TWI806843B

TWI806843B - 液晶複合體的用途

Info

Publication number: TWI806843B
Application number: TW106140192A
Authority: TW
Inventors: 松田尚子; 栗原衣理子; 齋藤将之
Original assignee: 日商捷恩智股份有限公司; 日商捷恩智石油化學股份有限公司
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2023-07-01
Also published as: WO2018105312A1; EP3553154A1; JPWO2018105312A1; JP7036029B2; KR20190090774A; CN109844066A; US20190292461A1; TW201823433A; CN109844066B; EP3553154A4

Abstract

本發明提供一種包含如下液晶組成物且適於調光的液晶複合體及具有該液晶複合體的液晶調光元件，所述液晶組成物滿足上限溫度高、下限溫度低、黏度小、光學各向異性大、負介電各向異性大之類的特性的至少一種，或者於該些特性的至少兩種之間具有適當的平衡。一種液晶複合體，包含液晶組成物以及聚合物，所述液晶組成物含有具有大的負介電各向異性的特定化合物，該液晶複合體可更含有具有高的上限溫度或低的下限溫度的特定化合物。

Description

液晶複合體的用途

本發明主要是有關於一種液晶調光元件。更詳細而言，本發明是有關於一種具有將聚合物與液晶組成物組合而成的液晶複合體的液晶調光元件。

於液晶調光元件中有利用光散射等的方法。此種元件用於窗玻璃或房間的隔斷之類的建築材料、車載零件等中。該些元件中，除玻璃基板之類的硬質基板外，亦使用塑膠膜之類的軟質基板。對於該些基板所夾持的液晶組成物而言，藉由調節所施加的電壓而液晶分子的排列會發生改變。藉由該方法，可控制透過液晶組成物的光，故而液晶調光元件被廣泛用於顯示器、光學快門、調光窗(現有文獻1)、智慧型窗戶(smart window)(現有文獻2)等中。

液晶調光元件的一例為光散射模式的高分子分散型。液晶組成物分散於聚合物中。該元件具有以下特徵。元件的製作容易。容易大面積地進行膜厚控制，因此可製作大畫面的元件。無需偏光板，因此可達成鮮明的顯示。因利用光散射而視場角廣。該元件因具有此種優異的性質而可期待用於調光玻璃、投影型顯示器、大面積顯示器等中。

另一例為聚合物網絡(polymer network)型的液晶調光元件。該類型的元件中，於聚合物的三維網絡中存在液晶組成物。該組成物為連續的，該方面與高分子分散型不同。該類型的元件亦具有與高分子分散型的元件相同的特徵。亦有聚合物網絡型與高分子分散型混合存在的液晶調光元件。

於液晶調光元件中使用具有適當的特性的液晶組成物。藉由提高該組成物的特性，可獲得具有良好特性的元件。將兩者的特性中的關聯歸納於下述表1中。基於元件來對組成物的特性進一步進行說明。向列相的溫度範圍與元件可使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳的上限溫度為約90℃以上，而且向列相的較佳的下限溫度為約-20℃以下。組成物的黏度與元件的響應時間相關聯。為了控制光的透過率，較佳為響應時間短。理想為短於1毫秒的響應時間。因此，較佳為組成物的黏度小。尤佳為低溫下的黏度小。

組成物的光學各向異性與液晶調光元件的霧度率相關聯。霧度率是擴散光相對於總透過光的比例。當阻擋光時較佳為霧度率大。對於大的霧度率而言較佳為光學各向異性大。組成物的介電各向異性大有助於元件中的臨限電壓低或消耗電力小。因此，較佳為介電各向異性大。組成物的比電阻大有助於元件中的電壓保持率大。因此，較佳為於初始階段中具有大的比電阻的組成物。較佳為於長時間使用後亦具有大的比電阻的組成物。組成物對光或熱的穩定性或耐候性與元件的壽命相關聯。當該穩定性或耐侯性良好時，壽命長。對元件期待該些特性。

液晶調光元件中有正常模式(normal mode)與反向模式(reverse mode)。於正常模式下，當不施加電壓時為不透明，當施加電壓時變為透明。於反向模式下，當不施加電壓時為透明，當施加電壓時變為不透明。期待將於元件產生了故障時變為透明的反向模式的元件用於汽車的窗戶等中。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平06-273725號公報

[專利文獻2]國際公開2011-96386號公報

[專利文獻3]日本專利特開昭63-278035號公報

[專利文獻4]日本專利特開平01-198725號公報

[專利文獻5]日本專利特開平07-104262號公報

[專利文獻6]日本專利特開平07-175045號公報

本發明的課題為提供一種包含如下的液晶組成物且適於調光的液晶複合體，所述液晶組成物滿足向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性大、負介電各向異性大、比電阻大、對光的穩定性高、對熱的穩定性高、彈性常數大之類的特性的至少一種。另一課題為提供一種包含如下的液晶組成物且適於調光的液晶複合體，所述液晶組成物於該些特性的至少兩種之間具有適當平衡。又一課題為提供一種具有此種液晶複合體的液晶調光元件。又一課題為提供一種具有響應時間短、電壓保持率大、臨限電壓低、霧度率大、壽命長之類的特性的液晶調光元件。

本發明是有關於一種液晶複合體、具有該複合體的液晶調光元件等，所述液晶複合體包含含有選自式(1)所表示的化合物中的至少一種化合物作為第一成分的液晶組成物、以及聚合物。

式(1)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基；環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、 1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、至少一個氫經氟或氯所取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的色原烷-2,6-二基；環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基；Z¹及Z²獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基、或亞甲基氧基；a為1、2、或3，b為0或1；而且a與b的和為3以下。

本發明的優點為提供一種包含如下的液晶組成物且適於調光的液晶複合體，所述液晶組成物滿足向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性大、負介電各向異性大、比電阻大、對光的穩定性高、對熱的穩定性高、彈性常數大之類的特性的至少一種。另一優點為提供一種包含如下的液晶組成物且適於調光的液晶複合體，所述液晶組成物於該些特性的至少兩種之間具有適當平衡。又一優點為提供一種具有此種液晶複合體的液晶調光元件。又一優點為提供一種具有響應時間短、電壓保持率大、臨限電壓低、霧度率大、壽命長之類的特性的液晶調光元件。

於該說明書中，使用「液晶性化合物」、「聚合性化合物」、「液晶組成物」、「聚合性組成物」、「液晶複合體」、「液晶調光元件」等用語。「液晶性化合物」是具有向列相、層列相等液晶相的化合物，以及雖不具有液晶相但出於調節向列相的溫度範圍、黏度、介電各向異性之類的特性的目的而添加於組成物中的化合物的總稱。該化合物具有例如1,4-伸環己基或1,4-伸苯基之類的六員環，且其分子結構為棒狀(rod like)。「聚合性化合物」是出於使液晶組成物中生成聚合物的目的而添加的化合物。具有烯基的液晶性化合物於其意義方面並非為聚合性。

「液晶組成物」是藉由將多種液晶性化合物混合來製備。於該液晶組成物中視需要來添加光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、極性化合物之類的添加物。於添加有添加物的情況下，液晶性化合物的比例亦是由基於不包含添加物的液晶組成物的重量百分率(重量%)來表示。添加物的比例是由基於不包含添加物的液晶組成物的重量百分率(重量%)來表示。即，液晶性化合物或添加物的比例是基於液晶性化合物的總重量而算出。

「聚合性組成物」是藉由在液晶組成物中混合聚合性化合物來製備。即，聚合性組成物為至少一種聚合性化合物與液晶組成物的混合物。於聚合性化合物中，視需要來添加聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物之類的添加物。於添加有添加物的情況下，聚合性化合物或液晶組成物的比例亦是由基於不包含添加物的聚合性組成物的重量百分率(重量%)來表示。聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物之類的添加物的比例是由基於液晶組成物的重量百分率(重量%)來表示。「液晶複合體」藉由聚合性組成物的聚合處理而生成。「液晶調光元件」是具有液晶複合體且用於調光的液晶面板及液晶模組的總稱。

有時將「向列相的上限溫度」簡稱為「上限溫度」。有時將「向列相的下限溫度」簡稱為「下限溫度」。「比電阻大」是指組成物於初始階段中具有大的比電阻，而且於長時間使用後亦具有大的比電阻。「電壓保持率大」是指元件於初始階段中不僅在室溫下，而且在接近於上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率，而且於長時間使用後不僅在室溫下，而且在接近於上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率。有時藉由經時變化試驗來研究組成物或元件的特性。「提高介電各向異性」的表述於介電各向異性為正的組成物時，是指其值正向地增加，於介電各向異性為負的組成物時，是指其值負向地增加。

