偏振紫外线各向异性化材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及具有聚合物的偏振紫外线各向异性化材料，所述聚合物的侧链具有特 定的N-亚苄基苯胺骨架。
【背景技术】
[0002] 液晶表示元件作为质量轻、体积薄且耗电量低的表示装置是已知的，近年来，被用 于大型电视用途等而实现了惊人的发展。液晶表示元件例如用具备电极的一对透明基板夹 持液晶层来构成。并且，液晶表示元件中，包含有机材料的有机膜被用作液晶取向膜，W使 液晶在基板之间呈现期望的取向状态。
[0003] 目P，液晶取向膜为液晶表示元件的构成部件，其形成于夹持液晶的基板的与液晶 接触的表面，承担使液晶在该基板之间沿着恒定方向取向的作用。并且，针对液晶取向膜要 求使液晶沿着例如平行于基板的方向等的恒定方向进行取向的作用，在该基础上，有时还 要求控制液晶预倾角的作用。运种液晶取向膜中的控制液晶取向的能力下称为取向控 制能力。）通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理来赋予。
[0004] 作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜取向处理方法，一直W来已知的是刷磨 法。然而，对包含聚酷亚胺等的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法中，产尘、产生静电有 时成为问题。另外，由于近年的液晶表示元件的高清晰化、对应基板上的电极或液晶驱动用 切换能动元件所导致的凹凸，有时无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面、无法实现均一 的液晶取向。
[0005] 因而，作为不进行刷磨的液晶取向膜的其它取向处理方法，积极地研究了光取向 法。光取向法具有各种方法，利用直线偏振光或准直光而在构成液晶取向膜的有机膜内形 成各向异性，根据该各向异性而使液晶取向。作为主要的光取向法，已知有分解型的光取向 法。例如，对聚酷亚胺膜照射偏振紫外线，利用分子结构的紫外线吸收的偏振方向依赖性而 产生各向异性的分解。并且，利用未分解而残留的聚酷亚胺使液晶进行取向（例如参照专利 文献1。）。
[0006] 另外，还已知光交联型、光异构化型的光取向法。例如，使用聚肉桂酸乙締醋，照射 偏振紫外线，使与偏振光平行的两个侧链的双键部分发生二聚反应(交联反应）。并且，使液 晶沿着垂直于偏振方向的方向进行取向（例如参照非专利文献1。）。另外，使用在侧链具有 偶氮苯的侧链型高分子时，照射偏振紫外线，在与偏振光平行的侧链的偶氮苯部分发生异 构化反应，使液晶沿着垂直于偏振方向的方向进行取向（例如参照非专利文献2。）。
[0007] 如W上例子那样，在利用光取向法的液晶取向膜的取向处理方法中，无需进行刷 磨，不用担屯、产尘、产生静电。并且，即使对表面具有凹凸的液晶表示元件的基板也能够实 施取向处理，成为适合于工业生产工艺的液晶取向膜的取向处理方法。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特许第3893659号公报
[0011] 非专利文献
[0012] 非专利文献l:M.aia化 et al. Jpn.J.Appl.Phys.31,2155(1992)
[0013] 非专利文献2:K.Ichimura et al.，Chem.Rev. 100,1847(2000)
【发明内容】
[0014] 发明要解决的问题
[0015] 如上所述，与作为液晶表示元件的取向处理方法而一直W来在工业上利用的刷磨 法相比，光取向法不需要刷磨工序运一工序，因此具备显著的优点。并且，与通过刷磨而使 取向控制能力基本固定的刷磨法相比，光取向法能够改变偏振光的照射量来控制取向控制 能力。然而，光取向法中，在制作液晶表示元件后，由于元件中的液晶取向膜中残留的光反 应性基团会因自然光或液晶表示元件中的背光而发生反应，因此有时会损害液晶取向的稳 定性。尤其是，使用了偶氮苯骨架的异构化的光取向时，该问题会显著发生。
