发明名称 液晶光学元件及其制造方法
摘要 本发明提供一种液晶光学元件及其制造方法,详言之,于一对附有电极之基板间夹持有液晶/高分子复合物,而高分子形成有复数个柱状树脂,混在有柱状树脂之长轴方向与基板面之法线方向者略一致及经倾斜者,使高分子之含量定于10wt%以上;在非施加电压之下,液晶之定向系略一致于法线方向而成为光透射状态,在施加有电压之下,液晶之定向即改变而成为光散射状态。
申请公布号 TWI261067 申请公布日期 2006.09.01
申请号 TW093139666 申请日期 2004.12.20
申请人 奥波多雷克斯股份有限公司 发明人 田原慎哉;小诚司;诹访俊一;尾关正雄;新山聪
分类号 C09K19/42 主分类号 C09K19/42
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种液晶光学元件,系将含有液晶与高分子的电气光学功能层,夹持于至少一方为透明的一对附有电极之基板间,作成因应电压之施加而改变该液晶之定向状态以呈现光透射状态与光线散射状态之方式的液晶光学元件,而其特征为:该高分子,系形成柱状树脂,而该柱状树脂系混在有其长轴方向略一致于该附有电极之基板面之法线方向者、及与该法线成倾斜者,将该电气光学功能层中的该高分子之含量定为10wt%以上,而该光线透射状态下的该液晶之定向方向,系略一致于该基板面之法线方向。2.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中在上述柱状树脂中,与该附有电极之基板面之法线方向成倾斜的平均倾斜角为15至50。3.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中该柱状树脂之至少一部分具备有分枝部。4.如申请专利范围第3项之液晶光学元件,其中具有在该分枝部的柱状树脂之至少一部分,系经介由该分枝部而与不相同的柱状树脂互相连结。5.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中对该柱状树脂之长轴方向成垂直的剖面之直径为0.05至1m。6.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中在对该附有电极之基板面成水平的方位面之该电气光学功能层中的该柱状树脂所占有面积,系愈离开该附有电极之基板,实质上愈小。7.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中在该电气光学功能层中的该高分子之含量为50wt%以下。8.一种液晶光学元件,系将含有液晶与高分子的电气光学功能层,夹持于至少一方为透明的一对附有电极之基板间,作成因应电压之施加而改变该液晶之定向状态以呈现光线透射状态与光学散射状态之方式的液晶光学元件,而其特征为:该高分子,系形成复数个柱状树脂之凝集体、该柱状树脂之各凝集体具有略一致于该附有电极之基板面之法线方向的轴心,且对该附有电极之基板面成为水平的方位面之该电气光学功能层中的该柱状树脂所占有面积,系以愈离开该附有电极之基板面,实质上愈小的方式形成。9.如申请专利范围第8项之液晶光学元件,其中上述的柱状树脂之凝集体互相连接,以形成该液晶之区域范围。10.如申请专利范围第1项之液晶光学元件,其中该液晶,系呈现负之介电系数各向异性的向列型液晶,而使该液晶对该附有电极之基板面成垂直方式定向的定向膜系经备置于至少一方之该附有电极之基板上。11.一种液晶光学元件之制造方法,系含有液晶与高分子的电气光学功能层经夹持于一对附有电极之基板,而电气光学功能层配置成能接触一对定向膜所成的液晶光学元件之制造方法,其特征为:形成含有以化学式(1)表示的二官能聚合性化合物(A)之一种以上、以化学式(2)表示的二官能聚合性化合物(B)之一种以上以及非聚合性之液晶性组成物(C)的液晶性混合物(D),将前述混合物(D)配置于一对定向膜之间,在前述混合物(D)呈现液晶性的状态下,进行前述混合物(D)中之聚合性化合物之聚合以形成高分子,A1-R1-X1-(Q3-Z2)p-Q1-Z1-Q2-(Z3-Q4)q-X2-R2-A2 ……(1)A3-R3-A4 ……(2)在此A1、A2、A3、A4分别独立表示丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯醚基、乙烯基或缩合甘油醚基,Q1、Q2、Q3、Q4分别独立表示可具有取代基的1,4-伸苯基、1,4-环伸己基或嘧啶-2,5-二基,X1、X2分别独立表示单键、氧原子或酯键,R1、R2分别独立表示可在单键或碳原子间具有一个或复数个醚型氧原子的直链或支链状碳数1至20之伸烷基,Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-CH2-CH2-、-C≡C-、-CH2-O-、-O-CH2-、-CH=N-、或N=CH-,R3表示于碳原子间可具有一个或复数个醚型氧原子的直链、或支链状碳数1至50之伸烷基,p、q分别独立表示0或1,其中液晶性混合物(D),对二官能聚合性化合物(A)、二官能聚合性化合物(B)以及非聚合性之液晶性组成物(C)之合计量,含有二官能聚合性化合物(A)5至30质量%、二官能聚合性化合物(B)0.5至20质量%以及非聚合性之液晶性组成物(C)50至94.5质量%,再者,前述混合物(D),对二官能聚合性化合物(A)和二官能聚合性化合物(B)之合计100重量份,含有聚合起始剂0.01至20重量份。