為二官能硬化性化合物。 [6]：如[1]~[5]中任一項記載之液晶組成物，其係用來形成液晶光學元件之下述電光學機能層，該液晶光學元件具備：一對基板，其中至少一者為透明；電光學機能層，其被前述一對基板所夾持且含有液晶化合物及配向調節材，該配向調節材用以調節前述液晶化合物之配向；及施加電場機構，其使電場發生於前述電光學機能層內。 [7]：一種液晶光學元件，具備：一對基板，其中至少一者為透明；電光學機能層，其被前述一對基板所夾持；及施加電場機構，其使電場發生於前述電光學機能層內；其中，前述電光學機能層含有液晶化合物及配向調節材，該配向調節材用以調節前述液晶化合物之配向；相對於前述電光學機能層整體，前述配向調節材佔8質量%以上且低於20質量%，且前述配向調節材之構成成分源自非液晶性硬化性化合物的比率較源自液晶性硬化性化合物者多。 [8]：如[7]記載之液晶光學元件，其在未施加電壓時呈現透明狀態，在施加電壓時則呈現入射光散射之狀態。 發明效果
根據本發明，具有可提供一可圖簡化製造步驟且不管液晶光學元件大小如何皆呈高品質之液晶光學元件的絕佳效果。另，具有可提供適合前述液晶光學元件之液晶組成物的絕佳效果。
用以實施發明之形態 本發明之液晶組成物(以下稱作本組成物)含有具聚合性官能基之液晶性硬化性化合物、具聚合性官能基之非液晶性化合物(以下該等總稱為硬化性化合物)及液晶化合物。在本組成物中，前述非液晶性硬化性化合物之含量比前述液晶性硬化性化合物之含量多。作為硬化性化合物，由於含有液晶性硬化性化合物及非液晶性硬化性化合物，所以與液晶化合物之相溶性良好，不易引發硬化性化合物之析出，在製造液晶光學元件時處置性佳。在硬化性化合物中非液晶性硬化性化合物之含量比液晶性硬化性化合物之含量多，所以使用本組成物來製造液晶光學元件時，液晶域之尺寸不會輕易縮小。所以，可減低液晶光學元件之驅動電壓。 另，「液晶性硬化性化合物」意指作為單獨化合物會顯示液晶性之化合物，「非液晶性硬化性化合物」意指作為單獨化合物不顯示液晶性之化合物。液晶化合物會顯示液晶性且由非硬化性化合物構成。
本組成物中所含硬化性化合物之含量、即液晶性硬化性化合物及非液晶性硬化性化合物之合計量佔本組成物整體之8質量%以上且低於20質量%。硬化性化合物之含量只要低於本組成物整體之20質量%，將本組成物進行硬化處理所得之液晶光學元件的電光學機能層於施加或未施加電壓時的透射-散射光學特性即佳。而且，硬化性化合物之含量只要在本組成物整體之8質量%以上，便可提高將本組成物進行硬化處理所得之液晶光學元件的特性穩定性(長期可靠性)及耐衝擊性。本組成物中所含硬化性化合物之含量的較佳範圍在10質量%以上且15質量%以下。
將本組成物進行硬化處理，可製得含有液晶域及配向調節材之電光學機能層。硬化性化合物中所含非液晶性硬化性化合物及液晶性硬化性化合物之官能基數雖無限定，但宜分別為1~3個任一者，尤以分別具有2個官能基之化合物(二官能硬化性化合物)為佳。
非液晶性硬化性化合物宜含有式(1)所示化合物。 [化3]
Figure 02_image005
在此，A1 、A2 分別獨立為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙基或烯丙基，且R1 、R2 分別獨立為碳數2~6之伸烷基。又，Z為2價液晶原結構部。Z宜為4,4’-伸聯苯基、或是一部分或全部之氫被碳數1~2之烷基或鹵素原子取代之4,4’-伸聯苯基。而且n、m分別獨立為1~10之整數。如考慮硬化後之元件特性，以1~4更佳。n、m之較佳範圍係分別獨立為1之情況，並以同時為1之情況尤佳。
式(1)之硬化部位A1 、A2 只要是一般可與硬化觸媒一起光硬化、熱硬化之上述官能基，任擇皆可。若從可控制硬化時之溫度來看，A1 及A2 以適合光硬化之丙烯醯基及甲基丙烯醯基尤佳。
式(1)之氧伸烷基部R1 及R2 之碳數為2~6。藉此，可使非液晶性化合物之移動性良好。R1 及R2 之碳原子數宜為2或3。 式(1)之液晶原結構部(Z)宜為連結有2個以上1,4-伸苯基之2價聚伸苯基。又，亦可為該聚伸苯基中之一部分1,4-伸苯基已由1,4-環伸己基取代之2價有機基。
該等聚伸苯基及2價有機基之氫原子的一部分或全部亦可取代成碳數1~2之烷基、鹵素原子、羧基、烷氧羰基等取代基。適當的Z為連結有2個1,4-伸苯基之伸聯苯基(以下稱作4,4’-伸聯苯基)、連結有3個之伸聯三苯基及其等之氫原子有1~4個被碳數1~2之烷基、氟原子、氯原子或羧基取代的2價有機基。最佳的Z為不具取代基之4,4’-伸聯苯基。
使用多數個式(1)所示化合物時，各自之n及m可互異。 藉此，可提升液晶化合物與式(1)所示化合物之相溶性，且可提高液晶光學元件之對比。
非液晶性硬化性化合物之具體例可列舉下述化學式(3)~(6)。 [化4]
Figure 02_image007
[化5]
Figure 02_image009
[化6]
Figure 02_image011
[化7]
Figure 02_image013
非液晶性硬化性化合物宜含有式(1)所示化合物及式(2)所示化合物。藉此，可提高使本組成物硬化而得之光學元件的耐衝擊性。 [化8]
Figure 02_image003
