液晶组合物以及液晶光学元件制造技术

本发明专利技术在实现制造工序的简便化的同时，不论液晶光学元件的尺寸如何可提供高品质的液晶光学元件以及适用于上述液晶光学元件的液晶组合物。本发明专利技术的液晶组合物是含有显示液晶性且为非固化性化合物的液晶化合物、和具有聚合性官能团的液晶性固化性化合物、和具有聚合性官能团的非液晶性固化性化合物的液晶组合物，非液晶性固化性化合物的含量比液晶性固化性化合物的含量多，且液晶性固化性化合物以及非液晶性固化性化合物的合计量在整体的8质量％以上且低于20质量％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有显示液晶性的液晶化合物和固化性化合物而得的液晶组合物。此外，涉及具有通过电压的开关来进行光学调制的光电学功能层的液晶光学元件。
技术介绍
液晶元件具有低耗电、薄型、轻量等优点，因而被广泛用于移动电话、数码相机、移动信息终端、电视机等大量电子设备。其中，近年，提出了通过电场来控制液晶分子的排列、使光散射状态变化的方式的液晶光学元件。专利文献1中，公开了在一对带电极的基板上形成垂直取向用聚酰亚胺薄膜，在这些基板间夹持液晶和未固化的固化性化合物的混合物，在该混合物中显示液晶相的状态下，通过光曝光使上述固化性化合物固化，形成液晶/固化性复合体层的液晶光学元件。此外，专利文献2公开了将含有特定的二官能固化性化合物和非聚合性的液晶性组合物的液晶性混合物挟持于一对带电极的基板间，在该混合物中显示液晶相的状态下使上述聚合性化合物聚合、形成高分子，得到具有含有液晶和高分子的光电学功能层的液晶光学元件。专利文献3中公开了在由聚合的液晶单体(a)和低分子液晶材料(b)构成的散射型显示元件中，聚合的液晶单体(a)由交联网眼状组织构成，使低分子液晶材料(b)在该组织的周围形成连续相而得的光电学功能层。使用具有透射-散射型动作模式的液晶/高分子复合体(LiquidCrystalPolyerComposite)的液晶光学元件是将液晶/高分子复合体夹持在一对带电极的基板间、在它们的电极上施加电压使液晶的光学特性变化的方式，也称为高分子分散型液晶元件、或分散液晶。与以往方式的TN型液晶光学元件等不同，由于透射-散射型的液晶光学元件在原理上不需要偏光板，因此光的吸收损失少，且具有高散射特性，元件整体中的光的利用效率高。利用该特性，可将其用于调光玻璃、光遮断器、激光装置以及显示装置等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2000-119656号公报专利文献2：日本专利特开2005-202391号公报专利文献3：日本专利特开平4－227684号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题具备由具有透射-散射型动作模式的液晶/高分子复合体构成的光电学功能层的液晶光学元件由液晶组合物的状态经过相分离工艺，形成可在光学上起作用的良好的光电学功能层。因此，高分子(取向限制材料)的形状或尺寸、分布对光电学功能层的特性影响很大。如果如上述专利文献3那样作为液晶组合物使用液晶性固化性化合物和液晶化合物，则可良好地保持液晶组合物的相容性。但是，由于相容性高，经过相分离工序而得的光电学功能层中的液晶化合物的区域(以下，称为液晶区域)的尺寸变小。如果液晶区域的尺寸小，则发生液晶光学元件的驱动电压上升、光电学功能层的散射模式中特定的可见光范围的光发生散射，有时由于其他可见光范围的光发生透射而产生着色现象。此外，液晶组合物的相容性高，导致固化反应不充分，因而在液晶区域中残留有未固化的固化性化合物，其结果是，发生品质下降或成品率下降的问题。如上述专利文献2中所公开的，如果在液晶组合物中含有非液晶性固化性化合物，则可解决液晶区域的尺寸变小的问题和未固化的固化性化合物在液晶区域中残留的问题。但是，与使用液晶性固化性化合物的情况相比，液晶组合物的相容性下降，存在未固化的固化性化合物从液晶组合物相分离、析出的问题。因此，加温至可维持保持液晶组合物的相容性的状态的温度，进行液晶组合物的固化处理。因此，液晶光学元件的制造工序中，需要适当控制液晶组合物的温度，液晶组合物的操作性可以说并不理想。此外，在将液晶组合物真空注入晶胞内时，需要使用具有加温功能的装置。为此，例如，在ODF法的情况下，如果不对工作台进行加热则在吐出时的冲击下液晶组合物中的固化性化合物和液晶性固化性化合物发生相分离，有时会形成不均匀、特性易变(日语：特性むら)的光电学功能层。因此，在ODF法的装置中需要设置对工作台进行加热的机构，液晶光学元件难以大型化。另外，以上叙述的是透射-散射模式的液晶光学元件中的课题，但在折射率等光学特性根据电压的施加·无施加进行变化、以此进行光学调制的模式的液晶光学元件中，也会产生相同的课题。本专利技术是鉴于上述背景而产生的专利技术，其目的在于在实现制造工序的简便化的同时、不论液晶光学元件的尺寸如何可提供高品质的液晶光学元件，以及提供适合上述液晶光学元件的液晶组合物。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术提供具有下述[1]～[8]的构成的液晶组合物以及液晶光学元件。