12.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中以化学式(1)表示的二官能聚合性化合物(A)系符合下述条件的化合物,A1、A2分别独立表示丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基或乙烯醚基,Q1、Q2、Q3、Q4分别独立可具有取代基的1,4-伸苯基、或1,4-环伸己基,X1、X2分别独立表示单键、氧原子或酯键,R1、R2分别独立表示在单键或可在碳原子间具有一个或复数个醚型氧原子的直链或支链状碳数2至20之伸烷基,Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-CH2-CH2-、-C≡C-、-CH2-O-、-O-CH2-,p、q均为0或一方为0而另一方为1。13.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中以化学式(1)表示的二官能聚合性化合物(A)系符合下述条件的化合物,A1、A2分别独立表示丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基,Q1、Q2均为可具有取代基的1,4-伸苯基,Q3、Q4分别独立表示可具有取代基的1,4-伸苯基或1,4-环伸己基,Z1、Z2、Z3分别独立表示单键、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-CH2-CH2-、-C≡C-,p、q均为0或一方为0而另一方为1。14.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中以化学式(1)表示的二官能聚合性化合物(A)系符合下述条件的化合物,A1、A2均别为丙烯醯氧基,Q1、Q2均为可具有取代基的1,4-伸苯基,Q3、Q4分别独立表示可具有取代基的1,4-伸苯基或1,4-环伸己基,R1、R2分别独立表示直链或支链状碳数2至20之伸烷基,Z1表示单键、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-CH2-CH2-或-C≡C-,而Z2、Z3均表示单键,p、q均为0或一方为0而另一方为1。15.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中以化学式(2)表示的二官能聚合性化合物(B)系符合下述条件的化合物,A3、A4分别独立表示丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基或乙烯醚基,R3表示-R4-或(R5-O)n-R5-,在此,R4表示碳数2至20之直链或支链状伸烷基、R5表示碳数2至8之直链或支链状伸烷基,而n为1至10之整数。16.如申请专利范围第15项之液晶光学元件之制造方法,其中R4表示碳数2至20之直链伸烷基、R5表示-(CH2)r-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH(CH3)-或CH2-CH2-C(CH3)2-(在此,r为2至5之整数),而n为1至6之整数。17.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中非聚合性之液晶性组成物(C)之介电系数各向异性为负。18.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中二官能聚合性化合物(A),系作为单独之化合物而不呈现液晶性。19.如申请专利范围第11项之液晶光学元件之制造方法,其中二官能聚合性化合物(A)在聚合时之温度条件下,作为单独之化合物而呈现液晶性。20.如申请专利范围第11~19项之液晶光学元件之制造方法,其为制造并使用液晶光学元件者。图式简单说明:第1图:表示有关本发明之液晶光学元件之构成之一例的剖面模式图。第2图:为说明有关本发明之柱状树脂之倾斜定向、倾斜方向之用的说明图。第3(a)图:表示有关实施例1之液晶/高分子复合物层之高分子形状的剖面图。第3(b)图:表示有关实施例1之液晶/高分子复合物层之高分子形状的斜视图。第4(a)图:表示有关比较例A之液晶/高分子复合物层之高分子形状的上面图。第4(b)图:表示有关比较例A之液晶/高分子复合物层之高分子形状之斜视图。第5图:为评估本发明之液晶光学元件之耐冲击性之用的评估装置之概略剖面图。第6图:为评估本发明之液晶光学元件之耐冲击性之用的评估装置之概略平面图。
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