有時將式(1)所表示的化合物簡稱為「化合物(1)」。有時將選自式(1)所表示的化合物中的至少一種化合物簡稱為「化合物(1)」。「化合物(1)」是指式(1)所表示的一種化合物、兩種化合物的混合物、或三種以上化合物的混合物。對於其他式所表示的化合物亦相同。「至少一個‘A’」的表述是指‘A’的數量為任意。「至少一個‘A’可經‘B’取代」的表述是指當‘A’的數量為一個時，‘A’的位置為任意，當‘A’的數量為兩個以上時，它們的位置亦可無限制地選擇。該規則亦適用於「至少一個‘A’經‘B’取代」的表述。

有時於該說明書中使用「至少一個-CH₂-可經-O-取代」之類的表述。該情況下，-CH₂-CH₂-CH₂-可藉由不鄰接的-CH₂-經-O-取代而轉換為-O-CH₂-O-。然而，鄰接的-CH₂-不會經-O-取代。其原因在於：該取代中會生成-O-O-CH₂-(過氧化物)。即，該表述是指「一個-CH₂-可經-O-取代」與「至少兩個不鄰接的-CH₂-可經-O-取代」兩者。該規則不僅適用於取代為-O-的情況，亦適用於取代為如-CH=CH-或-COO-之類的二價基的情況。

成分化合物的化學式中，將末端基R¹的記號用於多種化合物。該些化合物中，任意的兩個R¹所表示的兩個基可相同，或者亦可不同。例如，有化合物(1-1)的R¹為乙基，且化合物(1-2)的R¹為乙基的情況。亦有化合物(1-1)的R¹為乙基，而化合物(1-2)的R¹為丙基的情況。該規則亦適用於其他記號。式(1)中，當下標‘a’為2時，存在兩個環A。該化合物中，兩個環A所表示的兩個基可相同，或者亦可不同。該規則亦適用於下標‘a’大於2時的任意兩個環A。該規則亦適用於其他記號。該規則亦適用於化合物具有由相同記號所表示的取代基的情況。

由六角形包圍的A、B、C、D等記號分別與環A、環B、環C、環D等環相對應，且表示六員環、縮合環等環。「環A及環B獨立地為X、Y、或Z」的表述中，由於主語為多個，故使用「獨立地」。當主語為「環A」時，由於主語為單數，故不使用「獨立地」。當「環A」於多個式中使用時，「可相同，或者亦可不同」的規則適用於「環A」。對於其他基亦相同。

2-氟-1,4-伸苯基是指下述兩種二價基。化學式中，氟可為朝左(L)，亦可為朝右(R)。該規則亦適用於四氫吡喃-2,5-二基之類的藉由自環去除兩個氫而生成的左右非對稱的二價基。該規則亦適用於羰基氧基(-COO-或-OCO-)之類的二價的鍵結基。

液晶性化合物的烷基為直鏈狀或分支狀，不包含環狀烷基。於液晶性化合物中，直鏈狀烷基優於分支狀烷基。該些情況對於烷氧基、烯基等末端基亦相同。為了提高上限溫度，與1,4-伸環己基相關的立體構型是反式構型優於順式構型。

本發明為下述項等。

項1. 一種液晶複合體，其包含含有選自式(1)所表示的化合物中的至少一種化合物作為第一成分的液晶組成物、以及聚合物。

式(1)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基；環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、至少一個氫經氟或氯所取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的色原烷-2,6-二基；環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基；Z¹及Z²獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基、或亞甲基氧基；a為1、2、或3，b為0或1；而且a與b的和為3以下。

項2. 如項1所述的液晶複合體，其中液晶組成物含有選自式(1-1)至式(1-22)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分。

式(1-1)至式(1-22)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。

項3. 如項1或項2所述的液晶複合體，其中基於液晶組成物的重量，第一成分的比例為20重量%至90重量%的範圍。

項4. 如項1至項3中任一項所述的液晶複合體，其中液晶組成物更含有選自式(2)所表示的化合物中的至少一種化合物作為第二成分。

式(2)中，R³及R⁴獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基；環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z³為單鍵、伸乙基、或羰基氧基；c為1、2、或3。

項5. 如項1至項4中任一項所述的液晶複合體，其中液晶組成物更含有選自式(2-1)至式(2-13)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分。

式(2-1)至式(2-13)中，R³及R⁴獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。

項6. 如項4或項5所述的液晶複合體，其中基於液晶組成物的重量，第二成分的比例為10重量%至70重量%的範圍。

項7. 如項1至項6中任一項所述的液晶複合體，其中聚合物為自包含式(3)所表示的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物。

P¹-Z⁴-P² (3)

式(3)中，Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基、氟、氯、或P³取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經R⁵或P³取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代； P¹、P²、及P³獨立地為聚合性基。

項8. 如項1至項6中任一項所述的液晶複合體，其中聚合物為自式(3)所表示的化合物衍生的聚合物。

P¹-Z⁴-P² (3)

式(3)中，Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基、氟、氯、或P³取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經R⁵或P³取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代；P¹、P²、及P³獨立地為聚合性基。

項9. 如項7或項8所述的液晶複合體，其中，式(3)中，P¹、P²、及P³獨立地為選自式(P-1)至式(P-6)所表示的聚合性基的群組中的基。

式(P-1)至式(P-6)中，M¹、M²、及M³獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至5的烷基。

項10. 如項7至項9中任一項所述的液晶複合體，其中，式(3)中，P¹、P²、及P³的至少一者為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。

項11. 如項1至項6中任一項所述的液晶複合體，其中聚合物為自包含式(4)所表示的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物。

式(4)中，M⁴及M⁵獨立地為氫或甲基；Z⁵為碳數20至80的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至20的烷基、氟、或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂- 可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

項12. 如項1至項6中任一項所述的液晶複合體，其中聚合物為自包含式(5)所表示的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物。

式(5)中，M⁶為氫或甲基；Z⁶為單鍵或碳數1至5的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代；R⁶為碳數1至40的烷基，所述烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經碳數1至12的烷基取代，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

項13. 如項12所述的液晶複合體，其中，式(5)中，R⁶為碳數1至40的烷基，所述烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

項14. 如項1至項6中任一項所述的液晶複合體，其中聚合物為自包含選自式(6)、式(7)、及式(8)所表示的化合物的群組中的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物。

式(6)、式(7)、及式(8)中，環F、環G、環I、環J、環K、及環L獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、吡啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、萘-2,6-二基、或茀-2,7-二基，此處，至少一個氫可經氟、氯、氰基、羥基、甲醯基、三氟乙醯基、二氟甲基、三氟甲基、碳數1至5的烷基、碳數1至5的烷氧基、碳數1至5的烷氧基羰基、或碳數1至5的烷醯基取代；Z⁷、Z⁹、Z¹¹、Z¹²、及Z¹⁶獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-；Z⁸、Z¹⁰、Z¹³、及Z¹⁵獨立地為單鍵、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-OCOO-、-CONH-、-NHCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CHCOO-、 -OCOCH=CH-、-CH₂CH₂COO-、-OCOCH₂CH₂-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH₃)-、-C(CH₃)=N-、-N=N-、或-C≡C-；Z¹⁴為單鍵、-O-或-COO-；X為氫、氟、氯、三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數1至20的烷氧基、或碳數1至20的烷氧基羰基；e及g為1至4的整數；j及l獨立地為0至3的整數；j及l的和為1至4；d、f、h、i、k、及m獨立地為0至20的整數；M⁷至M¹²獨立地為氫或甲基。

項15. 如項1至項14中任一項所述的液晶複合體，其中基於液晶複合體的重量，液晶組成物的比例為50重量%至95重量%的範圍，聚合物的比例為5重量%至50重量%的範圍。

項16. 如項1至項15中任一項所述的液晶複合體，其中液晶複合體是藉由將含有液晶組成物以及聚合性化合物的聚合性組成物作為前驅物而獲得，所述聚合性組成物含有光聚合起始劑作為添加物。

