JP5560525B2 - 液晶組成物及び液晶組成物の製造方法、並びに、液晶素子及び液晶素子の製造方法 - Google Patents
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Description
正の誘電率異方性を示すネマティック液晶(メルク社製、商品番号:BL−002、Tc=72℃、Δn=0.246、Δε=16)に、液晶組成物に含まれる光重合性化合物に対し約1質量%の光重合開始剤を加え、さらに左旋性の光学活性物質(メルク社製、商品番号:S−1011、前記ネマティック液晶中でのHTPが37)を、ネマティック液晶と左旋性の光学活性物質との合計量に対して2.3質量%添加し、ピッチが約1.2μmであり、液晶の螺旋の向きが左回りであるカイラルネマティック液晶Aを調製した。
直径13μmのスペーサを用い、セルギャップを13μmとした以外は例1と同様にして、液晶組成物A1〜A6をセルに注入し、注入孔を封止した。これらのセルは均一なヘイズの小さい透明状態を示した。例1と同様にして、これらのセルの両基板面より紫外線を照射して液晶光学素子A12〜A62を得た。なお、本発明の実施例に該当する液晶組成物A1〜A3を用いて製造された液晶光学素子A12〜A32が、本発明の実施例に該当し、本発明の実施例に対する参考例に該当する液晶組成物A4〜A6を用いて製造された液晶光学素子A42〜A62が、本発明の実施例に対する参考例に該当する。また、液晶光学素子A12〜A62は、それぞれ、液晶組成物A1〜A6に電圧を印加することなく、得られたものである。
直径16μmのスペーサを用い、セルギャップを16μmとした以外は例1と同様にして、液晶組成物A1〜A6をセルに注入し、注入孔を封止した。これらのセルは均一なヘイズの小さい透明状態を示した。例1と同様にして、これらのセルの両基板面より紫外線を照射して液晶光学素子A13〜A63を得た。なお、本発明の実施例に該当する液晶組成物A1〜A3を用いて製造された液晶光学素子A13〜A33が、本発明の実施例に該当し、本発明の実施例に対する参考例に該当する液晶組成物A4〜A6を用いて製造された液晶光学素子A43〜A63が、本発明の実施例に対する参考例に該当する。また、液晶光学素子A13〜A63は、それぞれ、液晶組成物A1〜A6に電圧を印加することなく、得られたものである。
(化合物(3)の合成)
ナスフラスコ中にてイソソルビド(0.5g,3.4mmol)、4−(6−アクリロイルオキシ−ヘキシルオキシ)安息香酸(2.0g,6.8mmol)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(1.3g,10.2mmol)、4−ジメチルアミノピリジン(0.03g)をジクロロメタン(100mL)に溶解させた。窒素雰囲気下において、約2時間室温で撹拌操作を行ったのち、40℃に加熱したオイルバス中にて約8時間加熱還流操作を行った。固形物をろ別した後、有機層をpH4程度のイオン交換水、重曹水、イオン交換水の順で洗浄し、抽出操作を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ろ別し、ロータリーエバポレータにてジクロロメタンを留去した。得られた残渣を、カラムクロマトグラフィーにて精製操作を行った(展開溶媒;ヘキサン:酢酸エチル=2:1)。得られた白色固形物を更にエタノールで再結晶し、目的化合物を得た。収量は0.62gであり、収率は26%であった。
直径13μmのスペーサを用い、セルギャップを13μmとした以外は、例4と同様にして、液晶組成物B1〜B7をセルに注入し、注入孔を封止した。これらのセルは均一なヘイズの小さい透明状態を示した。例1と同様にして、これらのセルの両基板面より紫外線を照射して液晶光学素子B12〜B72を得た。なお、本発明の実施例に該当する液晶組成物B1〜B4を用いて製造された液晶光学素子B12〜B42が、本発明の実施例に該当し、本発明の実施例に対する参考例に該当する液晶組成物B5〜B7を用いて製造された液晶光学素子B52〜B72が、本発明の実施例に対する参考例に該当する。また、液晶光学素子B12〜A72は、それぞれ、液晶組成物B1〜B7に電圧を印加することなく、得られたものである。
直径16μmのスペーサを用い、セルギャップを16μmとした以外は例4と同様にして、液晶組成物B1〜B7をセルに注入し、注入孔を封止した。これらのセルは均一なヘイズの小さい透明状態を示した。例1と同様にして、これらのセルの両基板面より紫外線を照射して液晶光学素子B13〜B73を得た。なお、本発明の実施例に該当する液晶組成物B1〜B4を用いて製造された液晶光学素子B13〜B43が、本発明の実施例に該当し、本発明の実施例に対する参考例に該当する液晶組成物B5〜B7を用いて製造された液晶光学素子B53〜B73が、本発明の実施例に対する参考例に該当する。また、液晶光学素子B13〜A73は、それぞれ、液晶組成物B1〜B7に電圧を印加することなく、得られたものである。