在此，A3 ~A5 分別獨立為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基醚基、乙烯基或環氧丙基醚基、R3 為碳原子間可具有一個或多數個醚性氧原子之直鏈或分枝狀碳數1~50之1~3價有機基。又，p、q、r分別獨立為0~3。惟，p+q+r=1~3。較佳者係A3 ~A5 分別獨立為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基或乙烯基醚基。R3 之較佳例是有-R4 -或(R5 -O)n -R5 -。惟，R4 為碳數2~20之直鏈或分枝狀伸烷基，R5 為碳數2~8之直鏈或分枝狀伸烷基，n為1~10之整數。R4 較宜為碳數2~20之直鏈伸烷基，較佳的R5 為-(CH2 )s -、-CH2 -CH(CH3 )-、-CH2 -CH2 -CH(CH3 )-或CH2 -CH2 -C(CH3 )2 -(惟，s為2~5之整數)，n為1~6之整數。就式(2)所示化合物之較佳化合物而言，可舉如A3 -R3 -A4 。
就非液晶性硬化性化合物來說，可藉由含有式(2)所示化合物而提高聚合性基間之分子內旋轉的自由度。所以，硬化性化合物硬化而得之配向調節材的柔軟性也會提升。另，可提高聚合相分離之反應性。從更加提高柔軟性的觀點來看，式(2)中醚性氧原子數宜多。又，R3 之碳原子數在8個以上為佳，在11個以上較佳。藉此，在採用將本組成物真空注入液晶晶胞內之製造方法時，揮發性成分就不容易從本組成物飛散。
式(2)之具體例可列舉以下式(7)~(11)。 [化9]
Figure 02_image015
[化10]
Figure 02_image017
[化11]
Figure 02_image019
[化12]
Figure 02_image021
[化13]
Figure 02_image023
接下來說明液晶性硬化性化合物。液晶性硬化性化合物具有成為顯示化合物剛硬性之芯的液晶原及撓性單元。液晶性化合物顯示出液晶性之溫度並無特別限定。若從提高液晶光學元件之對比的觀點來看，液晶性硬化性化合物之含量低於本組成物整體之10質量%為宜。 液晶性硬化性化合物之適宜範例可列舉下述式(12)~(28)之化合物。 [化14]
Figure 02_image025
[化15]
Figure 02_image027
[化16]
Figure 02_image029
[化17]
Figure 02_image031
[化18]
Figure 02_image033
[化19]
Figure 02_image035
[化20]
Figure 02_image037
[化21]
Figure 02_image039
[化22]
Figure 02_image041
[化23]
Figure 02_image043
[化24]
Figure 02_image045
[化25]
Figure 02_image047
[化26]
Figure 02_image049
[化27]
Figure 02_image051
[化28]
Figure 02_image053
[化29]
Figure 02_image055
[化30]
Figure 02_image057
液晶化合物之介電各向異性可任擇使用正或負。化合物於長軸方向之介電係數εA 之值大於化合物於短軸方向之介電係數εB 之值時(Δε=εA -εB 之值為正)為正介電係數，εB 大於εA 時為負介電係數。從使本組成物硬化而得之液晶光學元件之驅動電壓降低的觀點來看，介電各向異性之絕對值宜大。介電各向異性之絕對值大的液晶化合物宜為具有氰基作為取代基之化合物或是具有氟或氯等鹵素原子作為取代基之化合物。其中，若使用具有氰基作為取代基之化合物來作為液晶化合物，便可充分減低液晶光學元件之驅動電壓。另一方面，若使用具有氟原子作為取代基之化合物來作為液晶化合物，則可提高液晶光學元件之可靠性。另，液晶通常係在顯現液晶相之環境下做使用，且不排除以等向相做利用。
液晶化合物可使用向列液晶、膽固醇型液晶、層列型液晶及鐵電液晶等。若從擴大移動溫度範圍且增加移動速度之觀點來看，液晶化合物宜為向列液晶。液晶化合物可由一種液晶化合物構成，亦可為二種以上液晶化合物之混合物。
本組成物之液晶化合物可使用能作為電場驅動型顯示元件材料使用之各種物質。這種液晶化合物具體上可列舉聯苯系、苯甲酸苯酯系、環己苯系、氧偶氮苯系、偶氮苯系、次甲基偶氮系、聯三苯系、苯甲酸聯苯酯系、環己聯苯系、苯基吡啶系、環己嘧啶系、膽固醇系等。
本組成物亦可含有前述硬化性化合物及液晶化合物以外之其他成分。 其他成分可列舉如硬化觸媒。
本組成物之硬化方法為光硬化時，硬化觸媒可列舉苯偶姻醚系、苯乙酮系、膦氧化物系等一般可用於光硬化樹脂之光聚合引發劑。 本組成物之硬化方法為熱硬化時，硬化觸媒則可列舉過氧化物系、硫醇系、胺系、酸酐系等。另，硬化方法為熱硬化時，本組成物可應需求含有胺類等硬化助劑。
本組成物中所含硬化觸媒含量宜為硬化性化合物之20質量%以下。 在要求使硬化性化合物硬化而得之配向調節材為高分子量及高比電阻時，將硬化觸媒之含量設定為硬化性化合物之1~10質量%較佳。