項17. 一種液晶調光元件，其中調光層為如項1至項16中任一項所述的液晶複合體，調光層由一對透明基板夾持，透明基板具有透明電極。

項18. 如項17所述的液晶調光元件，其中透明基板為玻璃板或壓克力板。

項19. 如項17所述的液晶調光元件，其中透明基板為塑膠膜。

項20. 一種調光窗，其使用如項17至項19中任一項所述的液晶調光元件。

項21. 一種智慧型窗戶，其使用如項17至項19中任一項所述的液晶調光元件。

項22. 一種液晶複合體的用途，所述液晶複合體為如項1至項16中任一項所述的液晶複合體，其用於液晶調光元件中。

項23. 一種液晶複合體的用途，所述液晶複合體為如項1至項16中任一項所述的液晶複合體，其用於透明基板為塑膠膜的液晶調光元件中。

項24. 一種液晶複合體的用途，所述液晶複合體為如項1至項16中任一項所述的液晶複合體，其用於調光窗中。

項25. 一種液晶複合體的用途，所述液晶複合體為如項1至項16中任一項所述的液晶複合體，其用於智慧型窗戶中。

於項7的液晶複合體中，聚合物可自式(3)所表示的化合物衍生，或者可自與不同於式(3)所表示的化合物的聚合性化合物的混合物衍生。於項7至項9的液晶複合體中，於式(3)中，P¹、P²、及P³可獨立地為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。

本發明亦包括以下項。(a)如上所述的液晶複合體，其中基於液晶複合體的重量，液晶組成物的比例為50重量%至90重量%的範圍，聚合物的比例為10重量%至50重量%的範圍。(b)如上所述的液晶複合體，其中基於液晶複合體的重量，液晶組成物的比例為50重量%至85重量%的範圍，聚合物的比例為15重量%至50重量%的範圍。(c)如上所述的液晶複合體，其中基於液晶複合體的重量，液晶組成物的比例為60重量%至80重量%的範圍，聚合物的比例為20重量%至40重量%的範圍。

以如下順序對本發明的液晶調光元件進行說明。第一，對液晶複合體的構成進行說明。第二，對液晶組成物的構成進行說明。第三，對成分化合物的主要特性、以及該化合物對組成物帶來的主要效果進行說明。第四，對組成物中的成分的組合、成分的較佳的比例及其根據進行說明。第五，對成分化合物的較佳形態進行說明。第六，示出較佳的成分化合物。第七，對成分化合物的合成方法進行說明。第八，對可添加於組成物中的添加物進行說明。第九，對聚合性化合物以及聚合性組成物進行說明。最後，對液晶複合體進行說明。

第一，對液晶複合體的構成進行說明。液晶複合體是藉由聚合性組成物的聚合而獲得。聚合性組成物為液晶組成物與聚合性化合物的混合物。該液晶組成物的介電各向異性為負。亦可於該組成物中添加添加物。添加物為光聚合起始劑、極性化合物等。聚合性組成物藉由聚合而生成的聚合物會進行相分離，因此提供液晶複合體。即，生成將聚合物與液晶組成物組合而成的液晶複合體。該液晶複合體適合於當不施加電壓時為透明且當施加電壓時變為不透明的反向模式的元件。液晶組成物的光學各向異性與聚合物的折射率與液晶調光元件的透明性相關聯。一般而言，液晶組成物的光學各向異性(△n)較高者較佳。光學各向異性較佳為0.16以上，更佳為0.18以上。

於高分子分散型的元件中，液晶組成物如液滴般分散於聚合物中。各個液滴獨立而不連續。另一方面，於聚合物網絡型的元件中，聚合物具有三維的網格結構，液晶組成物被該網格包圍且為連續的。於該些元件中，為了有效率地發生光散射，基於液晶複合體的液晶組成物的比例較佳為較大。藉由減小液滴或網格而驅動電壓下降，因此聚合物的比例較佳為較大。

基於液晶複合體的重量，液晶組成物的較佳的比例為50重量%至95重量%的範圍。該較佳的比例亦為50重量%至90重量%的範圍。尤佳的比例為50重量%至85重量%的範圍。特佳的比例為60重量%至80重量%的範圍。特佳的比例為70重量%至80重量%的範圍。因液晶複合體與聚合物的合計為100重量%，故可容易地算出聚合物的比例。再者，基於液晶複合體的聚合物的比例與基於聚合性組成物的聚合性化合物的比例相同。

當液晶組成物與聚合物的比例為所述範圍內時，會生成聚合物網絡型的元件。當聚合物的比例大時，會混合存在高分子分散型的結構。另一方面，當聚合物的比例小於5重量%時，會生成聚合物穩定配向型的元件。將其簡稱為PSA(polymer sustained alignment)元件。於國際公開2012-050178號公報的實施例1中記載了「以相對於液晶材料而成為0.5wt%的方式添加單體」(段落0105)。如根據該記載可知般，於PSA元件中，於液晶材料(液晶組成物)中添加微量的聚合性化合物。

於PSA元件中，聚合物對液晶分子的預傾角進行調整。藉由將預傾角最佳化，液晶分子穩定化，且元件的響應時間縮短。另一方面，於反向模式的聚合物網絡型元件中，液晶分子藉由配向膜的作用而垂直配向，因此元件為透明。當對該元件施加電壓時，液晶分子與基板平行地排列。聚合物的折射率與液晶分子的折射率存在差異，因此會引起光散射，元件變為不透明。因此，於聚合物網絡型元件中，不同於PSA元件而不需要偏光板。

第二，對液晶組成物的構成進行說明。該組成物含有多種液晶性化合物。該組成物亦可含有添加物。添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物等。自液晶性化合物的觀點而言，該組成物被分類為組成物A與組成物B。組成物A除了含有選自化合物(1)及化合物(2)中的液晶性化合物以外，亦可更含有其他液晶性化合物、添加物等。「其他液晶性化合物」是與化合物(1)及化合物(2)不同的液晶性化合物。此種化合物是出於進一步調整特性的目的而混合於組成物中。

組成物B實質上僅包含選自化合物(1)及化合物(2)中的液晶性化合物。「實質上」是指組成物B雖可含有添加物，但不含其他液晶性化合物。與組成物A相比較，組成物B的成分的數量少。自降低成本的觀點而言，組成物B優於組成物A。自可藉由混合其他液晶性化合物來進一步調整特性的觀點而言，組成物A優於組成物B。

第三，對成分化合物的主要特性、以及該化合物對組成物帶來的主要效果進行說明。將成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的記號中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。記號L、M、S是基於成分化合物之間的定性比較的分類，記號0(零)是指極其小。

成分化合物對組成物的特性帶來的主要效果如下所述。化合物(1)提高介電各向異性。化合物(2)提高上限溫度或降低下限溫度。

第四，對組成物中的成分的組合、成分的較佳的比例及其根據進行說明。組成物中的成分的較佳的組合為第一成分+第二成分。

為了提高負介電各向異性，第一成分的較佳的比例為約20重量%以上，為了降低下限溫度，第一成分的較佳的比例為約90重量%以下。尤佳的比例為約30重量%至約85重量%的範圍。特佳的比例為約40重量%至約80重量%的範圍。

為了提高上限溫度或為了降低下限溫度，第二成分的較佳的比例為約10重量%以上，為了提高介電各向異性，第二成分的較佳的比例為約70重量%以下。尤佳的比例為約15重量%至約65重量%的範圍。特佳的比例為約20重量%至約60重量%的範圍。

第五，對成分化合物的較佳的形態進行說明。式(1)及式(2)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。為了提高對光或熱的穩定性，較佳的R¹或R²為碳數1至12的烷基，為了提高介電各向異性，較佳的R¹或R²為碳數1至12的烷氧基。

R³及R⁴獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。為了提高上限溫度或為了降低下限溫度，較佳的R³或R⁴為碳數2至12的烯基，為了提高對光或熱的穩定性，較佳的R³或R⁴為碳數1至12的烷基。

較佳的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。為了降低下限溫度，尤佳的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基。

較佳的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。為了降低下限溫度，尤佳的烷氧基為甲氧基或乙氧基。

較佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、或5-己烯基。為了降低下限溫度，尤佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。該些烯基中的-CH=CH-的較佳的立體構型依存於雙鍵的位置。出於為了降低下限溫度等原因，於1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之類的烯基中較佳為反式構型。於2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之類的烯基中較佳為順式構型。

較佳的烯基氧基為乙烯基氧基、烯丙基氧基、3-丁烯基氧基、3-戊烯基氧基、或4-戊烯基氧基。為了降低下限溫度，尤佳的烯基氧基為烯丙基氧基或3-丁烯基氧基。

至少一個氫經氟或氯所取代的烷基的較佳的例子為氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基、或8-氟辛基。為了提高介電各向異性，尤佳的例子為2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、或5-氟戊基。

至少一個氫經氟或氯所取代的烯基的較佳的例子為2,2-二氟乙烯基、3,3-二氟-2-丙烯基、4,4-二氟-3-丁烯基、5,5-二氟-4-戊烯基、或6,6-二氟-5-己烯基。為了降低下限溫度，尤佳的例子為2,2-二氟乙烯基或4,4-二氟-3-丁烯基。

