TW202104391A - 光配向用液晶配向劑、配向材及相位差材 - Google Patents
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Abstract
本發明提供光配向用液晶配向劑,其用以提供顯示良好之液晶配向性,且與液晶層之密著性優異,並且可自TAC基板剝離之配向材。
本發明提供相位差材之製造方法,其包含下述第1步驟至第4步驟,
第1步驟:將液晶配向劑塗佈於TAC基板上並乾燥形成塗膜之步驟,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:作為(A)成分之選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑,
第2步驟:藉由對前述塗膜照射偏光,將塗膜進行配向處理而形成液晶配向膜之步驟,
第3步驟:於前述液晶配向膜上塗佈聚合性液晶並加熱,隨後硬化,形成相位差材之步驟,
第4步驟:自TAC基板剝離前述形成之相位差材之步驟。
Description
本發明有關使液晶分子配向之光配向用液晶配向劑、配向材及相位差材。尤其本發明有關可用以製作圓偏光眼鏡方式之3D顯示器所用之經圖型化之相位差材或作為有機EL顯示器之抗反射膜使用之圓偏光板所用之相位差材之光配向用液晶配向劑、配向材及相位差材。
於圓偏光眼鏡方式之3D顯示器之情況,通常於形成液晶面板等之圖像的顯示元件上配置相位差材。該相位差材係分別複數規則地配置相位差特性不同之2種相位差區域而構成經圖型化之相位差材。又,以下,於本說明書中,以配置如此相位差特性不同的複數相位差區域之方式圖型化之相位差材稱為圖型化相位差材。
圖型化相位差材例如可如專利文獻1所揭示般藉由將由聚合性液晶所成之相位差材料光學圖型化而製作。由聚合性液晶所成之相位差材料之光學圖型化係利用液晶面板之配向材形成中已知之光配向技術。亦即,於基板上設置由光配向性材料所成之塗膜,對其照射偏光方向不同之2種偏光。接著,獲得光配向膜作為形成有液晶之配向控制方向不同之2種液晶配向區域的配向材。於該光配向膜上塗佈包含聚合性液晶之溶液狀相位差材料,實現聚合性液晶之配向。之後,使經配向之聚合性液晶硬化,形成圖型化相位差材。
有機EL顯示器之抗反射膜由直線偏光板、1/4波長相位差板構成,將朝向圖像顯示面板之面板面之外來光藉由直線偏光板轉換為直線偏光,接著藉由1/4波長相位差板轉變為圓偏光。此處該圓偏光所致之外來光雖於圖像顯示面板之表面等反射,但該反射之際偏光面之旋轉方向倒轉。其結果,該反射光與來到時相反,相較於1/4波長相位差板,藉由直線偏光板轉變為遮光之方向之直線偏光後,接著藉由直線偏光板遮光,其結果,顯著抑制向外部之出射。
關於該1/4波長相位差板,專利文獻2中提案藉由組合1/2波長板、1/4波長板而構成1/4波長相位差板,藉由逆分散特性構成該光學膜之方法。該方法之情況,於供於彩色圖像顯示之廣波長帶域,可使用利用正分散特性之液晶材料而藉由逆分散特性構成光學膜。
且近幾年來,作為可適用於該相位差層之液晶材料,提案有具備逆分散特性者(專利文獻3、4)。依據此等逆分散特性之液晶材料,替代藉由組合1/2波長板、1/4波長板而藉由2層相位差層構成1/4波長相位差板,而藉由單層構成相位差層可確保逆分散特性,藉此,可藉由簡易構成實現可於廣波長帶域確保期望相位差之光學膜。
為了使液晶配向而使用配向層。作為配向層之形成方法,已知有例如摩擦法或光配向法,光配向法不會發生摩擦法的問題點之靜電或灰塵發生,就可控制定量配向處理之方面較為有用。
使用光配向法之配向材形成中,作為可利用之光配向材之材料,已知有於側鏈具有桂皮醯基及查耳酮(chalcone)基等之光二聚化部位之丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等。已報導該等樹脂藉由偏光UV照射而顯示控制液晶配向之性能(以下亦稱為液晶配向性)(參照專利文獻5~專利文獻7)。
且,對配向層除了要求液晶配向性以外,亦要求與液晶層之密著性。例如配向層與形成於其上之液晶層的密著力不充分之情況,相位差膜之製造所包含之捲取步驟等中,會有上述液晶層剝離之情況。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2005-49865號公報
[專利文獻2] 日本特開平10-68816號公報
[專利文獻3] 美國專利第8119026號說明書
[專利文獻4] 日本特開2009-179563號公報