就其他成分而言，例如在提升對比之目的下，可列舉蒽醌系、苯乙烯基系、次甲基偶氮系、偶氮系等各種二色性色素。二色性色素宜與液晶化合物相溶且與硬化性化合物不相溶。又，從穩定性及耐久性提升之觀點來看，其他成分還可列舉抗氧化劑、紫外線吸收劑或各種可塑劑。其他成分更可列舉手性劑。若含有手性劑，便可提高使本組成物硬化而得之液晶光學元件於施加/未施加電場時的對比。
本組成物於液晶化合物與硬化性化合物混合後呈均質溶液為宜。又，液晶化合物與硬化性化合物之混合物夾持在附電極之基板間時，亦可顯示出液晶相。
接著，說明將本發明之液晶組成物應用在液晶光學元件之例。惟，液晶光學元件不受以下態樣限定，只要符合本發明主旨，其他實施形態亦均屬本發明範疇。又，以下圖式之各構件大小及比例均為方便說明而設，與實體不同。此外，在未特別說明之前提下，以下記載之各化合物可使用1種或可將2種以上併用。
本發明之液晶光學元件(以下稱為本光學元件)可因應施加驅動電壓而可逆地控制光學調變。光學調變具有下述模式：藉由有無施加驅動電壓而可逆地控制光線透射狀態與使入射光散射之光線散射狀態的模式；及因應施加驅動電壓而可逆地控制折射率等光學特性的模式。該等光學調變通常適用於可見光，不過亦可依用途利用可見光以外之頻帶區(以下稱作其他頻帶區)的光線。液晶光學元件之透射-散射模式有正規模式及反向模式。正規模式係構成施加電壓時為光線透射狀態且未施加電壓時為光線散射狀態，反向模式則構成施加電壓時為光線散射狀態且未施加電壓時為光線透射狀態。雖然依用途及使用目的而異，不過一般宜設定成以未施加電壓時為光線透射狀態，液晶光學元件之存在本身不影響利用者的視線、給予壓迫感。所以，在本發明係說明反向模式之例，不過亦適用於正規模式。
[第1實施形態] 在第1實施形態中說明液晶光學元件之一例，其使用含有介電各向異性為負之液晶化合物的液晶組成物且具有縱向電場之施加電場機構。 圖1係顯示第1實施形態之液晶光學元件一例之主要部分的示意說明圖。該圖係顯示未施加電壓時之狀態。第1實施形態之液晶光學元件100係一對平板狀的第1基板10與第2基板20以預定間隙相對向配置。
在第1基板10之與第2基板20的相對向面形成有第1電極31，且以覆蓋第1電極31之方式形成有第1配向機能層11。同樣地，在第2基板20之與第1基板10的相對向面形成有第2電極，且以覆蓋第2電極32之方式形成有第2配向機能層21。為了將第1基板10與第2基板20之間隙保持為預定間隔，設有隔件(未圖示)，且在第1基板10與第2基板間之外周端部形成有周邊封件(未圖示)，兩基板便是藉由周邊封件貼合。而且，由第1基板10、第2基板20及周邊封件所包圍之空間內密封有電光學機能層1。藉由在第1電極31與第1配向機能層11之間設置絶緣層(未圖示)，則在第1基板10與第2基板20之間混入導電性的異物時，可有效抑制通電時的短路。關於第2電極32與第2配向機能層21亦同。
第1基板10及第2基板20之至少一者係使用對可見光呈透明的透光性基板。第1基板10及第2基板20可皆為透光性基板，或可為因應用途對其他頻帶區顯示透光性的基板。第1基板10及第2基板20可使用如透明的玻璃基板、聚酯薄膜等樹脂基板以及由該等組合構成之基板。第1基板10與第2基板20無須以同種類基板構成，可在反射基板或半透射的半反射鏡基板等當中依目的選擇各類基板。
第1電極31、第2電極32負責使電場發生於電光學機能層1內。 第1實施形態之施加電場機構只要是可發生電場且該電場具有與基板面大致為垂直方向之電力線者即可。在此所謂的垂直方向無須嚴格地與基板面成垂直，在可行反向模式的範圍內，電力線可相對於與基板面成垂直之方向呈傾斜。
第1電極31及第2電極32宜使用透明導電膜。透明導電膜可使用ITO(氧化銦-氧化錫)或氧化錫等金屬氧化物之膜等。例如，可於第1基板10及第2基板20使用玻璃基板，第1電極31及第2電極32則使用設有ITO等金屬氧化物之圖案的附透明導電膜之玻璃、或是於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)設有ITO膜之附透明導電膜之聚酯薄膜或附透明導電膜之PES(聚醚碸)等。若不使用透明導電膜，亦可改用由金屬膜細線所構成的電極，或是由含有金屬奈米線或奈米粒子之導電墨水的繪圖或奈米壓模所構成的電極。
電光學機能層1為液晶/高分子複合體層，含有液晶化合物2及配向調節材3。配向調節材3負責調節前述液晶化合物2之配向。電光學機能層1在本光學元件中為顯現光學機能上之主要構成要素。圖1中，為了方便說明圖示了多個液晶化合物2，實際上液晶化合物2係充填在未形成有配向調節材3的區域內。在電光學機能層1，液晶化合物2之相(液晶相)係形成為整體連續之相且藉由配向調節材3之存在而分割成多數個液晶域。
電光學機能層1係使本組成物從均勻之溶液狀態經過相分離製程而形成。在相分離製程中，相分離不夠充分時會發生使液晶動作之驅動電壓上升或無法作為液晶光學元件動作等不良狀況。又，相分離結構意指經過相分離製程而形成且可顯現電光學特性･機能的液晶晶胞內部之結構。經由上述製程，電光學機能層1源自硬化性化合物之成分相對於電光學機能層1整體含有8質量%以上且低於20質量%。又，配向調節材3之構成成分的特徵在於源自非液晶性硬化性化合物之成分比例比源自液晶性硬化性化合物多。