環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的 1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、至少一個氫經氟或氯所取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的色原烷-2,6-二基。為了降低下限溫度或為了提高上限溫度，較佳的環A或環C為1,4-伸環己基，為了降低下限溫度，較佳的環A或環C為1,4-伸苯基。四氫吡喃-2,5-二基為

或

較佳為

環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基。為了降低下限溫度，較佳的環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基，為了降低光學各向異性，較佳的環B為2-氯-3-氟-1,4-伸苯基，為了提高介電各向異性，較佳的環B為7,8-二氟色原烷-2,6-二基。

環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、或2,5-二氟-1,4-伸苯基。為了提高上限溫度，較佳的環D或環E為1,4-伸環己基，為了降低下限溫度，較佳的環D或環E為1,4-伸苯基。

Z¹及Z²獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基、或亞甲基氧基。為了降低下限溫度，較佳的Z¹或Z²為單鍵或伸乙基，為了提高介電各向異性，較佳的Z¹或Z²為亞甲基氧基。Z³為單鍵、伸乙基、或羰基氧基。為了提高對光或熱的穩定性，較佳的Z³為單鍵。

a為1、2、或3；b為0或1；a及b的和為3以下。為了降低下限溫度，較佳的a為1，為了提高上限溫度，較佳的a為2或3。為了提高介電各向異性，較佳的b為0，為了降低下限溫度，較佳的b為1。c為1、2、或3。為了降低下限溫度，較佳的c為1，為了提高上限溫度，較佳的c為2或3。

聚合物衍生自聚合性化合物。聚合性化合物可為單獨一種，亦可為多種化合物的混合物。聚合性化合物的例子為化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)、化合物(6)、化合物(7)、或化合物(8)。聚合性化合物可為選自化合物(3)至化合物(8)的群組中的化合物的混合物。聚合性化合物亦可為與不同於化合物(3)至化合物(8)的聚合性化合物的混合物。較佳的聚合性化合物以50重量%以上的比例包含化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)、化合物(6)、化合物(7)、化合物(8)、或該些的混合物。

式(3)中，Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基、氟、氯、或P³取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經R⁵或P³取代。此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

藉由自碳環式或雜環式的飽和脂肪族化合物中去除兩個氫而生成的二價基的例子為1,4-伸環己基、十氫萘-2,6-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基等。藉由自碳環式或雜環式的不飽和脂肪族化合物中去除兩個氫而生成的二價基的例子為1,4-伸環己烯基、二氫吡喃-2,5-二基等。藉由自碳環式或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基的例子為1,4-伸苯基、至少一個氫經氟所取代的1,4-伸苯基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、萘-1,2-二基、嘧啶-2,5-二基等。

較佳的Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基取代，至少一個-CH₂-可經-O-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物或碳環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35。尤佳的Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基取代，至少一個-CH₂-可經-O-取代。

為了提高與液晶組成物的相容性，較佳的Z⁴包含1,4-伸環己基或1,4-伸苯基之類的環結構。為了容易地形成網格結構，較佳的Z⁴包含伸烷基之類的鏈狀結構。化合物(3)的一例為化合物(3-1)至化合物(3-3)。

式(3-1)中，p為1至6的整數，式(3-2)中，q為5至20的整數。

P¹、P²、及P³獨立地為聚合性基。較佳的聚合性基為式(P-1)至式(P-6)。尤佳的聚合性基為式(P-1)至式(P-3)。

式(P-1)至式(P-6)中，M¹、M²、及M³獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至5的烷基。為了提高反應性，較佳的M¹、M²、或M³為氫或甲基。尤佳的M¹為氫或甲基，尤佳的M²或M³為氫。

式(4)中，M⁴及M⁵獨立地為氫或甲基。為了提高反應性，較佳的M⁴或M⁵為氫。

Z⁵為碳數20至80的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至20的烷基、氟、或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。為了達成低電壓驅動，較佳的Z⁵為碳數20至60的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至20的烷基取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-COO-、或-OCO-取代。

為了達成低電壓驅動，尤佳的Z⁵為至少一個氫經烷基所取代的伸烷基。當伸烷基的兩個氫經烷基取代時，較佳為防止立體阻礙。例如，使兩個烷基充分分離，或者於其中一個烷基中使用碳數1至5的烷基。當至少三個氫經烷基取代時亦相同。

化合物(4)的一例為化合物(4-1)。

式(4-1)中，R⁷及R⁹獨立地為碳數1至5的烷基，R⁸及R¹⁰獨立地為碳數5至20的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，Z⁷為碳數10至30的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

化合物(4-1)的一例為化合物(4-1-1)及化合物(4-1-2)。

式(4-1-1)及式(4-1-2)中，例如R⁷及R⁹為乙基，R⁸及R¹⁰獨立地為-CH₂OCOC₉H₁₉、-CH₂OCOC₁₀H₂₁、-CH₂OC₈H₁₇、或-CH₂OC₁₁H₂₃。

式(5)中，M⁶為氫或甲基。為了提高反應性，較佳的M⁶為氫。

Z⁶為單鍵或碳數1至5的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。較佳的Z⁶為單鍵或碳數1至5的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

R⁶為碳數1至40的烷基，所述烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經碳數1至12的烷基取代，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。較佳的R⁶為碳數5至30的烷基。尤佳的R⁶為碳數5至30的分支狀烷基。

化合物(5)的一例為化合物(5-1)至化合物(5-6)。

式(5-1)至式(5-5)中，R¹¹為碳數5至20的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，R¹²及R¹³獨立地為碳數3至10的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。

式(6)、式(7)、及式(8)中，環F、環G、環I、環J、環K、及環L獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、吡啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、萘-2,6-二基、或茀-2,7-二基，此處，至少一個氫可經氟、氯、氰基、羥基、甲醯基、三氟乙醯基、二氟甲基、三氟甲基、碳數1至5的烷基、碳數1至5 的烷氧基、碳數1至5的烷氧基羰基、或碳數1至5的烷醯基取代。式(6)、式(7)、及式(8)中，較佳的環為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2-甲基-1,4-伸苯基、2-甲氧基-1,4-伸苯基、或2-三氟甲基-1,4-伸苯基。尤佳的環為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。

Z⁷、Z⁹、Z¹¹、Z¹²、及Z¹⁶獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-。Z⁸、Z¹⁰、Z¹³、及Z¹⁵獨立地為單鍵、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-OCOO-、-CONH-、-NHCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH₂CH₂COO-、-OCOCH₂CH₂-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH₃)-、-C(CH₃)=N-、-N=N-、或-C≡C-。Z¹⁴為單鍵、-O-、或-COO-。式(6)及式(7)中，較佳的Z⁸、Z¹⁰、Z¹³、或Z¹⁵為單鍵、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂COO-、或-OCOCH₂CH₂-。

X為氫、氟、氯、三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數1至20的烷氧基、或碳數1至20的烷氧基羰基。

e及g為1至4的整數；j及l獨立地為0至3的整數；j及l的和為1至4；d、f、h、i、k、及m獨立地為0至20的整數。

M⁷至M¹²獨立地為氫或甲基。

化合物(6)的一例為化合物(6-1)至化合物(6-24)。

式(6-1)至式(6-24)中，M⁷為氫或甲基，d為1至20的整數。

化合物(7)的一例為化合物(7-1)至化合物(7-31)。

式(7-1)至式(7-31)中，M⁸及M⁹獨立地為氫或甲基，f及h獨立地為1至20的整數。

化合物(8)的一例為化合物(8-1)至化合物(8-10)。

式(8-1)至式(8-10)中，M¹⁰、M¹¹、及M¹²獨立地為氫或甲基，i、k、及m獨立地為1至20的整數。

第六，示出較佳的成分化合物。較佳的化合物(1)為項2所述的化合物(1-1)至化合物(1-22)。該些化合物中，較佳為第一成分的至少一種為化合物(1-1)、化合物(1-2)、化合物(1-3)、化合物(1-4)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、或化合物(1-10)。較佳為第一成分的至少兩種為化合物(1-1)及化合物(1-6)、化合物(1-1)及化合物(1-10)、化合物(1-3)及化合物(1-6)、化合物(1-3)及化合物(1-10)、化合物(1-4)及化合物(1-6)、或化合物(1-4)及化合物(1-10)的組合。

較佳的化合物(2)為項5所述的化合物(2-1)至化合物(2-13)。該些化合物中，較佳為第二成分的至少一種為化合物(2-1)、化合物(2-3)、化合物(2-5)、化合物(2-6)、化合物(2-8)、或化合物(2-9)。較佳為第二成分的至少兩種為化合物(2-1)及化合物(2-5)、化合物(2-1)及化合物(2-6)、化合物(2-1)及化合物(2-8)、化合物(2-1)及化合物(2-9)、化合物(2-3)及化合物(2-5)、化合物(2-3)及化合物(2-6)、化合物(2-3)及化合物(2-8)、或化合物(2-3)及化合物(2-9)的組合。

