固化膜形成用組合物、取向材料及相位差材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及固化膜形成用組合物、取向材料及相位差材料。
【背景技術】
[0002] 近年來，在使用了液晶面板的電視機等顯示器的領域中，作為面向高性能化的對 策，一直在進行可以欣賞3D圖像的3D顯示器的開發(fā)。在3D顯示器中，通過例如使觀察者 的右眼識別右眼用圖像，使觀察者的左眼識別左眼用圖像，可以顯示具有立體感的圖像。
[0003] 在顯示3D圖像的3D顯示器的方式中有多種方式，作為不需要專用的眼鏡的方式， 已知有雙凸透鏡方式及視差屏方式等。
[0004] 而且，作為觀察者佩戴眼鏡觀察3D圖像的顯示器的方式之一，已知有圓偏振光眼 鏡方式等（例如參照專利文獻1。）。
[0005] 圓偏振光眼鏡方式的3D顯示器的情況下，通常在形成液晶面板等圖像的顯示元 件上配置相位差材料。該相位差材料分別規(guī)則地配置有多個相位差特性不同的2種相位差 區(qū)域，構成圖案形成的相位差材料。另外，以下，在本說明書中，將以配置這種相位差特性不 同的多個相位差區(qū)域的方式進行了圖案化的相位差材料稱為圖案化相位差材料。
[0006] 圖案化相位差材料可以通過例如以專利文獻2中所公開的方式對由聚合性液晶 構成的相位差材料進行光學圖案形成來制作。由聚合性液晶構成的相位差材料的光學圖案 形成利用在液晶面板的取向材料形成中已知的光取向技術。即，在基板上設置由光取向性 的材料構成的涂膜，對其照射偏振光方向不同的2種偏振光。而且，作為形成有液晶的取向 控制方向不同的2種液晶取向區(qū)域的取向材料，得到光取向膜。在該光取向膜上涂布含有 聚合性液晶的溶液狀的相位差材料，實現(xiàn)聚合性液晶的取向。然后，將進行了取向的聚合性 液晶進行固化而形成圖案化相位差材料。
[0007] 在使用了液晶面板的光取向技術的取向材料形成中，作為可利用的光取向性的材 料，已知有在側鏈上具有肉桂?；安槎裙舛刍课坏谋┧嵯禈渲蚓埘啺?樹脂等。報道了通過對這些樹脂進行偏振光UV照射，顯示控制液晶的取向的性能（以下， 也稱為液晶取向性。）（參照專利文獻3~專利文獻5。）。
[0008] 現(xiàn)有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開平10-232365號公報
[0011] 專利文獻2:日本特開2005-49865號公報
[0012] 專利文獻3:日本專利第3611342號說明書
[0013] 專利文獻4:日本特開2009-058584號公報
[0014] 專利文獻5:日本特表2001-517719號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 如上所述，圖案化相位差材料在作為取向材料的光取向膜上層疊固化了的聚合性 液晶的層而構成。而且，具有這種層疊結構的圖案化相位差材料可以在保持其層疊狀態(tài)的 情況下用于3D顯示器的構成。
[0017] 因此，需要開發(fā)可以作為兼具優(yōu)異的液晶取向性和光透射特性的取向材料使用的 固化膜、及用于形成該固化膜的固化膜形成用組合物。
[0018] 本發(fā)明的目的是基于以上的見解或研究結果而完成的發(fā)明。即，本發(fā)明的目的在 于，提供一種適于形成具有優(yōu)異的液晶取向性和光透射特性的固化膜的固化膜形成用組合 物。尤其是，本發(fā)明的目的在于，提供一種作為取向材料而使用、在其上配置聚合性液晶的 層時形成顯示優(yōu)異的液晶取向性和光透射性的固化膜的固化膜形成用組合物。
[0019] 本發(fā)明的目的在于，提供一種液晶取向性和光透射特性優(yōu)異的取向材料。
[0020] 本發(fā)明的目的在于，提供一種可進行高精度的光學圖案化的相位差材料。
[0021] 本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點由以下的記載得知。
[0022] 用于解決課題的手段