液晶/高分子複合體之相分離結構的微細形狀可依構成本組成物之化合物種類、性質、混合比等而有多種變化。使用的材料組合或混合比則可考慮本光學元件之透射-散射特性等光學特性或是驅動電壓大小、可靠性程度來決定。為了獲得透射-散射之電光學特性均衡的高品級電光學機能層1，宜適當選擇摻混物之種類及混合比，讓本組成物呈現均勻。
在提升本光學元件之對比及穩定性之目的下，電光學機能層1亦可含有液晶化合物2及配向調節材3以外之其他成分。就其他成分而言，例如在提升對比之目的下，可列舉蒽醌系、苯乙烯基系、次甲基偶氮系、偶氮系等各種二色性色素。二色性色素宜與液晶化合物相溶且與硬化性化合物不相溶。又，從穩定性及耐久性提升之觀點來看，其他成分還可列舉抗氧化劑、紫外線吸收劑或各種可塑劑。
配向調節材3負責在未於電光學機能層1內施加電壓時調節使液晶化合物2之長軸大致朝一方向配向。又，在此所謂的「大致朝一方向」係包含具有光學波長以下之有序結構且液晶化合物以可維持透明性的程度作配向者。此外，配向調節材3還負責在施加電壓時，藉由電場與配向調節材3改變液晶化合物之長軸方向，令其朝向與未施加電壓時所調節之方向不同的多重方向。藉由作為施加電場機構作用之第1電極31、第2電極32使電場發生於電光學機能層1時，至少有一部分的液晶化合物2會改朝向與受配向調節材3調節之方向不同的方向。藉此，可利用施加電壓與未施加電壓之轉換來進行光學調變。在第1實施形態中，藉由施加電壓與未施加電壓之轉換可從透射狀態變成散射狀態。
圖2係對第1實施形態之液晶光學元件100施加電壓時，其主要部分的示意說明圖。藉由施加電壓與未施加電壓之轉換而從透射狀態變成散射狀態之原理吾等以為如下。一施加電壓，就會產生電場且該電場含有與基板面大致垂直之方向的電力線，液晶化合物2之短軸便欲移動成與電力線方向一致。此時，配向調節材3附近的液晶化合物2會被配向調節材3阻止朝與電力線方向一致的動作，而取與電力線不一樣的方位。即，施加電壓時，因為使用配向調節材3，所以並非所有的液晶化合物2之長軸皆會朝與電力線一致之方向配向，而是液晶化合物2之長軸朝向多重方位。結果便是有序結構混亂而顯示散射狀態。另外，圖2之液晶分子的長軸方位僅為方便說明，實際上液晶域中之液晶分子的平均長軸方位(導軸(director))會被形狀複雜的配向調節材3阻礙配列，無法與基板面呈平行方向，而是在具有平行方向之向量成分的多重方位配向。
在未施加電壓時，液晶分子之長軸的平均方向與一對基板之至少一基板面之法線方向大致一致為宜。而且，在施加電壓時液晶分子之長軸朝多重方向配向為宜，且該多重方向含有與一對基板面之其中至少一者平行的方位成分。
配向調節材3係由高分子結構體構成。高分子結構體可列舉柱狀高分子結構體或網目狀高分子結構體。高分子結構體係本組成物之硬化性化合物硬化而形成。在第1實施形態係說明由多個柱狀樹脂聚結體所構成之高分子結構體之例。柱狀樹脂宜混雜有其長軸方向與附電極之基板面之法線方向略一致者及相對於該法線方向成傾斜者。又，相對於法線方向成傾斜之柱狀樹脂係指以基板面之法線為基準下柱狀樹脂之長軸方向呈傾斜的情況。
從提高耐衝擊性之觀點來看，電光學機能層1之高分子結構體宜形成為如下：形成有多個柱狀樹脂之聚結體，該等柱狀樹脂之聚結體分別具有一與附電極之基板面之法線方向略一致的軸心，並且，在與附電極之基板面成水平之方位面上的電光學機能層中，柱狀樹脂佔有面積會隨著離開附電極之基板而減少。 此外，從提升耐衝擊性之觀點來看，宜讓柱狀樹脂之聚結體連接而形成液晶的晶域區。在此，液晶晶域區意指液晶分子所佔有之空間。又，柱狀樹脂可與以配向膜等形成之基板表面化學性或物理性接著，亦可未接著。
電光學機能層1之厚度通常為1~50μm，較宜為3~30μm左右。因為間隔太小對比就會降低，相反地，間隔太大驅動電壓便上升。
第1配向機能層11及第2配向機能層21係形成於第1基板10及第2基板20上且與電光學機能層1相接，並且，負責在製造步驟中使電光學機能層1中作為配向調節材3的高分子結構體之前驅物強制朝向期望之方向配向。換言之，第1配向機能層11及第2配向機能層21係形成在電光學機能層1之外側。而在第1配向機能層11及第2配向機能層21上又約略整面地形成有高分子結構體層。第1配向機能層11及第2配向機能層21之材料並無特別限定，舉一例來說，可列舉聚醯亞胺、具有烷基或氟烷基之矽烷化合物、烯烴化合物等。從耐熱性、剛直性觀點來看，以聚醯亞胺為宜。該等配向機能層例如可藉由磨擦處理或光配向法而賦予薄膜上。為於基板面形成法線方向之柱狀樹脂，簡便之方法係使用垂直配向機能層作為第1配向機能層11及第2配向機能層21，可以不使用磨擦處理。另外，在第1實施形態中只要可形成配向調節材3即可，不一定要設置第1配向機能層11及第2配向機能層21。
隔件負責決定液晶晶胞的厚度。即藉由隔件可決定夾持在基板間之電光學機能層1的厚度。隔件之材料例如可使用玻璃粒子、樹脂粒子、氧化鋁粒子、玻璃纖維、薄膜。隔件之形狀則可列舉球狀隔件、纖維型隔件、柱狀隔件等。亦可使用光刻法來設置壁狀或矩形的隔件。
接下來說明第1實施形態之電光學機能層之製造方法一例。惟，本發明不受以下製造方法限定。
第1基板10及第2基板20為薄膜基板時，可以2支橡膠輥等夾持連續供給的附電極之第1基板10及第2基板20，並於其間供給且夾入在混合物中分散有隔件之液體然後連續聚合，所以生產性很高。
