[发明专利]聚合性液晶组合物、光学元件、制造方法和液晶显示装置

说明书

此案是申请日为2007年6月13日、申请号为200710305138.2、发明名称为“聚合性液晶组合物、光学元件、制造方法和液晶显示装置”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使液晶分子倾斜取向而形成的光学元件中使用的聚合性液晶组合物、使用该组合物的光学元件、该光学元件的制造方法、以及使用该光学元件的液晶显示装置。

背景技术

作为液晶显示装置中组装的光学元件，已知有聚合型液晶材料构成的光学元件，其广泛用作构成液晶显示装置的吸收型圆偏光板(λ/4相位差层，λ/2相位差层)，直线偏光板、各种液晶模式的视角补偿层。

例如，在ECB(电场双折射)模式的液晶显示装置中，已知可以通过设置相位差层而得到广视角，其中该相位差层是使液晶分子倾斜取向而成为所谓的混合结构的光学元件。在如此地使液晶分子倾斜取向的光学元件(相位差层)的制造中，公开了将聚合性液晶化合物与光聚合引发剂或表面活性剂混合，制成组合物使用，作为光聚合引发剂，使用苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苄缩酮、酰基氧化膦等(参照下面的专利文献1)。

另外，在液晶显示装置中，可通过将上述相位差层设置在液晶盒内侧进行内盒(in-cell)化来谋求装置的薄型化，所述液晶盒是在两枚基板间夹持液晶层而得到的。作为将相位差层内盒化的结构的一个例子，还公开了设置相位差对RGB各色的每个像素均发生变化的相位差层的结构(参照下面的专利文献2)。

[专利文献1]特开2005-272560号公报

[专利文献2]特开平7-199173号公报

发明内容

然而，在将相位差层内盒化的结构中，即使是对于形成在基板上的相位差层，也在此后的工艺中施加热处理。因此，对于相位差层，要求有一定程度的耐热性。

但是，在以往的聚合性液晶材料的相位差层，特别是上述混合结构的相位差层中，对内盒化没有充分的耐热性，并且相位差容易因热处理而变化，难以保持所期望的特性。

本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供能够制作耐热性优异的混合结构光学元件的聚合性液晶组合物，进一步提供耐热性优异的混合结构的光学元件，从而提供可以实现混合结构光学元件(相位差层)的内盒化的液晶显示装置。

用于实现上述目的的本发明的聚合性液晶组合物的特征是：在取向处理后的面上含有混合取向的聚合性液晶单体，同时含有下述通式(1)所示的光聚合引发剂和通式(2)所示的光聚合引发剂中的至少一种。

[化学式9]

通式(1)        通式(2)

并且，在通式(1)中，R1～R3各自独立地表示氢原子或甲基。

另外，在通式(2)中，R4～R6各自独立地表示氢原子或甲基。

另外，作为混合取向的聚合性液晶单体，使用具有至少两个聚合性官能团的化合物。例如，作为具有两个聚合性官能团的化合物，可使用下述通式(3)所示的材料。

[化学式10]

通式(3)

在该通式(3)中，W¹和W²各自独立地表示单键、-O-、-COO-或-OCO-，Y1和Y2各自独立地表示-COO-或-OCO-，p和q各自独立地表示2～18的整数，式中存在的3个1,4-亚苯基的每个中的氢原子可以各自独立地被碳原子数1～7的烷基、烷氧基、烷酰基、氰基或卤素原子取代一个以上。

另外，本发明还提供使用上述聚合性液晶组合物使聚合性液晶单体混合取向而得到的光学元件。

由此，通过使用通式(1)或通式(2)所示的光聚合引发剂，如后面的实施例所示，确认了使聚合性液晶单体混合取向而得到的光学元件的耐热性得到提高。

另外，本发明还提供上述光学元件的制造方法，首先将溶解了上述聚合性液晶单体和光聚合引发剂的溶液在取向处理后的面上涂布成膜，接着通过对涂布成膜后的液体进行加热处理，从而可以使聚合性液晶单体混合取向。然后，通过放射线的照射，使混合取向后的聚合性液晶单体进行三维交联。

另外，本发明还提供一种具有由上述光学元件制成的相位差层的液晶显示装置，特别是，其特征在于，在2枚基板间夹持液晶层的液晶单元的内侧设置该相位差层。

根据上述说明的本发明，可以提高使聚合性液晶单体混合取向而得到的光学元件的耐热性。由此，可以在要求耐热性的液晶盒内设置使聚合性液晶单体混合取向而得到的光学元件作为相位差层。

本发明涉及以下内容：

(1)．聚合性液晶组合物，其包含：