[1]：一种液晶组合物，它是含有显示液晶性且为非固化性化合物的液晶化合物、和具有聚合性官能团的液晶性固化性化合物、和具有聚合性官能团的非液晶性固化性化合物的液晶组合物，其中，上述非液晶性固化性化合物的含量比上述液晶性固化性化合物的含量多，且上述液晶性固化性化合物以及上述非液晶性固化性化合物的合计量在整体的8质量％以上且低于20质量％。[2]：如[1]所述的液晶组合物，其中，上述非液晶性固化性化合物含有式(1)所表示的化合物。[化1]A1-(OR1)n-O-Z-O-(R2O)m-A2···式(1)其中，A1、A2：分别独立地为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、缩水甘油基或烯丙基。R1、R2：分别独立地为碳数2～6的亚烷基。Z：为2价介晶结构部。n、m：分别独立地为1～10的整数。[3]：如[2]所述的液晶组合物，其中，上述非液晶性固化性化合物含有式(2)所表示的化合物。[化2]其中，A3～A5：分别独立地为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基醚基、乙烯基或缩水甘油醚基。R3：可在碳原子间具有一个或多个醚性氧原子的直链或支链状碳数1～50的1～3价有机基团。p、q、r：分别独立地为0～3。其中，p+q+r＝1～3。[4]：如[1]～[3]中任一项所述的液晶组合物，其中，上述液晶性固化性化合物的含量低于整体的10质量％。[5]：如[1]～[4]中任一项所述的液晶组合物，其中，上述液晶性固化性化合物为二官能固化性化合物。[6]：如[1]～[5]中任一项所述的液晶组合物，其用于形成液晶光学元件的光电学功能层，所述液晶光学元件具备至少一方为透明的一对基板、和被上述一对基板挟持的包含液晶化合物和限制上述液晶化合物的取向的取向限制材料的上述光电学功能层、和在上述光电学功能层内产生电场的电场施加手段。[7]：一种液晶光学元件，其中，具备至少一方为透明的一对基板、和被上述一对基板挟持的光电学功能层、和在上述光电学功能层内产生电场的电场施加手段；上述光电学功能层包含液晶化合物、和限制上述液晶化合物的取向的取向限制材料；上述取向限制材料相对于整个上述光电学功能层为8质量％以上且低于20质量％，且上述取向限制材料的构成成分中来源于非液晶性固化性化合物者的比例多于来源于液晶性固化性化合物者的比例。[8]：如[7]所述的液晶光学元件，其在施加未电压时显示透明状态，在电压施加时显示使入射光散射的状态。专利技术的效果如果采用本专利技术，则具有在实现制造工序的简便化的同时、可不论液晶光学元件的尺寸如何提供高品质的液晶光学元件的优良效果。此外，具有可提供适用于上述液晶光学元件的液晶组合物的优良效果。附图说明图1是第一实施方式的液晶光学元件的施加未电压时的主要部分的简要说明图。图2是第一实施方式的液晶光学元件的电压施加时的主要部分的简要说明图。图3是第二实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，它是含有显示液晶性且为非固化性化合物的液晶化合物、和具有聚合性官能团的液晶性固化性化合物、和具有聚合性官能团的非液晶性固化性化合物的液晶组合物，其中，所述非液晶性固化性化合物的含量比所述液晶性固化性化合物的含量多，且所述液晶性固化性化合物以及所述非液晶性固化性化合物的合计量在整体的8质量％以上且低于20质量％。

【技术特征摘要】
2015.08.06 JP 2015-1557761.一种液晶组合物，它是含有显示液晶性且为非固化性化合物的液晶化合物、和具有聚合性官能团的液晶性固化性化合物、和具有聚合性官能团的非液晶性固化性化合物的液晶组合物，其中，所述非液晶性固化性化合物的含量比所述液晶性固化性化合物的含量多，且所述液晶性固化性化合物以及所述非液晶性固化性化合物的合计量在整体的8质量％以上且低于20质量％。2.如权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述非液晶性固化性化合物含有式(1)所表示的化合物；[化1]A1-(OR1)n-O-Z-O-(R2O)m-A2…式(1)其中，A1、A2：分别独立地为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、缩水甘油基或烯丙基；R1、R2：分别独立地为碳数2～6的亚烷基；Z：为2价介晶结构部；n、m：分别独立地为1～10的整数。3.如权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述非液晶性固化性化合物还含有式(2)所表示的化合物；[化2]其中，A3～A5：分别独立地为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基醚基、乙烯基或缩水甘油醚基；R3：可在碳原子间具有一个或多个醚性氧原子的直链或支链状碳数1～50的1～3价有机基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：新山聪，川上玲美，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP