液晶配向剂、液晶配向膜、相位差膜、相位差膜的制造方法、液晶显示元件及聚合物的制作方法

液晶配向剂、液晶配向膜、相位差膜、相位差膜的制造方法、液晶显示元件及聚合物的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供可形成显示良好的液晶配向性且与液晶层的密接性优异的液晶配向膜的液晶配向剂、由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜、包含该液晶配向膜的相位差膜及其制造方法、包含该相位差膜的液晶显示元件、以及作为该液晶配向剂的适宜成分的聚合物。本发明的液晶配向剂含有：[A]于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的成分。[A]成分优选为聚合物成分。上述光配向性基优选为包含肉桂酸结构的基。本发明的液晶配向膜由该液晶配向剂而形成。本发明的相位差膜包含该液晶配向膜。该相位差膜优选用于液晶显示元件中。本发明的液晶显示元件包含该相位差膜。
【专利说明】液晶配向剂、液晶配向膜、相位差膜、相位差膜的制造方法、液晶显示元件及聚合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液晶配向剂、液晶配向膜、相位差膜、相位差膜的制造方法、液晶显示元件及聚合物。
【背景技术】
[0002]液晶显示器(liquid crystal display, LCD)被广泛用于电视或各种显示器等中。IXD的显示元件例如已知有超扭转向列(Super Twisted Nematic, STN)型、扭转向列(Twisted Nematic, TN)型、共面切换(In Plane Switching, IPS)型、垂直配向(VerticallyAligned, VA)型、聚合物稳定配向(Polymer sustained alignment, PSA)型等(参照日本专利特开昭56-91277号公报及日本专利特开平1-120528号公报)。于该液晶显示元件中使用各种光学材料，例如上述液晶显示元件所具有的相位差膜可以如下目的而使用:消除显示图像的着色的目的，或者消除视角依存性(亦即由于观看角度而造成显示色及对比率变化)的目的等(参照日本专利特开平4-229828号公报及日本专利特开平4-258923号公报)。
[0003]该相位差膜的制造方法已知有于长条状基材膜上连续地制造相位差膜的卷轴(roll to roll)方式(参照日本专利特开2000-86786号公报)。于该卷轴方式中，使用液晶配向剂而于基材膜上形成液晶配向膜后，于所形成的液晶配向膜上涂布聚合性液晶，通过光照射而使上述聚合性液晶硬化从而形成液晶层。
[0004]然而，于使用现有的液晶配向剂的情况下，液晶配向膜与其上所形成的液晶层的密接力未必可以说充分，例如 在上述利用卷轴式的制造中所包含的相位差膜的卷绕步骤等中，存在上述液晶层剥离的情况。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开昭56-91277号公报
[0008]专利文献2:日本专利特开平1-120528号公报
[0009]专利文献3:日本专利特开平4-229828号公报
[0010]专利文献4:日本专利特开平4-258923号公报
[0011]专利文献5:日本专利特开2000-86786号公报

【发明内容】

[0012]本发明是基于以上事实而成的，其目的在于提供可形成显示良好的液晶配向性且与液晶层的密接性优异的液晶配向膜的液晶配向剂。
[0013]用以解决上述课题而成的发明是:
[0014]—种液晶配向剂,其特征在于含有:[A]于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的成分(以下亦称为“[A]成分”)。[0015]用以解决上述课题而成的其他发明包含:
[0016]由该液晶配向剂而形成的液晶配向膜、
[0017]包含该液晶配向膜的相位差膜、
[0018]包含该相位差膜的液晶显示元件、以及
[0019]具有光配向性基及包含聚合性双键的基的聚合物。
[0020]用以解决上述课题而成的其他发明是:
[0021]一种相位差膜的制造方法，其特征在于包含如下步骤:
[0022](I)使用该液晶配向剂，于基板上形成涂膜的步骤；
[0023](2)通过对上述涂膜照射放射线而形成液晶配向膜的步骤；
[0024](3)使用聚合性液晶，于上述液晶配向膜上形成聚合性液晶膜的步骤 '及
[0025](4)使上述聚合性液晶膜硬化而形成液晶层的步骤。
[0026]此处，所谓聚合性双键是指可容易地形成自由基而进行生长反应的双键。上述聚合性双键例如可列举末端双键。