[專利文獻5] 日本專利第3611342號公報
[專利文獻6] 日本特開2009-058584號公報
[專利文獻7] 日本特表2001-517719號公報
[發明欲解決之課題]
本發明之目的係基於以上見解或檢討結果而完成者。亦即,本發明之目的係提供光配向用液晶配向劑,其用以提供顯示良好之液晶配向性,且與液晶層之密著性優異之配向材。
本發明之其他目的及優點可由下述之記載而了解。
[用以解決課題之手段]
本發明人等為解決上述課題而重複積極檢討之結果,發現藉由選擇以(A)選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種與特定溶劑為基底之硬化膜形成材料,可形成顯示良好之液晶配向性,且與液晶層之密著性優異之硬化膜,因而完成本發明。
亦即,本發明中作為第1觀點,有關一種相位差材之製造方法,其包含下述第1步驟至第4步驟,
第1步驟:將液晶配向劑塗佈於三乙醯纖維素(TAC)基板上並乾燥形成塗膜之步驟,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:作為(A)成分之選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自碳原子數1至3(C1-3
)之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑,
第2步驟:藉由對前述塗膜照射偏光,將塗膜進行配向處理而形成液晶配向膜之步驟,
第3步驟:於前述液晶配向膜上塗佈聚合性液晶並加熱,隨後硬化,形成相位差材之步驟,
第4步驟:自TAC基板剝離前述形成之相位差材之步驟。
作為第2觀點係有關前述相位差材,其係藉由第1觀點之製造方法所得。
作為第3觀點係有關一種層合體,其特徵係於TAC膜上形成配向材,該配向材係由液晶配向劑所得,且該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑。
作為第4觀點係有關一種層合體,其特徵係於TAC膜上形成配向材,於配向材上形成聚合性液晶層,且該配向材與聚合性液晶層之接著力大於配向材與TAC膜之接著力,而使配向材與TAC膜可剝離,該配向材係由液晶配向劑所得,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑。
作為第5觀點係有關一種液晶配向劑,其係包含下述成分之溶液:(A)選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑。
前述TAC(三乙醯纖維素)膜係不燃性、透明性、表面外觀、電絕緣性等優異,且原本被開發作為照片用膜之基材者,但現在亦被使用作為液晶顯示器之構成構件。
[發明效果]
依據本發明,可提供可容易自TAC膜剝離之相位差材。
<液晶配向劑>
本發明所用之液晶配向劑係包含作為(A)成分之選自由具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物所成之群中之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑所成之群中之至少一種溶劑之溶液。且本發明所用之液晶配向劑依據期望含有(B)交聯劑。本發明之液晶配向劑除了上述(A)成分及(B)成分以外,進而亦可含有作為(C)成分之具有羥基之聚合物。進而,亦可含有作為(D)成分之交聯觸媒。再者,可含有作為(E)成分之促進與液晶層密著之密著促進成分。而且,在不損及本發明效果內,可含有其他添加劑。
<(A)成分>
本實施形態之液晶配向劑之(A)成分係選自低分子配向成分及高分子光配向成分之至少一種。首先,針對(A)成分為低分子光配向成分之情況,於以下加以說明。
本實施形態之液晶配向劑中,(A)成分的配向成分具有光配向性部位。又,本發明中,所謂光配向性部位係指光二聚化或光異性化之構造部位的官能基。
(A)成分的配向成分作為光配向性部位可具有之光二聚化之構造部位係藉由光照射形成二聚體之部位,作為其具體例舉例為桂皮醯基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。該等中桂皮醯基由於可見光區域的透明性高、光二聚化反應性高故而較佳。
又,(A)成分的配向成分作為光配向性部位可具有之光異性化之構造部位係指藉由光照射而變為順式體與反式體之構造部位,作為其具體例舉例為由偶氮苯構造、二苯乙烯(stilbene)構造等所成之部位。該等中,偶氮苯構造由於反應性高故而較佳。
