光聚合性液晶组合物、光学补偿膜、光学补偿层叠膜、电极基板、液晶显示装置用基板以及 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光聚合性液晶组合物、以及使用该光聚合性液晶组合物的光学补偿 膜、光学补偿层叠膜、电极基板、液晶显示装置用基板以及液晶显示装置。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置中，为了扩大视角等而使用具有双折射性的控制光的相位的光学补 偿膜（也称为相位差膜）。尤其，在垂直取向（以下有时简记为"VA"。）模式的液晶显示装 置中存在视野角度狭窄的倾向，光学补偿膜是必须的构成要件。在专利文献5等中，公开了 在VA模式的液晶显示装置中使用正A板作为相位差补偿，抑制视野角度增大时的光泄漏。
[0003] 以往，上述光学补偿膜以及偏光膜对液晶晶胞而言附着在外部，光学补偿膜的厚 度为50~150ym左右。
[0004] 与此相对，近年来，研宄了在液晶晶胞的内部设置光学补偿层叠膜，使液晶显示装 置以及搭载了该装置的电子设备薄型化。
[0005] 作为光学补偿层叠膜的形态，可例举下述光学补偿层叠膜（i)~（iv)等。
[0006] (i)在聚酰亚胺等取向膜上层积有二轴板的光学补偿层叠膜。
[0007] (ii)在聚酰亚胺等取向膜上依次层积有显示正的单轴各向异性的光学补偿膜 (以下称为正A板）和显示负的单轴各向异性的光学补偿膜（以下称为负C板）的光学补 偿层叠膜。
[0008] (iii)在负C板上介由取向膜而层积有正A板的光学补偿层叠膜。
[0009] (iv)在作为取向膜起作用的负C板上直接层积有正A板的光学补偿层叠膜。
[0010] 专利文献1、2中，公开了具备上述光学补偿层叠膜（iii)或（iv)的液晶显示装置 用基板。
[0011] 专利文献1的实施例1、2中，在基板上涂布聚酯，在对得到的涂布膜进行加热干燥 以及烧成后实施摩擦处理，形成具有作为取向膜的作用的负C板。之后，在负C板上涂布光 聚合性液晶，进行加热干燥后，实施光聚合，形成正A板（段落0025、0026)。
[0012] 专利文献1的实施例1、2均仅使用1种具有芳香族环的光聚合性液晶作为正A板 用材料的光聚合性液晶。
[0013] 在专利文献2的实施例8中，在基板上涂布聚酰亚胺，对得到的涂布膜进行加热干 燥以及烧成，形成负C板。在该负C板上形成取向膜，实施摩擦处理后涂布光聚合性液晶， 在干燥后实施光聚合，形成正A板（段落0098~0100)。
[0014] 专利文献2的实施例1~12均仅使用1种具有芳香族环的光聚合性液晶作为正 A板用材料的光聚合性液晶。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1:日本专利特开2010-230823号公报
[0018] 专利文献2:日本专利特开2009-223304号公报
[0019] 专利文献3:国际公开第2009/148142号
[0020] 专利文献4 :国际公开第2011/004826号
[0021] 专利文献5 :日本专利特开平11-258605号公报
【发明内容】
[0022] 发明所要解决的技术问题
[0023] 在彩色液晶显示装置用的正A板中，要求如图5的示意曲线I所示的延迟Re的波 长分散。但是，以往的正A板中，如专利文献1、2那样使用具有芳香族环的光聚合性液晶， 由于芳香族环的光吸收性而难以得到所期待的波长分散。具体而言，使用具有芳香族环的 光聚合性液晶的以往的正A板如图5的示意曲线II所示的那样，随着波长变长而Re变小。 另外，Re为x-y平面的双折射的指标，后述其定义。
[0024] 为此，正A板被设计为特定波长、具体而言视感度最高的绿色光位于中心进行相 位差补偿。以往的正A板中，由于显示出图5的示意曲线II的波长分散，在视野角度增大 时显示黑色时，不能充分减少红色和蓝色的光成分的泄漏。
[0025] 专利文献3、4中，公开了具有脂肪族环、不具有芳香族环的光聚合性液晶（参照专 利文献3的权利要求1以及专利文献4的权利要求1)。
[0026] 上述专利文献主要将光信息记录再生装置的用途作为对象，没有记载对于液晶晶 胞内部的光学补偿膜的应用。但是，上述材料均显示An为正值（参照专利文献3的表2 以及专利文献4的表2)，能够作为正A板材料使用。此处，An为折射率各向异性。
[0027] 认为在使用不具有芳香族环的光聚合性液晶的正A板中，能够改善Re的波长分散 特性。
