固化膜形成用组合物、取向材以及相位差材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固化膜形成用组合物、取向材以及相位差材。
【背景技术】
[0002] 近年来，在使用了液晶面板的电视等显示器领域中，作为针对高性能化的努力，能 够欣赏3D图像的3D显示器的开发正在推进。在3D显示器方面，例如，可以通过使观察者 的右眼辨认右眼用图像，使观察者的左眼辨认左眼用图像，从而显示具有立体感的图像。
[0003] 在显示3D图像的3D显示器的方式中存在多种方式，作为不需要专用眼镜的方式， 已知有双凸透镜方式以及视差屏障方式等。
[0004] 然后，作为观察者佩戴眼镜观察3D图像的显示器的方式之一，已知有圆偏光眼镜 方式等（例如，参照专利文献1。）。
[0005] 在圆偏光眼镜方式的3D显示器的情况下，通常在液晶面板等形成图像的显示元 件上配置有相位差材。该相位差材分别多个、规则地配置相位差特性不同的2种相位差区 域，从而构成进行了图案形成的相位差材。此外，以下，在本说明书中，将以配置这样的相位 差特性不同的多个相位差区域的方式图案化了的相位差材称为图案化相位差材。
[0006] 图案化相位差材，例如，如专利文献2公开的那样，可以通过将包含聚合性液晶的 相位差材料进行光学图案形成来制作。包含聚合性液晶的相位差材料的光学图案形成利用 在液晶面板的取向材形成中已知的光取向技术。即，在基板上设置包含光取向性的材料的 涂膜，对其照射偏光方向不同的2种偏光。然后，作为形成了液晶的取向控制方向不同的2 种液晶取向区域的取向材，获得光取向膜。在该光取向膜上涂布包含聚合性液晶的溶液状 的相位差材料，实现聚合性液晶的取向。然后，将取向了的聚合性液晶固化而形成图案化相 位差材。
[0007] 在利用液晶面板的光取向技术的取向材形成中，作为能够利用的光取向性的材 料，已知侧链具有肉桂酰基和查耳酮基等光二聚化部位的丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等。据 报道，这些树脂通过偏光UV照射，显示出控制液晶的取向的性能（以下也称为液晶取向 性。）（参照专利文献3~专利文献5。）。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平10-232365号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2005-49865号公报
[0012] 专利文献3 :日本特许第3611342号公报
[0013] 专利文献4 :日本特开2009-058584号公报
[0014] 专利文献5 :日本特表2001-517719号公报
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 然而，根据本发明人的研究，确认了在将这样的侧链具有肉桂酰基、查耳酮基等光 二聚化部位的丙烯酸树脂适用于相位差材的形成的情况下，不能获得充分的特性。特别是， 为了对这些树脂照射偏光UV而形成取向材，利用该取向材进行包含聚合性液晶的相位差 材料的光学图案形成，需要大的偏光UV曝光量。该偏光UV曝光量，与对于使通常的液晶面 板用的液晶进行取向而言充分的偏光UV曝光量（例如，lOOmJ/cm2左右。）相比显著地变 多。
[0017] 作为偏光UV曝光量变多的理由，可举出：在相位差材形成的情况下，与液晶面板 用的液晶不同，聚合性液晶在溶液的状态下使用，涂布于取向材之上。
[0018] 在要使用侧链具有肉桂酰基等光二聚化部位的丙烯酸树脂等来形成取向材，使聚 合性液晶进行取向的情况下，使该丙烯酸树脂等通过光二聚化反应进行光交联。于是，直 到对聚合性液晶溶液表现耐性为止，需要持续大的曝光量的偏光照射。为了使液晶面板的 液晶进行取向，通常，只要仅在光取向性的取向材的表面进行二聚化反应即可。但是，如果 要使用上述丙烯酸树脂等现有材料来使取向材表现耐溶剂性，则需要反应直到取向材的内 部，需要更多的曝光量。其结果是，存在现有材料的取向灵敏度变得非常小的问题。
[0019] 此外，为了使上述作为现有材料的树脂表现这样的耐溶剂性，已知添加交联剂的 技术。然而可知，通过交联剂进行了热固化反应后，在所形成的涂膜内部形成3维结构，光 反应性下降。即，取向灵敏度大幅下降，即使向现有材料中添加交联剂来使用，也不能获得 所期望的效果。
[0020] 根据以上，要求能够提高取向材的取向灵敏度、减少偏光UV曝光量的光取向技 术，和用于形成该取向材的固化膜形成用组合物。然后，要求能够高效率地提供图案化相位 差材的技术。
[0021] 本发明基于以上的见解、研究结果而成。即，本发明的目的在于，提供用于提供取 向材的固化膜形成用组合物，该取向材具有优异的光反应效率并且具备耐溶剂性、能够以 高灵敏度使聚合性液晶进行取向。
[0022] 然后，本发明的另一目的在于，提供由该固化膜形成用组合物获得、具有优异的光 反应效率并且具备耐溶剂性、能够以高灵敏度使聚合性液晶进行取向的取向材和使用该取 向材形成的相位差材。
[0023] 本发明的另一目的和优点能够由以下的记载变得明确。
[0024] 用于解决课题的手段
[0025] 本发明的第1方案涉及固化膜形成用组合物，其特征在于，含有：
[0026] (A)具有光取向性基团与选自羟基、羧基、三烷氧基甲硅烷基以及氨基中的1种或 2种以上取代基的化合物，
[0027] (B)具有选自羟基、羧基以及氨基中的1种或2种以上取代基的亲水性聚合物，
[0028] (C)具有2个以上三烷氧基甲硅烷基的化合物，以及
[0029] (D)交联催化剂。
[0030] 在本发明的第1方案中，优选（A)成分的光取向性基团是进行光二聚化或光异构 化的结构的官能团。
[0031] 在本发明的第1方案中，优选（A)成分的光取向性基团是肉桂酰基。