為了提高對選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑之溶解性,(A)成分的配向成分較佳係具有光配向性部位與選自羥基、羧基、醯胺基、胺基及烷氧基矽烷基之取代基之任一者的化合物。
更具體而言,本發明中可使用作為(A)成分之化合物舉例為以下述式(a1)表示之化合物。
式中,X表示聚合性基、羥基、羧基、醯胺基、胺基、Z-COCH2
COO或R1
,Z表示烷基、烷氧基或苯基,L表示鍵或碳原子數1至20之伸烷基,Y表示鍵、O、COO或OCO,R1
表示氫原子、鹵原子、碳原子數1至12之烷基、碳原子數1至12之烷氧基或碳數3至8之環烷基,A表示光配向性基。
作為式(a)中之光配向性基A,作為較佳基舉例為下述式(A-1)及(A-2)。
式(A-1)及(A-2)中,R表示選自羥基、碳原子數1至5之烷氧基、胺基、碳原子數1至5之烷胺基、苯氧基、聯苯氧基及縮水甘油氧基之基,R2
表示鍵、O、COO或OCO,R3
表示芳香族環、脂肪族環及碳原子數1至3之伸烷基之任一者,n為0、1、2或3,n為2或3時,複數的R2
及R3
可互為相同或不同,R4
表示O、S、NH、芳香族環及脂肪族之任一者,R5
表示氫原子、鹵原子、碳原子數1至12之烷基、碳原子數1至12之烷氧基或碳原子數3至8之環烷基,虛線表示鍵。
又,該等化合物中,鍵結於苯環之氫原子可經選自甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基等之烷基;三氟甲基等之鹵烷基;甲氧基、乙氧基等之烷氧基;碘原子、溴原子、氯原子、氟原子等之鹵原子;氰基;硝基等之取代基取代。
作為(A)成分的低分子量光配向成分,可舉例下述化合物。
(a-1):光配向性基為式(A-1),n為0、1或2,Y及L均為鍵,X為R1之化合物。
作為此等化合物(a-1),舉例n為0,R為羥基之桂皮酸衍生物;n為1,R為羥基之桂皮酸衍生物;及該等之醯胺、烷酯、縮水甘油酯、苯酯、聯苯酯等。
(a-2):光配向性基為式(A-1),n為0、1或2,Y為O、COO或OCO,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物。
作為此等化合物(a-2),舉例n為0,R為羥基,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物;n為1,R為羥基,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物;n為2,R為羥基,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物;及該等之醯胺、烷酯、縮水甘油酯、苯酯等。
(a-3):光配向性基為式(A-1),R為烷氧基,n為0、1或2,Y為O、COO或OCO,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基、羧基、醯胺基或胺基的化合物。
作為此等化合物(a-3),舉例n為0,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基的化合物;n為1,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基的化合物;n為2,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基的化合物;n為0,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羧基的化合物;n為1,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羧基的化合物;及n為2,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羧基的化合物等。
(a-4):光配向性基為式(A-2),n為1或2,Y及L均為鍵,X為R1的化合物。
作為此等化合物(a-4),舉例n為1之化合物;及n為2之化合物等。
(a-5):光配向基性為式(A-2),n為0,Y為鍵,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物。
(a-6):光配向性基為式(A-2),n為0,Y為鍵,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基、羧基、醯胺基或胺基的化合物。