[0016] 本发明的目的在于解决上述课题。具体而言，本发明的目的在于，提供取向完全没 有经时变化或者减少经时变化、取向稳定性优异且通过照射偏振紫外线而显示出各向异性 的偏振紫外线各向异性材料，例如液晶取向膜、优选为横向电场驱动型液晶表示元件用液 晶取向膜、相位差膜或全息图。另外，本发明的目的在于，提供上述材料的制造方法、用于制 造上述材料的组合物。
[0017] 用于解决问题的方案
[0018] 本发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究，结果发现如下技术方案。<1〉一 种偏振紫外线各向异性材料，其为具有高分子的材料，且通过照射偏振紫外线而显示出各 向异性，所述高分子具有下述式(I)所示的侧链(式中，Al 表示-O-.-COO-.-NHCO-.-CONH-、-NHC0NH-、-NHC00-、-0C0NH-或-0C0-; η表示1~16的整数；一部分亚甲基（-CH2-)任选被-0-、-C00-、-00C-、-NHC0-、-C0NH-、-NHC0NH-、-NHC00-、-0C0NH-、-C = C-或-C Ξ C-置换（但与 A域-0-相邻的亚甲基(-C此-)未被运些基团置换）;Χ表示-CH=N-或-N=CH-;R表示碳数1~ 3的烷基;mi和η?2各自独立地表示0~4的整数;Rii和Ri2各自独立地表示碳数1~6个的直链 或支链的烷基、面素原子、硝基、氯基、碳数1~6个的直链或支链的烷氧基）。
[0019]
[0020] <2〉上述<1〉中，Al表示-0-、-C00-或-0C0-，优选表示-0-;n表示1~8的整数，优选 表示6;亚甲基优选未被上述取代基置换;R为甲基;mi和η?2为0即可。<3〉上述<1〉或<2〉中， 高分子还可W具有选自由下述式(21)~（31)组成的组中的任一种液晶性侧链(式中，A和Β 各自独立地表示单键、-0-、-CH2-、-C00-、-0C0-、-C0NH-、-NH-C0-、-CH=CH-C0-0-或-0-C0-CH = CH-;ql和q2中的一者为1且另一者为0;Υ3为选自由1价的苯环、糞环、联苯环、巧喃环、 含氮杂环和碳数5~8的脂环式控、W及它们的组合组成的组中的基团，键合于它们的氨原 子各自独立地任选被-N02、-CN、面素基团、碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基取代;R3表 示氨原子、-N02、-CN、-CH = C(CN)2、-CH = CH-CN、面素基团，1价的苯环、糞环、联苯环J夫喃 环、含氮杂环、碳数5~8的脂环式控，碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基；1表示1~12 的整数;m表示ο~2的整数;其中，式(25)~（26)中，所有的m的总和为2W上，式(27)~(28) 中，所有的m的总和为上，ml、m2和m3各自独立地表示l~3的整数;R2表示氨原子、-N02、-CN、面素基团，l价的苯环、糞环、联苯环、巧喃环、含氮杂环和碳数5~8的脂环式控，W及烧 基或烷氧基；Zi、Z2表示单键、-CO-、-C出0-、-CH=N-、-CF2-。）。
[0023] <4〉上述<1〉~<3〉的任一者中，材料可W被用于选自由液晶取向剂、相位差膜和全 息图组成的组中的1种，优选被用于液晶取向剂或相位差膜，更优选被用于液晶取向剂，最 优选被用于横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜。
[0024] <5〉一种偏振紫外线各向异性材料用组合物，其具有：（A)具有上述式（I)所示侧链 的高分子和(B)有机溶剂。<6〉上述巧〉中，Ai表示-0-、-C00-或-0C0-，优选表示-0-; η表示1 ~8的整数，优选表示6;亚甲基优选未被上述取代基置换;R为甲基;mi和η?2为0即可。<7〉上 述巧〉或<6〉中，高分子还可W具有选自由上述式(21)~（31)组成的组中的任一种液晶性侧 链。<8〉上述巧〉~<7〉的任一者中，材料可W被用于选自由液晶取向剂、相位差膜和全息图 组成的组中的1种，优选被用于液晶取向剂或相位差膜，更优选被用于液晶取向剂，最优选 被用于横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜。