第1基板10及第2基板20為玻璃基板時，使微量的隔件散佈於其面內，以環氧樹脂等密封劑將相對向之基板四邊作成密封單元，並將設有二處以上之密封缺口的其中一缺口浸在混合物中且從另一缺口進行吸引，以使混合物充滿液晶晶胞內進行聚合即可。當為較小型的晶胞時，可藉由真空注入法將混合物無氣泡地充填至具有一處以上密封缺口的晶胞內為宜。製作大型晶胞時，則可藉由下述ODF法供應：藉由分配器或噴墨頭將混合物塗佈於設在第1基板10或第2基板20其中任一基板之周緣部的硬化性密封材內側，在減壓環境下與其他基板積層並透過周緣之密封材進行接合後，回到大氣環境下以UV光等使周緣密封材硬化。
首先，分別於第1基板10及第2基板20上形成第1電極31及第2電極32、第1配向機能層11、第2配向機能層21等。將配向膜予以燒成後，因應需求進行磨擦等配向處理。其後，使用散佈機將隔件散佈於第1基板10之配向膜形成面側。於第2基板20塗佈密封材。在使用對準標記等對第1基板10及第2基板20進行對位後予以加熱壓接。壓接後之基板間便由隔件保持。
接著，將本組成物注入基板間並予以密封。密封方法可利用公知方法。 其後，對本組成物加諸外部刺激而在一對基板間形成電光學機能層1。外部刺激可列舉可見光線、紫外線、電子束等光線照射或熱能等。其中，若從可輕易控制聚合時之溫度的觀點來看，外部刺激以光線照射為宜。光線照射中，從處置性、易製性等觀點來看，又以使用紫外線較佳。紫外線之光源可使用高壓水銀燈、低壓水銀燈、金屬鹵素燈、化學燈、LED燈等。
再來說明對本組成物照射紫外線並經由相分離製程而形成電光學機能層1之步驟。
藉由光照射使本組成物聚合時的光照射條件係按本組成物中所含硬化性化合物之種類設定。直接照射本組成物時的照射光強度宜設為0.1~400mW/cm2 。因為，低於0.1mW/cm2 時，相分離速度會變慢且散射強度降低；超過400mW/cm2 則會因光反應引發分解反應而造成保持率降低。
光照射時之溫度以設定成本組成物可顯示液晶相之溫度範圍為宜。在本組成物顯示相溶狀態之相溶溫度以下聚合時，恐在光聚合前便產生相分離而形成液晶域呈不均勻狀態之液晶/高分子複合體。又，如果本組成物之溫度過高，本組成物有可能從液晶相相轉移成等向相，而無法確保液晶光學元件之散射-透射之電光學特性。本組成物中所含硬化性化合物於聚合時，為了使液晶光學元件100整面在均衡條件(光照射及聚合溫度)下聚合，宜使用恆溫槽或送風機等溫度控制裝置在恆定環境下進行。
本組成物與液晶組成物中之液晶化合物及硬化性化合物的相溶性很高，所以如果使用本組成物來製造液晶光學元件，便能在不引發相分離下硬化性化合物聚合而獲得液晶域之分割適宜的高品質液晶光學元件。所以，不需要利用加熱製程等來防止硬化性化合物從液晶組成物析出之機構。因此，具有可利用大型基板來製造具有優異特性之大型液晶光學元件的良好效果。另，在液晶組成物之硬化處理步驟中並不排除施行加熱製程。
此外，利用使用了本組成物之液晶光學元件，液晶光學元件之對比很高，且可防止透射光在散射狀態下的著色。對此，認為是因為在使本組成物中所含硬化性化合物聚合而形成配向調節材之相分離階段，可形成具有適當的液晶域徑長之相分離結構所致。
[第2實施形態] 以下說明一例與第1實施形態不同之實施形態。另外，與第1實施形態的相同要素･相同構件係賦予相同符號並適當省去其說明。
在第2實施形態中說明液晶光學元件之一例，其使用含有介電各向異性為正之液晶化合物的液晶組成物且具有橫向電場之施加電場機構。 圖3係顯示第2實施形態之液晶光學元件的示意截面圖。液晶光學元件100a於第1基板10主面中之配置電光學機能層1側的一面上形成有施加電場機構30。如圖4之示意俯視圖所示，施加電場機構30具有櫛齒形狀之第1電極31a及第2電極32a。
如圖4所示，第1電極31具有線狀連結部33以及多個線狀櫛齒部34，該連結部33係沿第1基板10之其中一邊附近朝X方向延伸，該櫛齒部34則係從連結部33朝對向邊在Y方向上延伸。第2電極32具有線狀連結部37及多個線狀櫛齒部38，該連結部37係沿著與第1電極31之連結部33相對向之一邊附近朝X方向延伸，該櫛齒部38則係從連結部37朝對向之連結部33在Y方向上延伸。櫛齒部34、38係相互並排且交錯配置。櫛齒部34、38彼此形成電極偶並使電場發生於電光學機能層1。
第2實施形態中，一施加電壓就會產生電場且該電場含有與基板面平行之方向的電力線，液晶化合物2之長軸便欲移動成與電力線方向一致。此時，配向調節材3附近的液晶化合物2會被配向調節材3阻止朝與電力線方向一致的動作，而取與電力線不一樣的方位。即，施加電壓時，因為使用配向調節材3，所以並非所有的液晶化合物2之長軸皆會朝與電力線一致之方向配向，而是液晶化合物2之長軸朝向多重方位。結果便是有序結構混亂而顯示散射狀態。
根據第2實施形態之液晶光學元件，除了第1實施形態之液晶光學元件的效果外，亦可獲得以下效果。即，當應用於使用含有橫向電場之施加電場機構的液晶光學元件時，電場強度不受基板間距離影響，所以可增加相對厚度方向之邊限(margin)。因此，在此觀點下也可輕易生產大型液晶光學元件。此外，具有正介電各向異性之液晶化合物的Δε絶對值大於具有負介電各向異性之液晶化合物，所以可使液晶光學元件之驅動電壓降低。