[0027]发明的效果
[0028]本发明的液晶配向剂及聚合物于聚合物等成分中具有光配向性基及包含聚合性双键的基，因此可形成显示良好的液晶配向性且与液晶层的密接性优异的液晶配向膜。因此，本发明可提供包含显示良好的液晶`配向性且与液晶层的密接性优异的液晶配向膜的相位差膜及其制造方法、以及包含该相位差膜的液晶显示元件，有助于提高品质。
【具体实施方式】
[0029]〈液晶配向剂〉
[0030]该液晶配向剂含有[A]成分。而且，该液晶配向剂还可以在不损及本发明的效果的范围内含有[B]金属螯合化合物、硬化促进剂、表面活性剂等任意成分。以下，对各成分加以详述。
[0031]〈[A]成分〉
[0032][A]成分是于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的成分。由于该液晶配向剂含有[A]成分，因此由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜显示良好的液晶配向性、且与液晶层的密接性优异。认为其原因在于:由于上述分子中所含的聚合性双键而使液晶配向膜与液晶层形成交联结构，由此可使两者间的相互作用变强。
[0033][A]成分可列举:(1)在同一分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的化合物、(2)在不同分子中分别具有包含聚合性双键的基与光配向性基的化合物。
[0034][A]成分只要于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基则并无特别限定，可为聚合物成分及非聚合物成分的任意种，优选为聚合物成分(以下亦将上述于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的聚合物成分及非聚合物成分分别称为“[A]聚合物成分”、“[A]非聚合物成分”)。通过[A]成分为聚合物成分，可提高由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜的硬度。以下，顺次对包含聚合性双键的基、光配向性基、[A]聚合物成分加以说明。
[0035][包含聚合性双键的基]
[0036]包含聚合性双键的基可与液晶配向膜上所涂布的聚合性液晶反应而形成交联结构。该液晶配向剂由于[A]成分具有包含聚合性双键的基，因此可提高液晶配向膜与液晶层的密接性。
[0037]上述聚合性双键优选为碳-碳间的双键。包含该碳-碳间的双键的基例如可列举乙烯基、(甲基)丙烯酰基等，优选为(甲基)丙烯酰基。
[0038]在[A]成分为聚合物成分的情况下，上述包含聚合性双键的基例如可通过利用如下反应而导入至[A]聚合物成分:将羧基加成于环氧基上的反应(以下亦称为“加成反应”)、将异氰酸酯基加成于羟基、氨基、羧基或巯基上的反应等。供至加成反应的上述各基可位于聚合物侧，亦可位于上述聚合物上所加成的化合物侧。而且，亦可利用将羟基加成于-COCl上的反应，在此种情况下，自导入容易性的观点考虑，优选羟基位于聚合物侧，-COCl位于上述聚合物上所加成的化合物侧。在利用该些加成反应的情况下，聚合物上所加成的化合物通常具有上述包含聚合性双键的基。于该些方式中，自导入容易性的观点考虑，优选利用将羧基加成于环氧基上的反应。以下，对导入包含聚合性双键的基时加成反应中所利用的具有羧基的化合物及具有环氧基的化合物加以说明。
[0039]具有聚合性双键及羧基的化合物(包含具有聚合性双键的多元羧酸酐)(以下亦称为“不饱和化合物(a)”)例如可列举(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸_ω-羧基聚己内酯、巴豆酸、α-乙基丙烯酸、α-正丙基丙烯酸、α-正丁基丙烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等不饱和羧酸类；马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、顺-1，2，3，4-四氢邻苯二甲酸酐等不饱和多元羧酸酐类等。该些中优选(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸_ω-羧基聚己内酯。
[0040]不饱和化合物(a)的市售品例如可列举Aronix M_510、Aronix M_5300(以上由东亚合成公司制造)、Ligh t ester HOMS (共荣社化学公司制造)等。