[0028] 在液晶晶胞的内部设置光学补偿膜的情况下，对成膜后的制造工艺有光学补偿膜 的光学特性不发生变化的耐热性的要求。但是，专利文献3、4中记载的不具有芳香族环的 光聚合性液晶其耐热性比具有芳香族环的光聚合性液晶更差。
[0029] 本发明的目的在于提供一种能够形成改善了双折射的波长分散特性、且对液晶显 示装置的制造工艺而言具有良好的耐热性的正A板的光聚合性液晶组合物。
[0030] "改善双折射的波长分散特性"是指作为液晶显示装置用时双折射的波长分散特 性接近理想状态。
[0031] 本发明的目的在于提供一种由改善了双折射的波长分散特性、且对液晶显示装置 的制造工艺而言具有良好的耐热性的正A板构成的光学补偿膜。
[0032] 本发明的目的在于提供一种包括负C板和正A板、改善了双折射的波长分散特性、 且对液晶显示装置的制造工艺而言具有良好的耐热性的光学补偿膜。
[0033] 本发明的目的在于提供一种光学特性良好且能够薄型化以及低成本化的电极基 板、液晶显示装置用基板以及液晶显示装置。
[0034] 解决技术问题所采用的技术方案
[0035] 本发明提供具有以下[1]~[15]的构成的光聚合性液晶组合物、光学补偿膜、光 学补偿层叠膜、电极基板、液晶显示装置用基板以及液晶显示装置。
[0036] 本发明人发现通过将具有脂肪族环、不具有芳香族环的第一光聚合性液晶（A)和 具有芳香族环的第二光聚合性液晶（B)并用，能够形成改善双折射的波长分散特性、且对 液晶显示装置的制造工艺而言具有良好的耐热性的正A板。
[0037] [1]-种光聚合性液晶组合物，它是用于形成显示正的单轴各向异性的光学补偿 膜的光聚合性液晶组合物，
[0038]含有具有脂肪族环、不具有芳香族环的第一光聚合性液晶（A)，和具有芳香族环的 第二光聚合性液晶（B)，
[0039] 相对于光聚合性液晶的总量，第一光聚合性液晶（A)的量在50质量％以上且低于 100质量％，第二光聚合性液晶（B)的量超过0质量％且在50质量％以下。
[0040] [2]如[1]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第一光聚合性液晶（A)含有在1个 分子内含1个光聚合反应性基团的单官能光聚合性液晶及/或在1个分子内含2个光聚合 反应性基团的二官能光聚合性液晶。
[0041] [3]如[2]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第一光聚合性液晶（A)含有下式 (11) 表示的单官能光聚合性液晶。
[0042] CH2=CRU-COO-aOu-EH-GObi-EU-C^UE'di-R12 ? ? ? (11)
[0043](式中符号表示以下含义。R11:氢原子或甲基。R12:碳数1~8的烷基或氟原子 (其中，在为烷基时，可在碳-碳键之间或与环基键合的末端上具有醚键性的氧原子，氢原 子的一部分或全部可被氟原子取代。）。L1:在碳-碳键之间可具有醚键性的氧原子，氢原子 的一部分或全部可被氟原子取代，在与E11键合的位置上可具有C00、0C0或0的碳数1~8 的烷基。En、E12以及E13:分别独立地为反-1，4-亚环己基或反-2, 6-十氢化萘基（其中， 基团中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子或甲基取代。）。S1以及T1:分别独立地为-0C 0-、-C00-、-(CH2)2-、-CH20-、-0CH2-或单键。al、bl、cl以及dl:分别独立地为 0 或 1。）
[0044] [4]如[2]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第一光聚合性液晶（A)含有下式 (12) 表示的二官能光聚合性液晶。
[0045]CH2=CR21-C00-(L2)a2-E21-(S2)b2-E22-(T2)c2_(E23)d2-(M2)e2-0C0-CR22=CH2 ???(12)
[0046](式中符号表示以下含义。R21以及R22:分别独立地为氢原子或甲基；L2:在碳-碳 键之间可具有醚键性的氧原子，氢原子的一部分或全部可被氟原子取代，在与E21键合的位 置上可具有C〇〇、0C0或〇的碳数1~8的烷基。M2:在碳-碳键之间可具有醚键性的氧原 子，氢原子的一部分或全部可被氟原子取代，在与E23键合的位置上可具有C00、0C0或0的 碳数1~8的烷基。E21、E22以及E23:分别独立地为反-1，4-亚环己基或反-2, 6-十氢化萘 基（其中，基团中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子或甲基取代。）。S2以及T2:分别独 立地为-oco-、-C00-、-(CH2)2-、-CH2〇-、-〇CH2-或单键。a2、b2、C2 以及d2 :分别独立地为 0 或 1。）