(變形例) 以下說明與述實施施形態不同的變形例，惟本發明不受上述實施形態及變形例限定，可有各種變形。 作為一對對向基板，可將使用2片平面基板的作法改由平面基板及曲面基板形成一對基板。此外，亦可將2片具有曲面部分及平面部分之基板組合製成一對基板，或可將2片曲面基板組合形成一對基板。又，亦可使用多面基板。
在第1實施形態說明了使用櫛齒狀之第1電極31、第2電極32作為施加電場機構之例，換個例子，亦可在同一基板上將其中一電極作成櫛齒狀電極，並將另一電極作成平面狀電極設置在櫛齒狀電極之下層。又，亦可將其中一電極作成狹縫狀電極，並將另一電極作成平面狀電極設置在狹縫狀電極之下層。
此外，亦可作成於第2基板上設置第3電極，然後對第1電極與第3電極或第2電極與第3電極施加電場、或是對第1電極與設為同電位之第2電極及第3電極施加電場就會兼具縱向電場及橫向電場之兩施加模式。藉由構成這種型式，在上述實施形態之透射-散射模式中可提高對透明狀態之回應速度，或者在使液晶/硬化性化合物聚合時可在利用外部電場賦予液晶配向之狀態下予以形成。
此外，在上述實施形態係說明具有透射-散射模式之液晶光學元件範例，還可適用在折射率等光學特性會產生變化的液晶光學元件上。又，可藉由使用TFT基板作為第1基板，於每一像素控制透射-散射模式。此時，於第1配向機能層下層形成像素電極(第1電極)、對向電極(第2電極)、開關元件以及將信號供給至開關元件之配線等來作為施加電場機構即可。此外，還可使用濾色基板作為第2基板，以賦予色彩。
又，在上述實施形態中係使用配向調節材作為調節液晶分子之配向的手段，亦可將配向調節材與配向機能層併用來調節液晶分子之配向。
本發明之液晶光學元件可依照有無施加電壓來控制透射-散射，因此很適合應用在液晶光閘、液晶調光裝置、透明顯示器等。又，可依照有無施加電壓來控制光學狀態，因此可作為光學調變元件使用。 此外，亦可利用在可顯示文字或圖樣之展示窗、各種告示板及汽車的儀表板等。
[實施例] 以下以實施例進一步詳細說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。
(例1-1~例3-1) 液晶性化合物使用了具有負介電各向異性之向列液晶(Tc=98℃、Δε=-5.6、Δn=0.220)。硬化性化合物使用了式(a)之非液晶性硬化性化合物(ST03776、Synthon Chemicals公司製)及/或式(b)之液晶性硬化性化合物(LC242、BASF公司製：Cr 65 N 118 I)。各例之液晶性化合物以及非液晶性硬化性化合物及液晶性硬化性化合物之質量比顯示於表1。其他成分則使用了聚合引發劑(BiPE(TCI公司))。 [化31]
Figure 02_image059
[化32]
Figure 02_image061
將液晶性化合物及硬化性化合物設定為表1之質量比，並混合相對於硬化性化合物總量為1質量%之量的聚合引發劑後，在設定為80℃之加熱攪拌器上加熱攪拌而獲得硬化性化合物均勻溶解於液晶化合物中之液晶組成物。又，例1-2、1-3、2-2、2-3為實施例，該等以外之例1-1、例1-4、例1-5、例2-1、例2-4、例2-5、例3-1為比較例。 [表1]
Figure 02_image063
>室溫保管穩定性評估> 將呈現硬化性化合物均勻溶解之狀態的上述液晶組成物在室溫25℃之環境下靜置1小時。將靜置後之液晶組成物夾持在載玻片與玻片之間，評估有無硬化性化合物析出。沒有析出者評估為A(良)，有析出者評估為B(差)。
評估結果顯示於表2。僅使用非液晶性硬化性化合物作為硬化性化合物之例1-1、例2-1及硬化性化合物相對於液晶組成物佔20質量%以上之例3-1中，如表2所示有發現析出物。析出物為非液晶性硬化性化合物，析出原因認為是因為非液晶性硬化性化合物之溶解性很低所致。前述3例以外皆無觀測到析出。可知令液晶組成物中含有整體之8質量%以上且低於20質量%的硬化性化合物，可獲得良好的相溶性。
>製作液晶光學元件> 於一對玻璃基板上形成ITO薄膜(銦錫氧化物)作為透明電極而獲得電極圖案。接著，於整面形成一約50μm厚之SiO2 -TiO2 系金屬氧化膜作為絶緣膜。再於其上形成一由預傾角約90°之聚醯亞胺薄膜所構成的配向膜。使前述一對玻璃基板隔著由直徑6μm之樹脂珠所構成之隔件呈相對向，並將用以注入液晶組成物之孔以外均以環氧樹脂密封來製作液晶晶胞。在室溫下利用真空注入法將所調製之液晶組成物充填至該液晶晶胞後，以紫外線硬化性之密封材密封注入孔。在該液晶晶胞保持在30℃之狀態下，藉由主波長365nm之化學燈自上下方照射2mW/cm2 之紫外線15分鐘，使硬化性化合物硬化來製造液晶光學元件。
在室溫保管穩定性評估中有觀測到析出之例1-1、2-1及3-1中，無法製出液晶光學元件，該等以外之液晶組成物則都有製作出液晶光學元件。所得液晶光學元件呈透明狀態，對一對ITO電極間施加100Hz、40V之矩形波電壓後，液晶光學元件則呈現散射狀態。即，獲得一未施加電壓時顯示透射狀態且施加電壓時顯示散射狀態之液晶光學元件。上述透射狀態之霧度值在有製出液晶光學元件之試樣皆為2%以下，獲得良好的透明性。