[0032] 在本发明的第1方案中，优选（A)成分的光取向性基团是偶氮苯结构的基团。
[0033] 在本发明的第1方案中，优选（A)成分的化合物具有2个以上羟基。
[0034] 在本发明的第1方案中，优选（B)成分是选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯 多元醇以及聚己内酯多元醇中的至少1种亲水性聚合物。
[0035] 在本发明的第1方案中，优选（B)成分是纤维素或其衍生物。
[0036] 在本发明的第1方案中，优选（B)成分是具有聚乙二醇酯基以及碳原子数2~5 的羟烷基酯基中的至少一者、与羧基以及酚性羟基中的至少一者的丙烯酸类聚合物。
[0037] 在本发明的第1方案中，优选（B)成分是通过包含具有聚乙二醇酯基的单体以及 具有碳原子数2~5的羟烷基酯基的单体中的至少一者、与具有羧基的单体以及具有酚性 羟基的单体中的至少一者的单体的聚合反应而获得的丙烯酸类共聚物。
[0038] 在本发明的第1方案中，优选（B)成分是环糊精或其衍生物。
[0039] 在本发明的第1方案中，优选（D)成分是酸或热产酸剂。
[0040] 在本发明的第1方案中，优选（A)成分与（B)成分的比率以质量比计为5:95~ 65:35〇
[0041] 在本发明的第1方案中，优选基于（A)成分与（B)成分的合计量100质量份，含有 10质量份~100质量份的（C)成分。
[0042] 在本发明的第1方案中，优选基于（A)成分与（B)成分的合计量100质量份，含有 〇. 5质量份~20质量份的（D)成分。
[0043] 本发明的第2方案涉及取向材，其特征在于，由本发明的第1方案的热固化膜形成 用组合物制成。
[0044] 本发明的第3方案涉及相位差材，其特征在于，使用由本发明的第1方案的固化膜 形成用组合物获得的固化膜而形成。
[0045] 发明的效果
[0046] 根据本发明的第1方案，能够提供用于提供取向材的固化膜形成用组合物，该取 向材具备优异的光反应效率和耐溶剂性、能够以高灵敏度使聚合性液晶进行取向。
[0047] 根据本发明的第2方案，能够提供具备优异的光反应效率和耐溶剂性、能够以高 灵敏度使聚合性液晶进行取向的取向材。
[0048] 根据本发明的第3方案，能够提供可以以高效率形成且能够进行光学图案形成的 相位差材。
【具体实施方式】
[0049] 〈固化膜形成用组合物〉
[0050] 本实施方式的固化膜形成用组合物含有（A)低分子的光取向成分、和作为（B)成 分的亲水性聚合物、作为（C)成分的具有2个以上三烷氧基甲硅烷基的化合物、以及作为 (D)成分的交联催化剂。本实施方式的固化膜形成用组合物，除了（A)成分、（B)成分、（C) 成分以及（D)成分以外，只要不损害本发明的效果，可以含有其他添加剂。
[0051] 以下，说明各成分的细节。
[0052]〈⑷成分〉
[0053] 本实施方式的固化膜形成用组合物中所含有的（A)成分是具有光取向性基团与 选自羟基、羧基、三烷氧基甲硅烷基以及氨基中的1种或2种以上取代基的化合物。
[0054] 然后，在（A)成分的化合物中，光取向性基团与光反应而构成疏水性的光取向部， 另一方面选自羧基、三烷氧基甲硅烷基以及氨基中的取代基构成亲水性的热反应部。也就 是说，（A)成分是赋予固化膜光取向性的成分，在本说明书中，（A)成分也称为光取向成分 或低分子的光取向成分。
[0055] 此外，在本发明中，作为光取向性基团，是指进行光二聚化或光异构化的结构部位 的官能团。
[0056] 所谓进行光二聚化的结构部位，是通过光照射形成二聚体的部位，作为其具体例 子，可举出肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。其中，优选在可见光区域具有高透明性 和光二聚化反应性的肉桂酰基。此外，所谓进行光异构化的结构部位，是指通过光照射变为 顺式体和反式体的结构部位，作为其具体例子，可举出包含偶氮苯结构、芪结构等的部位。 其中，从反应性的高度出发，优选偶氮苯结构。具有光取向性基团和羟基的化合物，例如，由 下述式表示。将这样的化合物的具体例子示于下述式[A1]~式[A5]。
[0058] 前述式中，X1表示经由选自单键、醚键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、氨基键或它 们的组合中的1种或2种以上键，选自碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基或它们的组合 中的1~3种取代基键合而成的结构。X2表示氢原子、卤素原子、氰基、碳原子数1~18的 烷基、苯基、联苯基或环己基。此时，碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基和环己基也可以 经由共价键、醚键、酯键、酰胺键或脲键而键合。X3表示羟基、苯基、碳原子数1~4的烷基、 碳原子数1~4的烷氧基或烷氧基。X4分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基、 芳香族环基或脂肪族环基。其中，碳原子数1~20的亚烷基可以是支链状也可以是直链状。 X5表不羟基、駿基、氣基或烷氧基甲娃烷基。X表不单键、氧原子或硫原子。
[0059] 另外，在这些取代基中，苯基和联苯基也可以被选自碳原子数1~4的烷基、碳原 子数1~4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基和氰基中的相同或不同的1个或多个取代基取 代。
[0060] 上述式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别独立地表示氢原子、碳原子数1~4的 烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基或氰基。