[0047] [5]如[1]~[4]中任一项所述的光聚合性液晶组合物，其中，第二光聚合性液晶 (B)以下式（20)表示。
[0048] Qi-ZLALZS-Mm-Q2 ? ? ? (20)
[0049](式中符号表示以下含义。Q1以及Q2:分别独立地为光聚合反应性基团。Zi、Z2、Z3 以及Z4:分别独立地为单键或二价连接基团。A1以及A2:分别独立地为碳原子数2~20的 间隔基。M:含有芳香族环的介晶基团）
[0050] [6]如[5]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第二光聚合性液晶⑶含有下式 (21) 表示的光聚合性液晶。
[0051]CH2=CR41-C00-(E41)m4-Cy-Y4-Cy-(E42)n4-0C0-CR42=CH2 ? ? *(21)
[0052](式中符号表示以下含义。R41以及R42:分别独立地为氢原子或甲基。 Y4:-〇C〇-或-COO-。m4以及n4 :分别独立地为0或1 (其中，双方为0的情况除外）。E41以 及E42:分别独立地为1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己基。其中，E41以及E42中至少一方为 1，4-亚苯基。Cy:反-1，4-亚环己基。其中，上述的1，4-亚苯基以及反-1，4-亚环己基中 的氢原子可被氟原子、氯原子或甲基取代。）
[0053] [7]如[5]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第二光聚合性液晶⑶含有下式 (22) 表不的光聚合性液晶。
[0054]CH2=CR51-C00-(L5)k5-E51-E52-E53_E54-(M5)n5-0C0-CR52=CH2 ? ? ? (22)
[0055](式中符号表示以下含义。R51以及R52:分别独立地为氢原子或甲基，k5以及n5: 分别独立地为0或1。L5:-(CH2)p5〇-或_(CH2)p5_(这里，p5为2~8的整数。）。M5:-〇(CH2) p5-或_(CH2)p5_(这里，p5为2~8的整数。）。E51:l，4-亚苯基。￡52353354:分别独立地 为1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己基，且E52和E53中的至少一方为反-1，4-亚环己基。所述 的1，4-亚苯基和反-1，4-亚环己基中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子、氯原子或甲基 取代。）
[0056] [8]如[5]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第二光聚合性液晶⑶含有下式 (23) 表不的光聚合性液晶。
[0057]CH2=CR61-C00-(L6)k6-E61-E62-E63_(M6)n6-0C0-CR62=CH2 ? ? ? (23)
[0058] (式中符号表示以下含义。R61以及R62:分别独立地为氢原子或甲基。k6以及n6 :分 别独立地为 0 或 1。L6:-(CH2)p60-、-Cy-C00-(Cy为反-1，4-亚环己基。）、或-Cy-〇C〇-(这里， p6 为 2 ~8 的整数。）。M6:-0(CH2)p6-、-〇C〇-Cy-(Cy为反-1，4-亚环己基。）、或-C00-Cy-(这 里，p6为2~8的整数。）。E61、E62以及E63:分别独立地为1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己 基。其中，E61、E62以及E63中至少1个为1，4-亚苯基，且至少1个为反-1，4-亚环己基。此 外，L6为-Cy-〇C〇-时E61为反-1，4-亚环己基，L6为-(CH2)p60-或k6为0时E61和E63分别 为1，4-亚苯基，E62为反-1，4-亚环己基）。其中，上述的1，4-亚苯基和反-1，4-亚环己基 中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子、氯原子或甲基取代。）
[0059] [9]如[5]所述的光聚合性液晶组合物，其中，第二光聚合性液晶⑶含有下式 (24) 表示的光聚合性液晶。