(a-7):光配向性基為式(A-2),n為1或2,Y為O、COO或OCO,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為上述PG1~PG8之任一者的化合物。
作為此等化合物(a-7),舉例n為1,Y為O之化合物;及n為2,Y為O之化合物等。
(a-8):光配向性基為式(A-2),n為1或2,Y為O、COO或OCO,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基、羧基、醯胺基或胺基的化合物。
作為此等化合物(a-8),舉例n為1,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基之化合物;n為2,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羥基之化合物;n為1,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羧基之化合物;及n為2,Y為O,L為碳原子數1至20之伸烷基,X為羧基之化合物等。
可使用作為(A)成分之低分子量的光配向成分可舉例以上具體例,但並非限定於該等者。
(A)成分除上述化合物以外,亦可為聚合物,亦即高分子量之聚合物。
本發明之液晶配向劑中含有之(A)成分為高分子量之聚合物之情況,(A)成分較佳係具有光配向性基之聚合物,亦即具有作為光配向性基之光二聚化或光異性化之構造部位的官能基之聚合物,尤其較佳為至少具有光二聚化部位之丙烯酸共聚物。再者,除了光二聚化部位以外,亦期望具有選自由羥基、羧基、醯胺基、胺基及烷氧基矽烷基所成之群之一個基(以下包含該等基亦稱為熱交聯部位)之丙烯酸共聚物。
本發明中,丙烯酸共聚物係指使丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等之具有不飽和雙鍵之單體聚合而得之共聚物。
(A)成分之具有光二聚化部位及熱交聯部位之丙烯酸共聚物(以下亦稱為特定共聚物)只要為具有該構造之丙烯酸共聚物即可,關於構成丙烯酸共聚物之高分子的主鏈骨架及側鏈種類等並未特別限定。
(A)成分之丙烯酸共聚物較佳重量平均分子量為3,000至200,000。
(A)成分之具有光二聚化部位及熱交聯部位之丙烯酸共聚物的合成方法係簡便地為將具有光二聚化部位之單體與具有熱交聯部位之單體共聚合之方法。
作為用以獲得(A)成分之丙烯酸共聚物之具有光二聚化部位之單體為上述化合物(a-2)或上述化合物(a-5),且較佳係聚合性基為PG1~PG6之化合物,特佳係聚合性基為PG1之化合物。
作為用以獲得(A)成分之丙烯酸共聚物之具有熱交聯部位之單體較佳為於上述PG1~PG6之任一者的聚合性基鍵結有碳原子數2至4之羥基烷基、羥基苯基、碳原子數2至4之胺基烷基或三(碳原子數1至2之烷氧基)矽烷氧基丙基之化合物,特佳係聚合性基為PG1之化合物。
又,作為用以獲得(A)成分之丙烯酸共聚物之具有熱交聯部位之單體亦較佳為於上述PG1鍵結有氫原子之單體。
用以獲得特定共聚物之具有光二聚化部位之單體及具有熱交聯部位之單體的使用量,基於用以獲得特定共聚物所使用之全部單體合計量,較佳具有光二聚化部位之單體為40質量%~95質量%,具有熱交聯部位之單體為5質量%~60質量%。藉由使具有光二聚化部位之單體含量為40質量%以上,可賦予高感度且良好的液晶配向性。另一方面,藉由設為95質量%以下,可賦予充分的熱硬化性,可維持高感度且良好的液晶配向性。
又,本發明之液晶配向劑中,獲得特定共聚物之際,可併用與具有光二聚化部位及熱交聯部位(以下亦將該等稱為特定官能基)之單體可共聚合之單體(以下亦稱為具有非反應性官能基之單體)。作為此等單體之具體例舉例為選自丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、馬來醯亞胺化合物、丙烯醯胺化合物、丙烯腈、馬來酸酐、苯乙烯化合物及乙烯基化合物的化合物,且不具有光二聚化部位亦不具有熱交聯部位之單體等。
獲得本發明之液晶配向劑中所用之特定共聚物之方法並未特別限定,但舉例為例如於共存有具有特定官能基之單體(具有光二聚化部位之單體及具有熱交聯部位之單體)、根據期望之具有非反應性官能基之單體及聚合起始劑等之溶劑中,於50℃~110℃之溫度下聚合反應而得。此時,所用之溶劑只要可溶解具有特定官能基之單體、依據期望所用之具有非反應性官能基之單體及聚合起始劑等者,則未特別限定。作為具體例舉例為後述溶劑中所記載之溶劑。