第七，對成分化合物的合成方法進行說明。該些化合物可利用已知的方法來合成。例示合成方法。化合物(1-1)是利用日本專利特表平2-503441號公報中記載的方法來合成。化合物(2-1)是利用日本專利特開昭59-176221號公報中記載的方法來合成。抗氧化劑已有市售。後述的式(10)的r為1的化合物可自奧德里奇(西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation))獲取。r為7的化合物(10)等是利用美國專利3660505號說明書中記載的方法來合成。聚合性化合物可市售或藉由已知的方法來合成。

未記載合成方法的化合物可利用以下成書中記載的方法來合成：「有機合成(Organic Syntheses)」(約翰威立父子出版公司(John Wiley & Sons,Inc.))、「有機反應(Organic Reactions)」(約翰威立父子出版公司(John Wiley & Sons,Inc.))、「綜合有機合成(Comprehensive Organic Synthesis)」(培格曼出版公司(Pergamon Press))、「新實驗化學講座」(丸善)等。組成物是利用公知的方法，由以所述方式獲得的化合物來製備。例如，將成分化合物混合，然後藉由加熱而使其相互溶解。

第八，對可添加於組成物中的添加物進行說明。此種添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物等。出於引起液晶分子的螺旋結構來賦予扭轉角(torsion angle)的目的，而將光學活性化合物添加於組成物中。此種化合物的例子為化合物(9-1)至化合物(9-5)。光學活性化合物的較佳比例為約5重量%以下。尤佳的比例為約0.01重量%至約2重量%的範圍。

為了防止由大氣中的加熱所引起的比電阻下降，或者為了在長時間使用元件後，不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率，而將抗氧化劑添加於組成物中。抗氧化劑的較佳的例子是r為1至9的整數的化合物(10)等。

化合物(10)中，較佳的r為1、3、5、7、或9。尤佳的r為7。r為7的化合物(10)由於揮發性小，故而對於在長時間使用元件後，不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率而言有效。為了獲得所述效果，抗氧化劑的較佳的比例為約50ppm以上，為了不降低上限溫度或為了不提高下限溫度，抗氧化劑的較佳的比例為約600ppm以下。尤佳的比例為約100ppm至約300ppm的範圍。

紫外線吸收劑的較佳的例子為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有立體阻礙的胺之類的光穩定劑亦較佳。為了獲得所述效果，該些吸收劑或穩定劑的較佳的比例為約50ppm以上，為了不降低上限溫度或為了不提高下限溫度，該些吸收劑或穩定劑的較佳的比例為約10000ppm以下。尤佳的比例為約100ppm至約10000ppm的範圍。

為了適合於賓主(guest host，GH)模式的元件，而將偶氮系色素、蒽醌系色素等之類的二色性色素(dichroic dye)添加於組成物中。色素的較佳的比例為約0.01重量%至約10重量%的範圍。為了防止起泡，而將二甲基矽酮油、甲基苯基矽酮油等消泡劑添加於組成物中。為了獲得所述效果，消泡劑的較佳的比例為約1ppm以上，為了防止顯示不良，消泡劑的較佳的比例為約1000ppm以下。尤佳的比例為約1ppm至約500ppm的範圍。

聚合性化合物藉由紫外線照射而聚合。亦可於光聚合起始劑等聚合起始劑存在下進行聚合。用以進行聚合的適當條件、或起始劑的適當類型及量已為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知，並記載於文獻中。例如，作為光聚合起始劑的豔佳固(Irgacure)651(註冊商標；巴斯夫(BASF))、豔佳固(Irgacure)184(註冊商標；巴斯夫(BASF))、或德牢固(Darocur)1173(註冊商標；巴斯夫(BASF))適合於自由基聚合。

當保管聚合性化合物時，為了防止聚合，亦可添加聚合抑制劑。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制劑的狀態添加於組成物中。聚合抑制劑的例子為：對苯二酚、甲基對苯二酚之類的對苯二酚衍生物、4-第三丁基鄰苯二酚、4-甲氧基苯酚、啡噻嗪等。

極性化合物為具有極性的有機化合物。此處，不含具有離子鍵的化合物。氧、硫及氮之類的原子的電性偏陰性且存在具有部分負電荷的傾向。碳及氫為中性或存在具有部分正電荷的傾向。極性是因部分電荷在化合物中的不同種的原子間不均等地分佈而產生。例如，極性化合物具有-OH、-COOH、-SH、-NH₂、>NH、>N-之類的部分結構的至少一種。

第九，對聚合性化合物以及聚合性組成物進行說明。化合物(3)中，於聚合性基多的情況下，因交聯而包圍液滴的聚合物變得牢固，或網格變得緻密。較佳的聚合性化合物具有至少一個丙烯醯氧基(-OCO-CH=CH₂)或甲基丙烯醯氧基(-OCO-(CH₃)C=CH₂)。化合物(3)藉由聚合而提供對應的聚合物。於化合物(3)為揮發性的情況下，可使用其寡聚物。較佳的聚合物為無色透明，且不溶於液晶組成物中。較佳的聚合物與元件的基板的密接性優異，使驅動電壓下降。為了提高該效果，亦可併用與化合物(3)不同的聚合性化合物。

化合物(4)為二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯。Z⁵為伸烷基等，因此，聚合物容易形成網格結構。於Z⁵的分子鏈短時，聚合物的交聯部位接近，因此網格變小。於Z⁵的分子鏈長時，聚合物的交聯部位遠離，分子運動的自由度提高，因此驅動電壓下降。於Z⁵為分支狀時，自由度進一步提高，因此驅動電壓進一步下降。為了提高該效果，亦可併用與化合物(4)不同的聚合性化合物。

化合物(5)為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。於R⁶具有環狀結構時，與液晶組成物的親和性提高。於R⁶為伸烷基時，聚合物容易形成網格結構。於該聚合物中，藉由伸烷基而分子運動的自由度提高，因此驅動電壓下降。為了進一步提高該效果，亦可併用與化合物(5)不同的聚合性化合物。

化合物(6)、化合物(7)、及化合物(8)具有至少一個丙烯醯氧基(-OCO-CH=CH₂)或甲基丙烯醯氧基(-OCO-(CH₃)C=CH₂)。液晶性化合物具有液晶原(表現出液晶性的剛性的部位)，而該些化合物亦具有液晶原。因此，該些化合物與液晶性化合物一起藉由配向層的作用而於同一方向上配向。於聚合後亦維持該配向。此種液晶複合體具有高透明性。為了提高其他特性，亦可併用與化合物(6)、化合物(7)、及化合物(8)不同的聚合性化合物。

聚合性組成物為液晶組成物與聚合性化合物的混合物。亦可於液晶組成物中添加極性化合物。該化合物的極性基具有與玻璃基板、金屬氧化物膜等的表面的非共價鍵結的相互作用。該化合物藉由極性基的作用而吸附於基板表面，並控制液晶分子的配向。極性化合物不僅控制液晶分子，有時亦控制聚合性化合物。對極性化合物期待此種效果。

由聚合性組成物製備液晶複合體的方法如下所述。首先，於一對基板之間夾持聚合性組成物。接著，藉由熱或光使聚合性化合物進行聚合。於聚合時較佳為照射紫外線。藉由聚合，聚合物自聚合性組成物進行相分離。藉此，於基板之間形成調光層。該調光層被分類為高分子分散型、聚合物網絡型、兩者混合存在型。

最後，對液晶複合體進行說明。該液晶複合體用於液晶調光元件等中。其原因在於：可藉由對元件施加的電壓來控制元件的透明．不透明。該元件可藉由以下方法獲得。首先，於至少一者具有透明電極的一對透明基板之間，於較上限溫度高的溫度下藉由真空注入法或液晶滴注法夾持聚合性組成物。接著，藉由熱或照射紫外線而使聚合性組成物中的聚合性化合物聚合。此時，可形成包含液晶組成物與聚合物的調光層，因此可獲得液晶調光元件。

該基板的一例為玻璃板、石英板、壓克力板之類的不易變形的材質。另一例為壓克力膜、聚碳酸酯膜之類的可撓性的透明塑膠膜。根據用途，基板的其中一者亦可為矽樹脂等不透明的材料。該基板於其上具有透明電極。亦可於透明電極之上具有配向膜等。透明電極的例子為氧化銦錫(摻錫氧化銦(tin-doped indium oxide，ITO))或導電性聚合物。