[0023] 本發(fā)明的第1方式涉及一種固化膜形成用組合物，含有：
[0024] (A)成分：具有光取向性基團和選自羥基、駿基、氣基及烷氧基甲娃烷基中的一種 基團的化合物中的一種或多種；
[0025] ⑶成分：選自（B-l)、（B-2)或（B-3)中的至少一種聚合物，（B-1):具有選自羥 基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的至少一種取代基的聚合物，（B-2):具有可與（A)成分 進行熱反應的取代基且可進行自交聯(lián)的聚合物，（B-3):三聚氰胺甲醛樹脂；以及
[0026] (C)成分：交聯(lián)劑（其中，⑶成分為上述（B-2)時，可以與（B-2)成分相同。）， (A)成分至少含有具有下述式[1]所示的基團作為光取向性基團的化合物。
[0027]
[0028] (式[1]中，A1和A2分別獨立地表示氫原子或甲基，A3表示羥基、巰基、氨基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)1~10的烷基硫基、碳原子數(shù)1~10的烷基氣基、苯氧基、 苯基硫基N苯基氣基N耳關苯基氣基N苯基或耳關苯基J
[0029] 亞苯基上及苯基上的氫原子可以分別獨立地被選自碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基中的至少一種取代基取代。）
[0030] 在本發(fā)明的第1方式中，優(yōu)選（A)成分的化合物為具有光取向性基團和羥基的化 合物。
[0031] 在本發(fā)明的第1方式中，優(yōu)選含有（D)成分：(A)成分以外的具有羥基及丙烯?；?的化合物。
[0032] 在本發(fā)明的第1方式中，優(yōu)選含有（E)成分：交聯(lián)催化劑。
[0033] 本發(fā)明的第2方式涉及一種取向材料，其特征在于，是使用本發(fā)明的第1方式的固 化膜形成用組合物形成的。
[0034] 本發(fā)明的第3方式涉及一種相位差材料，其特征在于，具有由本發(fā)明的第1方式的 固化膜形成用組合物得到的固化膜。
[0035] 發(fā)明效果
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的第1方式，可以提供一種適于形成具有優(yōu)異的液晶取向性和光透射 性的固化膜的固化膜形成用組合物。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的第2方式，可以提供一種液晶取向性和光透射性優(yōu)異的取向材料。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的第3方式，可以提供一種可進行高精度的光學圖案化的相位差材 料。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有下述式[1]所示的基團和選自羥基、羧基、氨基及 烷氧基甲硅烷基中的一種基團的化合物。
[0040]
[0041] (式[1]中，A1和A2分別獨立地表示氫原子或甲基，A3表示羥基、巰基、氨基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)1~10的烷基硫基、碳原子數(shù)1~10的烷基氣基、苯氧基、 苯基硫基N苯基氣基N耳關苯基氣基N苯基或耳關苯基J
[0042] 亞苯基上及苯基上的氫原子可以分別獨立地被選自碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基中的至少一種取代基取代。）
[0043] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供下述式[2]所示的化合物。
[0044]
[0045] (式[2]中，A1和A2分別獨立地表示氫原子或甲基，A3表示羥基、巰基、氨基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)1~10的烷基硫基、碳原子數(shù)1~10的烷基氣基、苯氧基、 苯基硫基N苯基氣基N耳關苯基氣基N苯基或耳關苯基J