如此所得之特定共聚物通常為溶解於溶劑之溶液的狀態,於本發明中可直接使用作為(A)成分之溶液。
又,如上述所得之特定共聚物之溶液藉由攪拌下投入二乙醚或水等中使之再沉澱,過濾・洗淨所生成之沉澱物後,於常壓或減壓下,於常溫或加熱乾燥,可獲得特定共聚物之粉體。藉由此等操作,可去除與特定共聚物共存之聚合起始劑或未反應單體,其結果,獲得經純化之特定共聚物之粉體。藉由一次操作無法充分純化之情況,將所得粉體再溶解於溶劑中,重複上述操作即可。
作為本發明之液晶配向劑中含有之(A)成分亦可使用具有環氧基之低分子化合物或具有環氧基之聚合物、與上述化合物(a-1)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-2)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-3)中X為羧基的化合物、上述化合物(a-6)中X為羧基的化合物或上述化合物(a-8)中X為羧基的化合物之反應生成物。
作為一分子中具有1個以上環氧基之低分子化合物的單環氧化合物並未特別限定,但舉例為例如丁基縮水甘油醚、己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對二甲苯基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、對-第三丁基苯基縮水甘油醚、環氧乙烷、環氧丙烷、環氧戊烷、環氧丁烷、表氯醇、表溴醇、縮水甘油(環氧乙基甲醇)、乙酸縮水甘油酯、丁酸縮水甘油酯、己酸縮水甘油酯、苯甲酸縮水甘油酯、氧化戊烷、環氧基環戊烷、環氧環己烷及後述之具有環氧基之聚合性不飽和化合物等。
作為一分子中具有2個以上環氧基之低分子化合物舉例為例如三(2,3-環氧基丙基)異氰尿酸酯、1,4-丁烷二醇二縮水甘油醚、1,2-環氧基-4-(環氧基乙基)環己烷、甘油三縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、2,6-二縮水甘油基苯基縮水甘油醚、1,1,3-三[對-(2,3-環氧基丙氧基)苯基]丙烷、1,2-環己烷二羧酸二縮水甘油酯、4,4’-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油基苯胺)、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚及雙酚A-二縮水甘油醚及季戊四醇聚縮水甘油醚等。
具有環氧基之聚合物可為例如具有環氧基之聚合性不飽和化合物之均聚物或具有環氧基之聚合性不飽和化合物與其他聚合性不飽和化合物之共聚物。
作為具有環氧基之聚合性不飽和化合物之具體例可舉例為例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、鄰-乙烯基苄基縮水甘油醚、間-乙烯基苄基縮水甘油醚、對-乙烯基苄基縮水甘油醚等。
具有環氧基之聚合物中具有環氧基之聚合性不飽和化合物之共聚物比例較佳為30重量%以上,更佳為50重量%以上。
具有環氧基之聚合物之合成較佳可藉由於溶劑中,於適當聚合起始劑存在下之習知自由基聚合法進行。
作為具有環氧基之聚合物可使用市售品。作為該市售品,舉例為例如EHPE3150、EHPE3150CE(以上為DAICEL化學工業(股)製)、UG-4010、UG-4035、UG-4040、UG-4070(以上為東亞合成(股)製ALUFON系列)、ECN-1299(旭化成(股)製)、DEN431、DEN438(以上為陶氏化學公司製)、jER-152(日本環氧樹脂(股)製)、EPCLON N-660、N-665、N-670、N-673、N-695、N-740、N-770、N-775(以上為大日本大金化學工業(股)製)、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-104S(以上日本化藥(股)製)等。
作為具有環氧基之聚合物亦可使用使具有含有環氧部位之基與具有上述PG7或PG8之單體聚合而成之均聚物或共聚物之聚矽氧烷。作為此等單體舉例為例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷及2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷等。