正の誘電率異方性を示すネマティック液晶(メルク社製:品名BL−023、Tc=105℃、Δn=0.23、Δε=16)に、液晶組成物に含まれる光重合性化合物に対し、1質量%の光重合開始剤を添加し、さらに右旋性の光学活性物質(メルク社製:R−1011、前記ネマティック液晶中のHTPが34.5)を、ネマティック液晶と右旋性の光学活性物質との合計量に対して1.8質量%添加し、ピッチが約1.5μmであり、液晶の螺旋の方向が右回りであるカイラルネマティック液晶Cを調製した。
11 第1の透明基板
12 第1の透明電極
13 第1の絶縁膜
14 第1の配向膜
21 第2の透明基板
22 第2の透明電極
23 第2の絶縁膜
24 第2の配向膜
30 シール材
40 スペーサ
50 液晶複合体層
Claims (8)
- 第一の向きの旋光性を備えた非重合性のカイラル剤、ネマティック液晶及び重合性物質を含む液晶組成物において、
前記重合性物質の含有率は、0.1質量%以上20質量%以下であり、
前記重合性物質は、前記第一の向きと反対の第二の向きの旋光性を備えた重合性のカイラル剤を含み、
前記重合性物質の重合前において、前記第二の向きに螺旋を巻きながら、ネマティック相を示し、
前記螺旋のピッチは、4μm以上400μm以下であり、
前記重合性物質を重合させた場合、前記重合性のカイラル剤が重合により旋光性を喪失し、前記ネマティック相から前記第一の向きに螺旋を巻いたカイラルネマティック相へと相変化することにより、カイラルネマティック液晶と重合体とを含む液晶複合体を形成することを特徴とする、液晶組成物。 - 前記重合性物質は、旋光性を示さない重合性化合物をさらに含むことを特徴とする、
請求項1に記載の液晶組成物。 - 前記重合性のカイラル剤は、前記第二の向きの旋光性を備え且つ複数の重合性官能基を有する化合物を含むことを特徴とする、
請求項1または2に記載の液晶組成物。 - 第一の向きの旋光性を備えた非重合性のカイラル剤、ネマティック液晶及び重合性物質を含む液晶組成物を製造する、液晶組成物の製造方法において、
前記重合性物質の含有率を、0.1質量%以上20質量%以下とし、
前記重合性物質は、前記第一の向きと反対の第二の向きの旋光性を備えた重合性のカイラル剤を含み、
前記重合性物質の重合前において、前記第二の向きに螺旋を巻きながら、ネマティック相を示し、
前記螺旋のピッチは、4μm以上400μm以下であり、
前記重合性物質を重合させた場合、前記重合性のカイラル剤が重合により旋光性を喪失し、前記ネマティック相から第一の向きに螺旋を巻いたカイラルネマティック相へと相変化することにより、カイラルネマティック液晶と重合体とを含む液晶複合体を形成するように、前記非重合性のカイラル剤、前記ネマティック液晶及び前記重合性物質を混合することを特徴とする、液晶組成物の製造方法。 - 前記重合性物質は、旋光性を示さない重合性化合物をさらに含むことを特徴とする、
請求項4に記載の液晶組成物の製造方法。 - 前記重合性のカイラル剤は、前記第二の向きの旋光性を備え且つ複数の重合性官能基を有する化合物を含むことを特徴とする、
請求項4または5に記載の液晶組成物の製造方法。 - 少なくとも一方が透明である一対の絶縁基板と、
前記絶縁基板の各内面に形成された電極と、
前記絶縁基板の内面間に挟持された液晶及び重合体を含む液晶複合体とを含む液晶素子において、
前記液晶複合体は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶組成物が前記絶縁基板の前記内面間に挟持されかつ液晶が配向された状態で、前記液晶組成物に電圧を印加せずに前記重合性物質を重合させることによって得られることを特徴とする、液晶素子。 - 液晶及び重合体を含む液晶複合体を備えた液晶素子の製造方法において、
少なくとも一方が透明である一対の絶縁基板の各内面に電極を形成する工程と、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶組成物を介し、前記絶縁基板の内面同士を対向させて前記絶縁基板を貼り合わせる工程と、
前記液晶組成物が前記絶縁基板の内面間に挟持されかつ液晶が配向された状態で、前記液晶組成物に電圧を印加せずに前記重合性物質を重合させる工程とを含むことを特徴とする、液晶素子の製造方法。
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