[0046] 亞苯基上及苯基上的氫原子可以分別獨立地被選自碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原 子數(shù)1~10的烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基中的至少一種取代基取代，n表示2~20的 整數(shù)。）
【具體實施方式】
[0047] 以下，對本發(fā)明的固化膜形成用組合物（以下，也稱為本發(fā)明組合物），列舉成分 等具體例，并進行詳細說明。而且，對使用了本發(fā)明的固化膜形成用組合物的本發(fā)明的固化 膜及取向材料、以及使用該取向材料所形成的相位差材料及液晶顯示元件等進行說明。
[0048] [ (A)成分]
[0049] 本發(fā)明的組合物的（A)成分為低分子取向成分。（A)成分為對由本發(fā)明的組合物 得到的本實施方式的固化膜賦予光取向性的成分，與成為基礎的后述的（B)成分的聚合物 相比成為低分子的光取向成分。
[0050] 在本發(fā)明的組合物中，作為（A)成分的低分子取向成分可以為具有光取向性基 團、以及選自羥基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的一種基團的化合物。
[0051] 此外，在本發(fā)明中，光取向性基團是指可進行光二聚化或光異構化的結構部位的 官能團。
[0052] (A)成分的化合物可以作為光取向性基團具有的進行光二聚化的結構部位為通過 光照射形成二聚物的部位，作為其具體例，可列舉：肉桂?；⒉槎?、香豆素基、蒽基等。 其中，從可見光區(qū)域中的透明性高、光二聚化反應性高的方面考慮，優(yōu)選肉桂?；?br>[0053]另外，（A)成分的化合物可以作為光取向性基團具有的進行光異構化的結構部位 是指通過光照射而變化為順式體和反式體的結構部位，作為其具體例，可列舉含有偶氮苯 結構、芪結構等的部位。其中，從反應性高的方面考慮，優(yōu)選偶氮苯結構。
[0054] 具有光取向性基團和選自羥基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的一種基團的化 合物例如用下述式表示。將這種單體的具體例示于下述式[A1]~式[A5]。
[0055]
[0056] 上述式中，A1和A2分別獨立地表示氫原子或甲基，X1表示經(jīng)由選自單鍵、醚鍵、 酯鍵、酰胺鍵、氨酯鍵、氨基鍵或它們的組合中的1種或2種以上的鍵而鍵合選自碳原子數(shù) 1~18的亞烷基、亞苯基、聯(lián)亞苯基或它們的組合中的1~3種取代基而成的結構。X2表示 氫原子、鹵素原子、氰基、碳原子數(shù)1~18的烷基、苯基、聯(lián)苯基或環(huán)己基。此時，碳原子數(shù) 1~18的烷基、苯基、聯(lián)苯基及環(huán)己基可以經(jīng)由共價鍵、醚鍵、酯鍵、酰胺鍵或脲鍵而鍵合。X3 表示羥基、巰基、氨基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)1~10的烷基硫基、碳原子數(shù) 1~10的烷基氣基、苯氧基、苯基硫基、苯基氣基、聯(lián)苯基氣基、苯基或聯(lián)苯基。X4分別獨立 地表示單鍵、碳原子數(shù)1~20的亞烷基、芳香族環(huán)基、或脂肪族環(huán)基。在此，碳原子數(shù)1~ 20的亞烷基可以為支鏈狀，也可以為直鏈狀。X5表不羥基、駿基、氣基或烷氧基甲娃烷基。X 表示單鍵、氧原子或硫原子。另外，在這些取代基中，苯基上、聯(lián)苯基上、亞苯基上及聯(lián)亞苯 基上的氫原子可以被選自碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、鹵素原子、三 氟甲基及氰基中的相同或不同的1種或多種取代基取代。