具有環氧基之低分子化合物或具有環氧基之聚合物與上述化合物(a-1)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-2)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-3)中X為羧基的化合物或上述化合物(a-6)中X為羧基的化合物之反應生成物可藉由使如上述之具有環氧基之低分子化合物或具有環氧基之聚合物與特定桂皮酸衍生物較佳於觸媒存在下,較佳於適當有機溶劑中反應而合成。
如此,獲得含有具有環氧基之低分子化合物或具有環氧基之聚合物與上述化合物(a-1)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-2)中R為羥基的化合物、上述化合物(a-3)中X為羧基的化合物、上述化合物(a-6)中X為羧基的化合物或上述化合物(a-8)中X為羧基的化合物之反應生成物的溶液。該溶液可直接供於液晶配向劑之調製,亦可單離出溶液中所含之聚合物而供於液晶配向劑之調製,或亦可將單離之聚合物純化而供於液晶配向劑之調製。
本發明之液晶配向劑中,上述特定共聚物之粉體可直接作為(A)成分使用,或者亦可將該粉體再溶解於例如後述溶劑中作成溶液狀態而使用。
又,本實施形態中,(A)成分之聚合物亦可為複數種特定共聚物之混合物。
如以上之本發明中,作為(A)成分可使用低分子量化合物或高分子量之特定共聚物。又,(A)成分亦可為各一種以上之低分子量化合物與高分子量之特定共聚物的混合物。
<(B)成分>
本發明之液晶配向劑中之(B)成分為交聯劑。
(B)成分的交聯劑較佳為具有與前述(A)成分之可熱交聯官能基形成交聯之基例如羥甲基或烷氧基甲基之交聯劑。
作為具有該等基之化合物舉例為例如烷氧基甲基化甘脲、烷氧基甲基化苯胍胺(benzoguanamine)及烷氧基甲基化三聚氰胺等之羥甲基化合物。
作為烷氧基甲基化甘脲之具體例舉例為例如1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(丁氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(羥基甲基)甘脲、1,3-雙(羥基甲基)脲、1,1,3,3-四(丁氧基甲基)脲、1,1,3,3-四(甲氧基甲基)脲、1,3-雙(羥基甲基)-4,5-二羥基-2-咪唑酮及1,3-雙(甲氧基甲基)-4,5-二甲氧基-2-咪唑酮等。作為市售品,舉例為日本CYTEC工業(股)(舊:三井CYTEC(股))製甘脲化合物(商品名:CYMEL(註冊商標)1170、POWDERLINK(註冊商標)1174)等之化合物、甲基化脲樹脂(商品名:UFR(註冊商標) 65)、丁基化脲樹脂(商品名:UFR(註冊商標)300、U-VAN10S60、U-VAN10R、U-VAN11HV)、DIC(股)(舊:大日本大金化學工業(股))製脲/甲醛系樹脂(高縮合型,商品名:BEKAMIN(註冊商標)J-300S、BEKAMIN P-955、BEKAMIN N)等。
作為烷氧基甲基化苯胍胺之具體例舉例為四甲氧基甲基苯胍胺等。作為市售品,舉例為日本CYTEC工業(股)(舊:三井CYTEC(股))製(商品名:CYMEL(註冊商標)1123)、三和化學(股)製(商品名:NIKALAC(註冊商標)BX-4000、NIKALAC BX-37、NIKALAC BL-60、NIKALAC BX-55H)等。
作為烷氧基甲基化三聚氰胺之具體例舉例為例如六甲氧基甲基三聚氰胺等。作為市售品,舉例為日本CYTEC工業(股)(舊:三井CYTEC(股))製甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:CYMEL(註冊商標)300、CYMEL 301、CYMEL 303、CYMEL 350)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:MYCOTE(註冊商標)506、MYCOTE 508)、三和化學(股)製甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:NIKALAC(註冊商標)MW-30、NIKALAC MW-22、NIKALAC MW-11、NIKALAC MS-001、NIKALAC MX-002、NIKALAC MX-730、NIKALAC MX-750、NIKALAC MX-035)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:NIKALAC(註冊商標)MX-45、NIKALAC MX-410、NIKALAC MX-302)等。