[0041]具有聚合性双键及环氧基的化合物(上述不饱和化合物(a)除外)(以下亦可称为“不饱和化合物(b) ”)例如可列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α -乙基丙烯酸缩水甘油酯、α -正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α -正丁基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧丁酯、α -乙基丙烯酸-3，4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-3-环氧丙基甲酯、(甲基)丙烯酸_6，7-环氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6，7-环氧庚酯、丙烯酸-4-羟基丁基缩水甘油醚等。该些中优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-3-环氧丙基甲酯、丙烯酸-4-羟基丁基缩水甘油醚。
[0042]另外，于含有聚硅氧烷作为[Α]聚合物成分的情况下，该包含聚合物双键的基亦可利用后述的具有包含聚合性双键的基的硅烷化合物而导入。
[0043]提供上述包含聚合性双键的基的化合物可单独使用或者将2种以上组合使用。而且，该些化合物亦可直接用作[Α]成分的一种。
[0044]于[Α]成分为非聚合物成分的情况下，上述包含聚合性双键的基例如可通过利用如下反应而导入至[Α]非聚合物成分中:与[Α]成分为聚合物成分的情况同样地，使羧基加成于环氧基上，使异氰酸酯基加成于羟基、氨基、羧基或巯基上的反应等。供至加成反应的上述各基可位于非聚合物化合物侧，亦可位于非聚合物化合物上所加成的化合物侧。而且，亦可利用将羟基加成于-COCl上的反应，在此种情况下，自导入容易性的观点考虑，优选羟基位于非聚合物化合物侧，-COCl位于非聚合物化合物上所加成的化合物侧。在利用该些加成反应的情况下，非聚合性化合物上所加成的化合物通常具有上述包含聚合性双键的基。于该些方式中，自导入容易性的观点考虑，优选利用将羧基加成于环氧基上的反应。导入包含聚合性双键的基时加成反应中所利用的具有环氧基的化合物例如可列举下述式所表示的化合物。
[0045][化I]
【权利要求】
1.一种液晶配向剂,其特征在于含有:[A]于同一或不同分子中具有光配向性基及包含聚合性双键的基的成分。
2.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于:上述[A]成分是聚合物成分。
3.根据权利要求2所述的液晶配向剂，其特征在于:上述聚合物成分包含聚硅氧烷、(甲基)丙烯酸聚合物或该些的混合物。
4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的液晶配向剂，其特征在于:上述光配向性基是包含肉桂酸结构的基。
5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的液晶配向剂，其特征在于:上述包含聚合性双键的基是(甲基)丙烯酰基。
6.一种液晶配向膜，其特征在于:由根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的液晶配向剂而形成。
7.一种相位差膜，其特征在于:包含根据权利要求6所述的液晶配向膜。
8.根据权利要求7所述的相位差膜，其特征在于:用于液晶显示元件中。
9.一种液晶显示元件，其特征在于:包含根据权利要求8所述的相位差膜。
10.一种相位差膜的制造方法，其特征在于包含如下步骤: 使用根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的液晶配向剂，于基板上形成涂膜的步骤； 通过对上述涂膜照射放射线而形成液晶配向膜的步骤； 使用聚合性液晶，于上述液晶配向膜上形成聚合性液晶膜的步骤；及 使上述聚合性液晶膜硬化而形成液晶层的步骤。
11.一种聚合物，其特征在于:具有光配向性基及包含聚合性双键的基。
12.根据权利要求11所述的聚合物，其特征在于:上述光配向性基是包含肉桂酸结构的基。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的聚合物，其特征在于:上述包含聚合性双键的基是(甲基)丙烯酰基。
【文档编号】G02B5/30GK103509562SQ201310246730
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】宫本佳和, 王道海, 阿部翼, 村主拓弥 申请人:Jsr株式会社