[0025] <9〉一种偏振紫外线各向异性材料的制造方法，其通过具备如下工序而得到通过 照射偏振紫外线而显示出各向异性的偏振紫外线各向异性材料：[1]将具有(Α)具有上述式 (I)所示侧链的高分子和(Β)有机溶剂的偏振紫外线各向异性材料用组合物涂布在基板上， 从而形成涂膜的工序；W及，[II]对[I]中得到的涂膜照射偏振紫外线的工序。
[00%] <10〉上述<9〉中，还可W具备[III]将[II]中得到的涂膜进行加热的工序。<11〉上 述<9〉或< 10〉中，Ai表示-0-、-C00-或-0C0-，优选表示-0-; η表示1~8的整数，优选表示6;亚 甲基优选未被上述取代基取代;R为甲基;mi和m劝0即可。
[0027] <12〉上述<9〉~<11〉的任一者中，高分子还可W具有选自由上述式（21)~（31)组 成的组中的任一种液晶性侧链。<13〉上述<9〉~<12〉的任一者中，材料可W被用于选自由液 晶取向剂、相位差膜和全息图组成的组中的1种，优选被用于液晶取向剂或相位差膜，更优 选被用于液晶取向剂，最优选被用于横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜。
[0028] <14〉一种偏振紫外线各向异性材料制造用组合物，其具有下述式[RM1]或[RM2] (式中，Me表示甲基)所示的单体。
[0031 ] <15〉上述<14〉中，偏振紫外线各向异性材料可W被用于选自由液晶取向剂、相位 差膜和全息图组成的组中的1种，优选被用于液晶取向剂或相位差膜，更优选被用于液晶取 向剂，最优选被用于横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜。
[00创发明的效果
[0033]通过本发明，能够提供取向完全没有经时变化或者减少经时变化、取向稳定性优 异且通过照射偏振紫外线而显示出各向异性的偏振紫外线各向异性材料，例如液晶取向 膜、优选为横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜、相位差膜或全息图。另外，通过本 发明，除了上述效果之外或者在上述效果的基础上，能够提供上述材料的制造方法、用于制 造上述材料的组合物。
【附图说明】
[0034] 图1是对实施例3的聚合物P1薄膜照射313nm的光（强度：lOmW/cm2)时的吸收光谱 的变化的示意图。
[0035] 图2是对实施例4中制备的P1薄膜照射lOJ/cm2的直线偏振紫外线31化m时的偏振 光吸收光谱的变化的示意图。
[0036] 图3是进行实施例5的全息照相曝光时的光路图（图3a)、利用全息照相形成的巧中 表面起伏的局度（图3b和图3c)的不意图。
【具体实施方式】
[0037] 本申请提供偏振紫外线各向异性材料、该材料用的组合物、该材料的制造方法、为 了制造该材料而使用的组合物等。W下依次说明。<偏振紫外线各向异性材料〉本申请提供 偏振紫外线各向异性材料，其为具有高分子的材料，且通过照射偏振紫外线而显示出各向 异性，所述高分子具有下述式(I)所示的侧链。
[0038] 式（I)中，Ai表示-0-、-C00-、-NHC0-、-C0NH-、-NHC0NH-、-NHC00-、-0C0NH-或-0(：0-;11表示1~16的整数；一部分亚甲基（-畑2-)任选被-0-、-(：00-、-00(：-、-顯(：0-、-C0NH-、-NHC0NH-、-NHC00-、-0C0NH-、-C = C-或-C Ξ C-置换（但与 Ai 或-0-相邻的亚甲基（-C出-)未被运些基团置换）;X表示-CH=N-或-N=CH-;R表示碳数1~3的烷基;mi和η?2各自独 立地表示0~4的整数;Rii和Ri2各自独立地表示碳数1~6个的直链或支链的烷基、面素原 子、硝基、氯基、碳数1~6个的直链或支链的烷氧基。
[0039] 尤其是，式（I)中，Ai表示-0-、-C00-或-0C0-，优选表示-0-; η表示1~8的整数，优 选表示6;亚甲基优选未被上述取代基取代;R为甲基;mi和η?2为0即可。
[0040]
[0041] 具有上述式（I)所示侧链的高分子通过照射偏振紫外线而显示出各向异性。尤其