又,亦可為此等胺基之氫原子經羥甲基或烷氧基甲基取代之三聚氰胺化合物、脲化合物、甘脲化合物及苯胍胺化合物縮合而得之化合物。舉例為例如自美國專利第6323310號中記載之三聚氰胺化合物及苯胍胺化合物所製造之高分子量化合物。作為前述三聚氰胺化合物之市售品舉例為商品名:CYMEL(註冊商標)303等,作為前述苯胍胺化合物之市售品舉例為商品名:CYMEL(註冊商標)1123(以上為日本CYTEC工業(股)(舊:三井CYTEC(股))製)等。
再者,作為(B)成分之交聯劑亦可利用使用N-羥基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基甲基丙烯醯胺等之經羥基甲基(亦即羥甲基)或烷氧基甲基取代之丙烯醯胺化合物或甲基丙烯醯胺化合物所製造之聚合物。
作為此等聚合物舉例為例如聚(N-丁氧基甲基丙烯醯胺)、N-丁氧基甲基丙烯醯胺與苯乙烯之共聚物、N-千基甲基甲基丙烯醯胺與甲基丙烯酸甲酯之共聚物、N-乙氧基甲基甲基丙烯醯胺與甲基丙烯酸苄酯之共聚物及N-丁氧基甲基丙烯醯胺與甲基丙烯酸苄酯與甲基丙烯酸2-羥基丙酯之共聚物等。
又,作為此等聚合物,亦可使用具有N-烷氧基甲基與含C=C雙鍵之聚合性基的聚合物。
作為含C=C雙鍵之聚合性基舉例為丙烯酸基、甲基丙烯酸基、乙烯基、烯丙基、馬來醯亞胺基等。
獲得如上述聚合物之方法並未特別限定。若舉一例,則預先藉由自由基聚合等之聚合方法,生成具有特定官能基之丙烯酸聚合物。其次藉由將該特定官能基與末端具有不飽和鍵之化合物(以下稱為特定化合物)反應,可於(B)成分的聚合物導入含C=C雙鍵之聚合性基。
此處,所謂特定官能基係指羧基、縮水甘油基、羥基、具有活性氫之胺基、酚性羥基或異氰酸酯基等之官能基或選自該等之複數種官能基。
上述反應中,特定官能基與特定化合物具有之官能基且參與反應之基之較佳組合為羧基與環氧基、羥基與異氰酸酯基、酚性羥基與環氧基、羧基與異氰酸酯基、胺基與異氰酸酯基、或羥基與醯氯等。再者,更佳的組合為羧基與甲基丙烯酸縮水甘油酯、或羥基與甲基丙烯酸異氰酸酯基乙酯。
此等聚合物之重量平均分子量(聚苯乙烯換算值)為1,000~500,000,較佳為2,000~200,000,更佳為3,000~ 150,000,又更佳為3,000~50,000。
該等交聯劑可單獨使用或組合2種以上使用。
本發明之液晶配向劑中,(B)成分之交聯劑含量,基於(A)成分的光配向成分100質量份,較佳為1質量份~900質量份,更佳為5質量份~800質量份。
<(C)成分>
本發明之液晶配向劑亦可含有具有羥基之聚合物作為(C)成分。
作為(C)成分的聚合物舉例為例如丙烯酸聚合物、聚乙烯醇、聚酯、聚酯聚羧酸、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚內酯多元醇、聚伸烷基亞胺、聚烯丙胺、纖維素類(纖維素或其衍生物)、酚酚醛清漆樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等之具有直鏈構造或分支構造之聚合物、環糊精類等之環狀聚合物等。
作為(C)成分的聚合物,較佳舉例為丙烯酸聚合物、羥基烷基環糊精類及纖維素類。
作為(C)成分的聚合物之較佳一例的丙烯酸聚合物若為使丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯基化合物等之具有不飽和雙鍵之單體聚合而得之聚合物,且為使包含具有特定官能基之單體的單體或其混合物聚合而得之聚合物即可,關於構成丙烯酸聚合物之高分子的主鏈骨架及側鏈種類等並未特別限定。
作為具有羥基之單體舉例為具有聚乙二醇酯基之單體、具有碳原子數2至5之羥基烷酯基之單體、具有酚性羥基之單體。
作為上述具有碳原子數2至5之羥基烷酯基之單體舉例為例如甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯。
作為上述具有酚性羥基之單體舉例為例如對-羥基苯乙烯、間-乙烯基苯乙烯、鄰-羥基苯乙烯。
(C)成分之較佳例的丙烯酸聚合物之重量平均分子量較佳為1,000 ~200,000,更佳為1,000~150,000,再更佳為2,000~100,000。又,重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC),使用聚苯乙烯作為標準資料所得之值。