關於基板上的配向層，合適的是聚醯亞胺或聚乙烯醇之類的薄膜。例如，聚醯亞胺配向膜可藉由將聚醯亞胺樹脂組成物塗佈於透明基板上，並於180℃以上的溫度下進行熱硬化，且視需要藉由棉布或嫘縈布進行摩擦處理而獲得。

使一對基板以透明電極層成為內側的方式對向。為了使基板間的厚度均勻，亦可放入間隔物。間隔物的例子為玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光學間隔物(photo spacer)等。調光層的較佳的厚度為2μm~50μm，尤佳為5μm~20μm。於將一對基板貼合時，可使用常用的密封劑。密封劑的例子為環氧系熱硬化性組成物。

於聚合性化合物的聚合時較佳為照射紫外線。紫外線照射燈的例子為金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。於使用光聚合起始劑時，紫外線的波長較佳為光聚合起始劑的吸收波長區域。避開液晶組成物的吸收波長範圍。較佳的波長為330nm以上。尤佳的波長為350nm以上。反應可於室溫附近進行，或者也於加熱下進行。

此種元件中，視需要可於元件的背面配置光吸收層、擴散反射板等。亦可附加鏡面反射、擴散反射、複歸性反射、全像反射等功能。

此種元件具有作為調光膜或調光玻璃的功能。於元件為膜狀的情況下，可貼附至已有的窗、或者藉由一對玻璃板進行夾持而製成層合玻璃。此種元件被用於設置於外壁的窗、或會議室與走廊的隔斷。即，存在電子百葉窗(electronic blind)、調光窗、智慧型窗戶等用途。進而，可將作為光開關的功能用於液晶快門等中。

[實施例]

藉由實施例來對本發明進一步進行詳細說明。本發明不受該些實施例的限制。本發明包含組成物(M1)與組成物(M2)的混合物。本發明亦包含將實施例的組成物的至少兩種混合而成的混合物。所合成的化合物是藉由核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)分析等方法來鑑定。化合物、組成物及元件的特性是藉由下述方法進行測定。

NMR分析：測定時使用布魯克拜厄斯賓(Bruker BioSpin)公司製造的DRX-500。¹H-NMR的測定中，使試樣溶解於CDCl₃等氘化溶媒中，於室溫下以500MHz、累計次數為16次的條件進行測定。使用四甲基矽烷作為內部標準。¹⁹F-NMR的測定中，使用CFCl₃作為內部標準，以累計次數24次來進行。核磁共振光譜的說明中，s是指單峰(singlet)，d是指雙重峰(doublet)，t是指三重峰(triplet)，q是指四重峰(quartet)，quin是指五重峰(quintet)，sex是指六重峰(sextet)，m是指多重峰(multiplet)，br是指寬峰(broad)。

氣相層析分析：測定時使用島津製作所製造的GC-14B型氣相層析儀。載體氣體為氦氣(2mL/min)。將試樣氣化室設定為280℃，將檢測器(火焰離子化檢測器(flame ionization detector，FID))設定為300℃。當進行成分化合物的分離時，使用安捷倫科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)製造的毛細管柱DB-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm；固定液相為二甲基聚矽氧烷；無極性)。該管柱於200℃下保持2分鐘後，以5℃/min的比例昇溫至280℃。將試樣製備成丙酮溶液(0.1重量%)後，將其1μL注入至試樣氣化室中。記錄計為島津製作所製造的C-R5A型層析儀組件(Chromatopac)、或其同等品。所得的氣相層析圖顯示出與成分化合物相對應的峰值的保持時間及峰值的面積。

用以稀釋試樣的溶媒可使用氯仿、己烷等。為了將成分化合物分離，可使用如下的毛細管柱。安捷倫科技有限公司製造的HP-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(Restek Corporation)製造的Rtx-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亞SGE國際公司(SGE International Pty.Ltd)製造的BP-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)。出於防止化合物峰值的重疊的目的，可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025(長度50m、內徑0.25mm、膜厚0.25μm)。

組成物中所含有的液晶性化合物的比例可利用如下所述的方法來算出。利用氣相層析(FID)來對液晶性化合物的混合物進行分析。氣相層析圖中的峰值的面積比相當於液晶性化合物的比例。當使用上文記載的毛細管柱時，可將各種液晶性化合物的修正係數視為1。因此，液晶性化合物的比例(重量%)可根據峰值的面積比來算出。

測定試樣：當測定組成物及元件的特性時，將組成物直接用作試樣。當測定化合物的特性時，藉由將該化合物(15重量%)混合於母液晶(85重量%)中來製備測定用試樣。根據藉由測定而獲得的值，利用外推法來算出化合物的特性值。(外推值)={(試樣的測定值)-0.85×(母液晶的測定值)}/0.15。當於該比例下，層列相(或結晶)於25℃下析出時，將化合物與母液晶的比例以10重量%：90重量%、5重量%：95重量%、1重量%：99重量%的順序變更。利用該外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度、及介電各向異性的值。

使用下述母液晶。成分化合物的比例是以重量%表示。

測定方法：利用下述方法來進行特性的測定。該些方法大多是社團法人電子資訊技術產業協會(Japan Electronics and Information Technology Industries Association；稱為JEITA)所審議製定的JEITA標準(JEITA．ED-2521B)中記載的方法、或者將其加以修飾而成的方法。用於測定的扭轉向列(twisted nematic，TN)元件中，未安裝薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)。

(1)向列相的上限溫度(NI；℃)：於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，以1℃/min的速度進行加熱。測定試樣的一部分自向列相變化為各向同性液體時的溫度。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。

(2)向列相的下限溫度(T_C；℃)：將具有向列相的試樣放入玻璃瓶中，於0℃、-10℃、-20℃、-30℃、及-40℃的冷凍器中保管10天後，觀察液晶相。例如，當試樣於-20℃下保持向列相的狀態，而於-30℃下變化為結晶或層列相時，將T_C記載為<-20℃。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。

(3)黏度(體積黏度；η；於20℃下測定；mPa．s)：測定時使用東京計器股份有限公司製造的E型旋轉黏度計。

(4)黏度(旋轉黏度；γ1；於25℃下測定；mPa．s)：測定時使用東陽特克尼卡(Toyo Technica)股份有限公司的旋轉黏性率測定系統LCM-2型。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為10μm的垂直向列(vertical alignment，VA)元件中注入試樣。對該元件施加矩形波(55V，1ms)。測定藉由該施加而產生的暫態電流(transient current)的峰值電流(peak current)及峰值時間(peak time)。利用該些測定值及介電各向異性來獲得旋轉黏度的值。介電各向異性是利用測定(6)中記載的方法進行測定。

(5)光學各向異性(折射率各向異性；△n；於25℃下測定)：使用波長為589nm的光，利用在接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。將主稜鏡的表面向一個方向摩擦後，將試樣滴加於主稜鏡上。折射率n∥是於偏光的方向與摩擦的方向平行時進行測定。折射率n⊥是於偏光的方向與摩擦的方向垂直時進行測定。光學各向異性的值是根據△n=n∥-n⊥的式子來計算。

(6)介電各向異性(△ε；於25℃下測定)：介電各向異性的值是根據△ε=ε∥-ε⊥的式子來計算。介電常數(ε∥及ε⊥)是以如下方式測定。

1)介電常數(ε∥)的測定：於經充分洗滌的玻璃基板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(0.16mL)的乙醇(20ml)溶液。利用旋轉器使玻璃基板旋轉後，於150℃下加熱1小時。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm的VA元件中放入試樣，利用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒後測定液晶分子的長軸方向上的介電常數(ε∥)。

2)介電常數(ε⊥)的測定：於經充分洗滌的玻璃基板上塗佈聚醯亞胺溶液。將該玻璃基板煅燒後，對所得的配向膜進行摩擦處理。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為9μm、扭轉角為80度的TN元件中注入試樣。對該元件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒後測定液晶分子的短軸方向的介電常數(ε⊥)。

(7)臨限電壓(Vth；於25℃下測定；V)：測定時使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm且摩擦方向為反平行的正常顯黑模式(normally black mode)的VA元件中放入試樣，使用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加的電壓(60Hz、矩形波)是以0.02V為單位，自0V階段性地增加至20V。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。製成當該光量達到最大時透過率為100%，且當該光量為最小時透過率為0%的電壓-透過率曲線。臨限電壓是由透過率達到 10%時的電壓來表示。