>液晶光學元件之特性評估> 以會聚角5°之胥來侖(Schlieren)系光學系統測出本液晶光學元件之透射率，並以未施加電壓狀態下之透明狀態的透射率值當分子，以100Hz、40V之施加電壓狀態下之散射狀態之透射率當分母，算出之值即令為元件對比。元件對比在視覺效果上以10以上為佳。又，為100Hz、40V之施加電壓狀態下之散射狀態時，也有於元件之背面側設置光源以評估從相反側射出之前向散射光(forward‐scattered light)的著色。該等結果顯示於表2。例1-4中，散射很弱，無法確認散射特性。又，如表2所示，例1-5、例2-4及例2-5有發現紅色或紅綠色的著色。相對於此，例1-2、例1-3、例2-2、例2-3皆無觀測到著色，確認為無色。
[表2]
Figure 02_image065
(例4-1~例4-5) 硬化性化合物使用了式(a)之非液晶性硬化性化合物及/或式(c)之液晶性硬化性化合物(ST00975、Synthon Chemicals公司製、Cr 86 N 116 I)並以表3所示質量比混合，除此以外以與上述例1-1等相同方法製得液晶組成物。 [化33]
Figure 02_image067
又，例4-2、4-3為實施例，該等以外之例4-1、4-4、4-5為比較例。 [表3]
Figure 02_image069
以與上述例同樣地方式測定例4-1~4-5之室溫保管穩定性、液晶光學元件之特性並將所得結果顯示於表4。評估方法與例1-1等中所說明之方法相同。 [表4]
Figure 02_image071
評估室溫保管穩定性的結果，例4-1中有觀測到析出，其餘以外之試樣則未看到析出。可知，令液晶性硬化性化合物之含量比非液晶性硬化性化合物之含量多，且硬化性化合物之含量佔整體之8質量%以上且低於20質量%，可獲得良好的相溶性。
在室溫保管穩定性評估中有觀測到析出之例4-1中，無法製出液晶光學元件，該等以外之液晶組成物則都有製作出液晶光學元件。所得液晶光學元件呈透明狀態，對一對ITO電極間施加100Hz、40V之矩形波電壓後，液晶光學元件則呈現散射狀態。即，獲得一未施加電壓時顯示透射狀態且施加電壓時顯示散射狀態之液晶光學元件。上述透射狀態之霧度值在有製出液晶光學元件之試樣皆為2%以下，獲得良好的透明性。
接下來，以與上述相同的方法評估前向散射光之著色。該等結果在例4-4中散射很弱，無法確認散射特性。又，例4-5之試樣有觀測到紅色的著色。相對於此，例4-2、例4-3之試樣無觀測到著色，確認為無色。
(例5-1~例5-5) 硬化性化合物使用了式(a)之非液晶性硬化性化合物、式(d)之非液晶性硬化性化合物及式(c)之液晶性硬化性化合物之至少任一者，並以表5所示質量比混合，除此以外以與上述例1-1等相同方法製得液晶組成物。 [化34]
Figure 02_image073
又，例5-2、5-3為實施例，該等以外之例5-1、5-4、5-5為比較例。 [表5]
Figure 02_image075
以與上述例同樣地方式測定例5-1~5-5之室溫保管穩定性、液晶光學元件之特性並將所得結果顯示於表6。評估方法與例1-1等中所說明之方法相同。 [表6]
Figure 02_image077
評估室溫保管穩定性的結果，例5-1中有觀測到析出，其餘以外之試樣則未看到析出。可知令液晶性硬化性化合物之含量比非液晶性硬化性化合物之含量多，且硬化性化合物之含量佔整體之8質量%以上且低於20質量%，可獲得良好的相溶性。 在室溫保管穩定性評估中有觀測到析出之例5-1中，無法製出液晶光學元件，該等以外之液晶組成物則都有製作出液晶光學元件。所得液晶光學元件呈透明狀態，對一對ITO電極間施加100Hz、40V之矩形波電壓後，液晶光學元件則呈現散射狀態。即，獲得一未施加電壓時顯示透射狀態且施加電壓時顯示散射狀態之液晶光學元件。上述透射狀態之霧度值在有製出液晶光學元件之試樣皆為2%以下，獲得良好的透明性。 接下來，以與上述相同的方法評估前向散射光之著色。該等結果確認例5-4及例5-5之試樣有觀測到紅色的著色。相對於此，例4-2、例4-3之試樣無觀測到著色，確認為無色。
(例6-1~例6-5) 硬化性化合物使用了式(a)之非液晶性硬化性化合物及式(c)之液晶性硬化性化合物中之至少一者以及用以提升配向調節材之柔軟性的式(e)之非液晶性硬化性化合物(A-PTMG65、新中村化學公司製)，並以表7所示質量比混合，除此以外以與上述例1-1等相同方法製得液晶組成物。 [化35]
Figure 02_image079
又，例6-2、6-3為實施例，該等以外之例6-1、6-4、6-5為比較例。 [表7]
Figure 02_image081
以與上述例同樣地方式測定例6-1~6-5之室溫保管穩定性、液晶光學元件之特性並將所得結果顯示於表6。評估方法與例1-1等中所說明之方法相同。 [表8]
Figure 02_image083