[0057] 上述式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8分別獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~4的 烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、鹵素原子、三氟甲基或氰基。
[0058] 作為（A)成分即具有光取向性基團及羥基的化合物的具體例，可列舉例如： 4-(8-羥基辛氧基）肉桂酸甲酯、4-(6-羥基己氧基）肉桂酸甲酯、4-(4-羥基丁氧基）肉桂 酸甲酯、4-(3_羥基丙氧基）肉桂酸甲酯、4-(2_羥基乙氧基）肉桂酸甲酯、4-羥基甲氧基 肉桂酸甲酯、4-羥基肉桂酸甲酯、4-(8_羥基辛氧基）肉桂酸乙酯、4-(6_羥基己氧基）肉 桂酸乙酯、4-(4_羥基丁氧基）肉桂酸乙酯、4-(3_羥基丙氧基）肉桂酸乙酯、4-(2_羥基乙 氧基）肉桂酸乙酯、4-羥基甲氧基肉桂酸乙酯、4-羥基肉桂酸乙酯、4-(8_羥基辛氧基）肉 桂酸苯酯、4-(6_羥基己氧基）肉桂酸苯酯、4-(4_羥基丁氧基）肉桂酸苯酯、4-(3_羥基丙 氧基）肉桂酸苯酯、4-(2_羥基乙氧基）肉桂酸苯酯、4-羥基甲氧基肉桂酸苯酯、4-羥基肉 桂酸苯酯、4-(8_羥基辛氧基）肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(6_羥基己氧基）肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(4_羥 基丁氧基）肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(3_羥基丙氧基）肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(2_羥基乙氧基）肉桂酸 聯(lián)苯酯、4-羥基甲氧基肉桂酸聯(lián)苯酯、4-羥基肉桂酸聯(lián)苯酯、肉桂酸8-羥基辛基酯、肉桂酸 6-羥基己基酯、肉桂酸4-羥基丁酯、肉桂酸3-羥丙基酯、肉桂酸2-羥基乙酯、肉桂酸羥基 甲酯、4-(8_羥基辛氧基）偶氮苯、4-(6_羥基己氧基）偶氮苯、4-(4_羥基丁氧基）偶氮苯、 4_(3_羥基丙氧基）偶氮苯、4-(2_羥基乙氧基）偶氮苯、4-羥基甲氧基偶氮苯、4-羥基偶 氮苯、4-(8_羥基辛氧基）查耳酮、4-(6_羥基己氧基）查耳酮、4-(4_羥基丁氧基）查耳酮、 4-(3_羥基丙氧基）查耳酮、4-(2_羥基乙氧基）查耳酮、4-羥基甲氧基查耳酮、4-羥基查 耳酮、4'-(8-羥基辛氧基）查耳酮、4'-(6-羥基己氧基）查耳酮、4'-(4-羥基丁氧基）查 耳酮、4'-(3-羥基丙氧基）查耳酮、4'-(2-羥基乙氧基）查耳酮、4'-羥基甲氧基查耳酮、 4' -羥基查耳酮、7-(8-羥基辛氧基）香豆素、7-(6-羥基己氧基）香豆素、7-(4-羥基丁氧 基）香豆素、7-(3_羥基丙氧基）香豆素、7-(2_羥基乙氧基）香豆素、7-羥基甲氧基香豆 素、7-羥基香豆素、6-羥基辛氧基香豆素、6-羥基己氧基香豆素、6-(4_羥基丁氧基）香豆 素、6-(3-羥基丙氧基）香豆素、6-(2-羥基乙氧基）香豆素、6-羥基甲氧基香豆素、6-羥基 香豆素。
[0059] 作為（A)成分即具有光取向性基團及羧基的化合物的具體例，可列舉：肉桂酸、阿 魏酸、4-硝基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、3, 4-二甲氧基肉桂酸、香豆素-3-甲酸、4-(N,N-二 甲基氨基）肉桂酸等。
[0060] 作為（A)成分即具有光取向性基團及氨基的化合物的具體例，可列舉：4_氨基肉 桂酸甲酯、4-氨基肉桂酸乙酯、3-氨基肉桂酸甲酯、3-氨基肉桂酸乙酯等。
[0061] 作為（D)成分即具有光取向性基團和烷氧基甲硅烷基的化合物的具體例，可列 舉：4-(3_三甲氧基甲硅烷基丙氧基）肉桂酸甲酯、4-(3_三乙氧基甲硅烷基丙氧基）肉桂 酸甲酯、4-(3_三甲氧基甲硅烷基丙氧基）肉