(8)電壓保持率(VHR；於60℃下測定；%)：測定中使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.5μm。於該TN元件中注入試樣，利用以紫外線進行硬化的黏接劑進行密封。將該TN元件放入60℃的恆溫槽中，施加脈衝電壓(1V、60微秒、3Hz)進行充電。利用高速電壓計，於166.6毫秒期間測定所衰減的電壓，求出單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為未衰減時的面積。電壓保持率是由面積A相對於面積B的百分率來表示。

(9)電壓保持率(UV-VHR；於60℃下測定；%)：對注入了試樣的TN元件，使用黑光(black light)作為光源，照射166.6分鐘的5毫瓦的紫外線。測定電壓保持率，來評價對紫外線的穩定性。TN元件的構成、電壓保持率的測定方法記載於項(8)中。具有大的UV-VHR的組成物對紫外線具有大的穩定性。UV-VHR較佳為90%以上，尤佳為95%以上。

(10)電壓保持率(加熱VHR；於60℃下測定；%)：將注入有試樣的TN元件於120℃的恆溫槽內加熱20小時後，測定電壓保持率，來評價對熱的穩定性。TN元件的構成、電壓保持率的測定方法記載於項(8)中。具有大的加熱VHR的組成物對熱具有大的穩定性。加熱VHR較佳為90%以上，尤佳為95%以上。

(11)響應時間(τ；於25℃下測定；ms)：測定時使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。低通濾波器(Low-pass filter)設定為5kHz。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm且摩擦方向為反平行的正常顯黑模式(normally black mode)的元件中放入試樣。使用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加矩形波(60Hz、10V、0.5秒)。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。當該光量達到最大時視作透過率為100%，當該光量為最小時視作透過率為0%。響應時間是由透過率自90%變化為10%所需要的時間(下降時間；fall time；毫秒)來表示。

(12)彈性常數(K11：展曲(splay)彈性常數、K33：彎曲(bend)彈性常數；於25℃下測定；pN)：測定時使用東陽特克尼卡(Toyo Technica)股份有限公司製造的EC-1型彈性常數測定器。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為20μm的VA元件中注入試樣。對該元件施加20伏特至0伏特的電荷，測定靜電電容及施加電壓。使用「液晶裝置手冊」(日刊工業新聞社)第75頁中的式(2.98)、式(2.101)對所測定的靜電電容(C)及施加電壓(V)的值進行擬合(fitting)，根據式(2.100)獲得彈性常數的值。

(13)比電阻(ρ；於25℃下測定；Ωcm)：於具備電極的容器中放入試樣1.0mL。對該容器施加直流電壓(10V)，測定10秒後的直流電流。比電阻是根據下式而算出。

(比電阻)={(電壓)×(容器的電容量)}/{(直流電流)×(真空的介電常數)}。 (式1)

(14)預傾角(度)：於預傾角的測定中使用分光橢圓儀M-2000U(J.A.伍拉姆股份有限公司(J.A.Woollam Co.,Inc.)製造)。

(15)配向穩定性(液晶配向軸穩定性)：評價邊緣場切換(fringe field switching，FFS)元件的電極側的液晶配向軸的變化。測定施加應力前的電極側的液晶配向角度Φ(before)，然後，對元件施加矩形波4.5V、60Hz 20分鐘後，緩衝1秒鐘，於1秒後及5分鐘後再次測定電極側的液晶配向角度Φ(after)。根據該些值並使用下述式來算出1秒後及5分鐘後的液晶配向角度的變化△Φ(deg.)。

△Φ(deg.)=Φ(after)-Φ(before) (式2)

該些測定是以J.希爾菲克(J.Hilfiker)、B.喬司(B.Johs)、C.赫辛格(C.Herzinger)、J.F.埃爾曼(J.F.Elman)、E.蒙巴齊(E.Montbach)、D.布賴恩特(D.Bryant)及P.J.博斯(P.J.Bos)的「固體薄膜(Thin Solid Films)」455-456(2004)596-600為參考來進行。可以說△Φ越小液晶配向軸的變化率越小，液晶配向軸的穩定性越好。

(16)閃爍率(於25℃下測定；%)：測定時使用橫河電機(股)製造的多媒體顯示器測試儀(multimedia display tester)3298F。光源為發光二極體(Light Emitting Diode，LED)。於兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.5μm且摩擦方向為反平行的正常顯黑模式(normally black mode)的元件中放入試樣。使用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加電壓，測定透過元件的光量達到最大的電壓。一邊對元件施加該電壓，一邊使感測器部接近元件，讀取所顯示的閃爍率。

(17)霧度率(%)：於測定霧度率時使用霧度計(haze meter)NDH5000(日本電色工業股份有限公司製造)。

以下表示組成物的實施例。成分化合物基於下述表3的定義而以記號表示。表3中，與1,4-伸環己基相關的立體構型為反式構型。位於經記號化的化合物後的括弧內的編號表示化合物所屬的化學式。記號(-)是指其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是基於不含添加物的液晶組成物的重量的重量百分率(重量%)。最後歸納組成物的特性值。

[組成物(M1)]

NI=111.4℃；Tc<-20℃；△n=0.180；△ε=-3.6；Vth=2.36V；γ1=183.0mPa．s.

[組成物(M2)]

NI=111.1℃；Tc<-20℃；△n=0.182；△ε=-3.6；Vth=2.37V；γ1=224.2mPa．s.

[組成物(M3)]

NI=119.3℃；Tc<-20℃；△n=0.191；△ε=-3.3；Vth=2.39V；γ1=192.2mPa．s.

[組成物(M4)]

NI=111.4℃；Tc<-20℃；△n=0.188；△ε=-2.6；Vth=2.78V；γ1=164.3mPa．s.

[組成物(M5)]

NI=119.3℃；Tc<-20℃；△n=0.186；△ε=-4.0；Vth=2.19V；γ1=236.9mPa．s.

[組成物(M6)]

NI=113.3℃；Tc<-20℃；△n=0.196；△ε=-2.3；Vth=2.93V；γ1=224.0mPa．s.

[組成物(M7)]

NI=105.2℃；Tc<-20℃；△n=0.183；△ε=-3.7；Vth=2.30V；γ1=211.2mPa．s.

[組成物(M8)]

NI=111.2℃；Tc<-20℃；△n=0.185；△ε=-2.7；Vth=2.71V；γ1=155.6mPa．s.

[組成物(M9)]

NI=114.5℃；Tc<-20℃；△n=0.192；△ε=-2.7；Vth=2.71V；γ1=185.1mPa．s.

[組成物(M10)]

NI=104.8℃；Tc<-20℃；△n=0.196；△ε=-3.1；Vth=2.52V；γ1=185.9mPa．s.

[組成物(M11)]

NI=110.6℃；Tc<-20℃；△n=0.180；△ε=-3.7；Vth=2.35V；γ1=227.0mPa．s.

[組成物(M12)]

NI=108.2℃；Tc<-20℃；△n=0.185；△ε=-2.7；Vth=2.71V；γ1=158.9mPa．s.

[組成物(M13)]

NI=100.1℃；Tc<-20℃；△n=0.183；△ε=-2.6；Vth=2.80V；γ1=153.9mPa．s.

[組成物(M14)]

NI=106.1℃；Tc<-20℃；△n=0.187；△ε=-2.9；Vth=2.60V；γ1=156.9mPa．s.

[組成物(M15)]

NI=112.4℃；Tc<-20℃；△n=0.190；△ε=-2.7；Vth=2.68V；γ1=158.6mPa．s.

[組成物(M16)]

NI=98.3℃；Tc<-20℃；△n=0.185；△ε=-2.7；Vth=2.67V；γ1=176.3mPa．s.

[組成物(M17)]

NI=131.5℃；Tc<-20℃；△n=0.189；△ε=-3.4；Vth=2.73V；η=50.3mPa．s.

[組成物(M18)]

3-BB(F)B-5 (2-8) 3%

NI=120.2℃；Tc<-20℃；△n=0.192；△ε=-2.4；Vth=2.86V.

[組成物(M19)]

NI=98.6℃；Tc<-20℃；△n=0.185；△ε=-3.3；Vth=2.46V；η=41.7mPa．s.

[組成物(M20)]

NI=122.6℃；Tc<-20℃；△n=0.162；△ε=-3.8；Vth=2.56V.