評估室溫保管穩定性的結果，例6-1中有觀測到析出，其餘以外之試樣則未看到析出。可知令液晶性硬化性化合物之含量比非液晶性硬化性化合物之含量多，且硬化性化合物之含量佔整體之8質量%以上且低於20質量%，可獲得良好的相溶性。 在室溫保管穩定性評估中有觀測到析出之例6-1中，無法製出液晶光學元件，該等以外之液晶組成物則都有製作出液晶光學元件。所得液晶光學元件呈透明狀態，對一對ITO電極間施加100Hz、40V之矩形波電壓後，液晶光學元件則呈現散射狀態。即，獲得一未施加電壓時顯示透射狀態且施加電壓時顯示散射狀態之液晶光學元件。上述透射狀態之霧度值在有製出液晶光學元件之試樣皆為2%以下，獲得良好的透明性。 接下來，以與上述相同的方法評估前向散射光之著色。該等結果在例6-4中散射很弱，無法確認散射特性。又，例6-5之試樣有觀測到紅色的著色。相對於此，例6-2、例6-3之試樣無觀測到著色，為無色。
如該等例子所示，使用非液晶性硬化性化合物與液晶性硬化性化合物之混合物作為硬化性化合物，且令硬化性化合物之含量佔整體之8質量%以上且低於20質量%，並且令非液晶性硬化性化合物多於液晶性硬化性化合物，藉由備齊這些條件，可獲得以下效果。即，可獲得室溫下相溶性良好的液晶組成物。而且，可獲得液晶光學元件之對比特性優異，且散射狀態下透射光無著色之良好結果。另，對比值雖會依各液晶組成物而大幅變動，但不論是哪一個試樣，都確認可導出上述結論。吾等認為，可兼具相溶性與液晶光學元件特性的理由是因為，藉由將液晶性硬化性化合物與非液晶性硬化性化合物之量比平衡維持在特定的範圍內，則得以保持液晶組成物的相溶性，同時在形成配向調節材之相分離階段可形成適當的晶域大小。
1:電光學機能層 2:液晶化合物 3:配向調節材 10:第1基板 11:第1配向機能層 20:第2基板 21:第2配向機能層 30:施加電場機構 31、31a:第1電極 32、32a:第2電極 33、37:連結部 34、38:櫛齒部 100、100a:液晶光學元件
圖1係第1實施形態之液晶光學元件在未施加電壓時主要部分的示意說明圖。 圖2係第1實施形態之液晶光學元件在施加電壓時主要部分的示意說明圖。 圖3係第2實施形態之液晶光學元件在未施加電壓時主要部分的示意說明圖。 圖4係用以說明第2實施形態之施加電壓機構之構成的示意俯視圖。
1:電光學機能層
2:液晶化合物
3:配向調節材
10:第1基板
11:第1配向機能層
20:第2基板
21:第2配向機能層
31:第1電極
32:第2電極
100:液晶光學元件

Claims (7)

  1. 一種液晶組成物，含有： 液晶化合物，其顯示液晶性且為非硬化性化合物； 液晶性硬化性化合物，其具有聚合性官能基；及 非液晶性硬化性化合物，其具有聚合性官能基； 其中，前述非液晶性硬化性化合物之含量比前述液晶性硬化性化合物之含量多， 且前述液晶性硬化性化合物及前述非液晶性硬化性化合物之合計量佔整體之8質量%以上且低於20質量% 前述非液晶性硬化性化合物含有式(1)所示化合物； [化1]
    Figure 03_image085
    惟，A1 、A2 ：分別獨立為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙基或烯丙基； R1 、R2 ：分別獨立為碳數2~6之伸烷基； Z：2價液晶原結構部； n、m：分別獨立為1~10之整數。
  2. 如請求項1之液晶組成物，其中前述非液晶性硬化性化合物更含有式(2)所示化合物； [化2]
    Figure 03_image087
    惟，A3 ~A5 ：分別獨立為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基醚基、乙烯基或環氧丙基醚基； R3 ：碳原子間可具有一個或複數個醚性氧原子之直鏈或分枝狀碳數1~50的1~3價有機基； p、q、r：分別獨立為0~3，惟，p+q+r=1~3。
  3. 如請求項1或2之液晶組成物，其中前述液晶性硬化性化合物之含量小於整體之10質量%。
  4. 如請求項1或2之液晶組成物，其中前述液晶性硬化性化合物為二官能硬化性化合物。
  5. 如請求項1或2之液晶組成物，其係用來形成液晶光學元件之下述電光學機能層，該液晶光學元件具備： 一對基板，其中至少一者為透明； 電光學機能層，其被前述一對基板所夾持且含有液晶化合物及配向調節材，該配向調節材用以調節前述液晶化合物之配向； 施加電場機構，其使電場發生於前述電光學機能層內。
  6. 一種液晶光學元件，具備： 一對基板，其中至少一者為透明； 電光學機能層，其被前述一對基板所夾持；及 施加電場機構，其使電場發生於前述電光學機能層內； 其中，前述電光學機能層含有液晶化合物及配向調節材，該配向調節材用以調節前述液晶化合物之配向； 相對於前述電光學機能層整體，前述配向調節材佔8質量%以上且低於20質量%，且前述配向調節材之構成成分源自非液晶性硬化性化合物的比率較源自液晶性硬化性化合物者多， 前述非液晶性硬化性化合物含有式(1)所示化合物； [化1]
    Figure 03_image089
    惟，A1 、A2 ：分別獨立為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙基或烯丙基； R1 、R2 ：分別獨立為碳數2~6之伸烷基； Z：2價液晶原結構部； n、m：分別獨立為1~10之整數。
  7. 如請求項6之液晶光學元件，其在未施加電壓時呈現透明狀態，在施加電壓時則呈現入射光散射之狀態。
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