以下示出實施例中使用的聚合性化合物(RM-1)至(RM-11)。

[實施例1]

液晶調光元件的製作

於具有負介電各向異性的組成物(M1)中，以0.3重量%的比例添加作為光聚合起始劑的豔佳固(Irgacure)651。將95重量%的組成物(M1)與5重量%的聚合性化合物(RM-1)混合，製備聚合性組成物。將該聚合性組成物注入至兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.5μm的垂直向列(vertical alignment，VA)元件中。注入時的溫度為140℃。對該元件照射1J的365nm的紫外線，製作具有液晶複合體的元件。該元件為透明。對該元件施加45V的電壓，當照射光時變為不透明。根據該結果可知，VA元件為反向模式。

[實施例2~實施例29]

使用組成物(M1)至組成物(M20)以及聚合性化合物(RM-1)至聚合性化合物(RM-9)，按照與實施例1相同的流程製作VA元件。將結果歸納於表4中。VA元件均為反向模式。

[實施例30]

液晶調光元件的製作

接著，將兩種聚合性組成物加以組合。於具有負介電各向異性的組成物(M20)中，以0.3重量%的比例添加作為光聚合起始劑的豔佳固(Irgacure)651。將90重量%的該液晶組成物(M20)、5重量%的聚合性化合物(RM-8)與5重量%的聚合性化合物(RM-11)混合，製備聚合性組成物。將該聚合性組成物注入至兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.5μm的VA元件中。注入時的溫度為140℃。對該元件照射1J的365nm的紫外線，製作具有液晶複合體的元件。該元件為透明。對該元件施加45V的電壓，當照射光時變為不透明。根據該結果可知，VA元件為反向模式。

[實施例31~實施例39]

利用組成物(M20)以及兩種聚合性化合物，按照與實施例30相同的流程製作VA元件。將結果歸納於表5中。VA元件均為反向模式。

霧度率的測定

將實施例18中製作的VA元件以元件相對於入射光而垂直的方式設置於霧度計內。對該元件施加0V至60V的範圍的電壓，測定霧度率。不施加電壓時的霧度率為3.2%(透明)。施加30V的電壓時的霧度率為62.2%(不透明)。關於若干個VA元件，均同樣地測定霧度率。將結果歸納於表6中。霧度率存在電壓依存性，因此記載的是最佳的霧度率與電壓的組合。

根據表4至表6的結果可知，實施例1~實施例39的液晶複合體具有適合於反向模式的液晶調光元件的特性。

當測定液晶組成物或液晶顯示元件的特性時，通常使用玻璃基板的元件。液晶調光元件中亦有時將塑膠膜用作基板。因此，製成基板為聚碳酸酯的元件，測定臨限電壓、響應時間之類的特性。將該測定值與玻璃基板的元件的情況加以比較。其結果為兩種的測定值大致相同。因此，臨限電壓、響應時間之類的特性中記載的是利用玻璃基板的元件進行測定而得的值。

[產業上之可利用性]

含有本發明的液晶複合體的液晶調光元件具有響應時間短、電壓保持率大、臨限電壓低、霧度率大、壽命長之類的特性，故而可用於調光窗、智慧型窗戶等。

Claims

一種液晶複合體的用途，其用於當不施加電壓時為透明且當施加電壓時變為不透明的反向模式的元件中，所述液晶複合體包含含有選自式(1)所表示的化合物中的至少一種化合物作為第一成分的液晶組成物、以及聚合物，其中，基於所述液晶複合體的重量，所述液晶組成物的比例為50重量%以上，且所述聚合物的比例為50重量%以下，
式(1)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基；環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、至少一個氫經氟或氯所取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的色原烷-2,6-二基；環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基；Z¹及Z²獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基、或亞甲基氧基；a為1、2、或3，b為0或1；而且a與b的和為3以下。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中液晶組成物含有選自式(1-1)至式(1-22)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分，

式(1-1)至式(1-22)中，R¹及R²獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶複合體的用途，其中基於液晶組成物的重量，第一成分的比例為20重量%至90重量%的範圍。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中液晶組成物更含有選自式(2)所表示的化合物中的至少一種化合物作為第二成分，
式(2)中，R³及R⁴獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基；環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z³為單鍵、伸乙基、或羰基氧基；c為1、2、或3。
如申請專利範圍第4項所述的液晶複合體的用途，其中液晶組成物更含有選自式(2-1)至式(2-13)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分，

式(2-1)至式(2-13)中，R³及R⁴獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。
如申請專利範圍第4項或第5項所述的液晶複合體的用途，其中基於液晶組成物的重量，第二成分的比例為10重量%至70重量%的範圍。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中聚合物為自多個聚合性化合物衍生的聚合物，且至少一個所述多個聚合性化合物包含式(3)所表示的化合物，P¹-Z⁴-P² (3)式(3)中，Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基、氟、氯、或P³取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經R⁵或P³取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代；P¹、P²、及P³獨立地為聚合性基。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中聚合物為自式(3)所表示的化合物衍生的聚合物，P¹-Z⁴-P² (3)式(3)中，Z⁴為碳數1至20的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至5的烷基、氟、氯、或P³取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-N(R⁵)-、-CH=CH-、或-C≡C-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經R⁵或P³取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代；P¹、P²、及P³獨立地為聚合性基。
如申請專利範圍第7項或第8項所述的液晶複合體的用途，其中，式(3)中，P¹、P²、及P³獨立地為選自式(P-1)至式(P-6)所表示的聚合性基的群組中的基，
式(P-1)至式(P-6)中，M¹、M²、及M³獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至5的烷基。
如申請專利範圍第7項或第8項所述的液晶複合體的用途，其中，式(3)中，P¹、P²、及P³的至少一者為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中聚合物為自包含式(4)所表示的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物，
式(4)中，M⁴及M⁵獨立地為氫或甲基；Z⁵為碳數20至80的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經碳數1至20的烷基、氟、或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-N(R⁵)-取代，至少一個-CH₂CH₂-可經-CH=CH-或-C≡C-取代，此處，R⁵為碳數1至12的烷基，所述烷基中，至少一個-CH₂- 可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中聚合物為自包含式(5)所表示的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物，
式(5)中，M⁶為氫或甲基；Z⁶為單鍵或碳數1至5的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代；R⁶為碳數1至40的烷基，所述烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，至少一個-CH₂-可經藉由自碳環式的飽和脂肪族化合物、雜環式的飽和脂肪族化合物、碳環式的不飽和脂肪族化合物、雜環式的不飽和脂肪族化合物、碳環式的芳香族化合物、或雜環式的芳香族化合物中去除兩個氫而生成的二價基取代，該些二價基中，碳數為5至35，且至少一個氫可經碳數1至12的烷基取代，所述烷基中，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。
如申請專利範圍第12項所述的液晶複合體的用途，其中，式(5)中，R⁶為碳數1至40的烷基，所述烷基中，至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH₂-可經-O-、-CO-、-COO-、或-OCO- 取代。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中聚合物為自包含選自式(6)、式(7)、及式(8)所表示的化合物的群組中的化合物的聚合性化合物衍生的聚合物，

式(6)、式(7)、及式(8)中，環F、環G、環I、環J、環K、及環L獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、吡啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、萘-2,6-二基、或茀-2,7-二基，此處，至少一個氫可經氟、氯、氰基、羥基、甲醯基、三氟乙醯基、二氟甲基、三氟甲基、碳數1至5的烷基、碳數1至5的烷氧基、碳數1至5的烷氧基羰基、或碳數1至5的烷醯基取代；Z⁷、Z⁹、Z¹¹、Z¹²、及Z¹⁶獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-；Z⁸、Z¹⁰、Z¹³、及Z¹⁵獨立地為單鍵、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-OCOO-、-CONH-、-NHCO-、 -CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH₂CH₂COO-、-OCOCH₂CH₂-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH₃)-、-C(CH₃)=N-、-N=N-、或-C≡C-；Z¹⁴為單鍵、-O-或-COO-；X為氫、氟、氯、三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、碳數1至20的烷基、碳數2至20的烯基、碳數1至20的烷氧基、或碳數1至20的烷氧基羰基；e及g為1至4的整數；j及l獨立地為0至3的整數；j及l的和為1至4；d、f、h、i、k、及m獨立地為0至20的整數；M⁷至M¹²獨立地為氫或甲基。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中液晶複合體是藉由將含有液晶組成物以及聚合性化合物的聚合性組成物作為前驅物而獲得，所述聚合性組成物含有光聚合起始劑作為添加物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶複合體的用途，其中，所述反向模式的元件為一種液晶調光元件，其中調光層包括所述液晶複合體，調光層由一對透明基板夾持，透明基板具有透明電極。
如申請專利範圍第16項所述的液晶複合體的用途，其中透明基板為玻璃板或壓克力板。
如申請專利範圍第16項所述的液晶複合體的用途，其中透明基板為塑膠膜。
如申請專利範圍第16項所述的液晶複合體的用途，其中所述液晶調光元件使用於調光窗中。
如申請專利範圍第16項所述的液晶複合體的用途，其中所述液晶調光元件使用於智慧型窗戶中。