作為(C)成分之較佳一例的纖維素舉例為羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等之羥烷基纖維素類、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基乙基纖維素等之羥烷基烷基纖維素類及纖維素等,較佳為例如羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等之羥烷基纖維素類。
本實施形態之液晶配向劑中,(C)成分之聚合物可以粉體形態,或可將經純化之粉末再溶解於後述溶劑中之溶液形態使用。
又,本實施形態之液晶配向劑中,(C)成分亦可為作為(C)成分所例示之聚合物的複數種之混合物。
本發明之液晶配向劑中含有(C)成分時之含量,相對於(A)成分的調配成分之100質量份,較佳為400質量份以下,更佳為10質量份~330質量份,更佳為40質量份~360質量份。
<(D)成分>
本發明之液晶配向劑除了前述(A)成分、(B)成分及(C)成分以外,可進而含有交聯觸媒作為(D)成分。
作為(D)成分之交聯觸媒可較佳地使用例如酸或熱酸產生劑。該(D)成分於促進本發明之液晶配向劑之熱硬化反應方面有效。
(D)成分具體舉例為上述酸之含磺酸基之化合物、鹽酸或其鹽。而且作為上述熱酸產生劑若為加熱處理時熱分解產生酸之化合物,亦即於溫度80℃~250℃熱分解而產生酸之化合物,則未特別限定。
作為上述酸之具體例舉例為例如鹽酸或其鹽;甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、戊烷磺酸、辛烷磺酸、苯磺酸、對-甲苯磺酸、樟腦磺酸、三氟甲烷磺酸、對-苯酚磺酸、2-萘磺酸、三甲基苯磺酸、對-二甲苯-2-磺酸、間-二甲苯-2-磺酸、4-乙基苯磺酸、1H,1H,2H,2H-全氟辛烷磺酸、全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸、五氟乙烷磺酸、九氟辛烷-1-磺酸、十二烷基苯磺酸等之含磺酸基之化合物或其水合物或鹽等。
且作為藉由熱產生酸之化合物舉例為例如雙(甲苯磺醯氧基)乙烷、雙(甲苯磺醯氧基)丙烷、雙(甲苯磺醯氧基)丁烷、對-硝基苄基甲苯磺酸酯、鄰-硝基苄基甲苯磺酸酯、1,2,3-伸苯基三(甲基磺酸酯)、對-甲苯磺酸吡啶鎓鹽、對-甲苯磺酸嗎啉鎓鹽、對-甲苯磺酸乙酯、對-甲苯磺酸丙酯、對-甲苯磺酸丁酯、對-甲苯磺酸異丁酯、對-甲苯磺酸甲酯、對-甲苯磺酸苯乙基酯、對-甲苯磺酸氰基甲酯、對-甲苯磺酸2,2,2-三氟乙酯、對-甲苯磺酸2-羥基丁酯、N-乙基-對-甲苯磺醯胺等。
本發明之液晶配向劑中(D)成分含量,相對於(A)成分的調配成分之100質量份,較佳為0.01質量份~50質量份,更佳為0.1質量份~40質量份,更佳為0.5質量份~20質量份。
<(E)成分>
本發明之液晶配向劑亦可含有提高所形成之硬化膜之接著性的成分(以下亦稱為密著提高成分)作為(E)成分。
使用由含有(E)成分之本實施形態之液晶配向劑所形成之硬化膜作為配向材之情況,會提高配向材與聚合性液晶之層的密著性,可藉由聚合性液晶之聚合性官能基與配向材之交聯反應部位之共價鍵結而連結。其結果,於本實施形態之配向材上層合經硬化之聚合性液晶而成之本實施形態之相位差材即使於高溫高濕條件下,亦可維持強的密著性,可顯示對於剝離等之高的耐久性。
作為(E)成分,較佳為具有選自羥基及N-烷氧基甲基之基與自由基聚合性基之單體及聚合物。
作為此等(E)成分,舉例為具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物、具有N-烷氧基甲基及(甲基)丙烯醯基之化合物、具有N-烷氧基甲基及(甲基)丙烯醯基之聚合物等。以下,顯示各具體例。
作為(E)成分之一例,可舉例為含有羥基之多官能丙烯酸酯(以下亦稱為含羥基之多官能丙烯酸酯)。
作為(E)成分之例的含羥基之多官能丙烯酸酯舉例為例如季戊四醇三丙烯酸酯及二季戊四醇五丙烯酸酯等。
作為(E)成分之一例,亦可舉例為具有1個丙烯酸基與1個以上羥基之化合物。
且,作為(E)成分之化合物,舉例為1分子中具有至少1個含C=C雙鍵之聚合性基與至少1個N-烷氧基甲基之化合物。
作為含C=C雙鍵之聚合性基舉例為丙烯酸基、甲基丙烯酸基、乙烯基、烯丙基、馬來醯亞胺基等。
作為1分子中具有至少1個含C=C雙鍵之聚合性基與至少1個N-烷氧基甲基之化合物較佳舉例為例如以下述式(X1)表示之化合物。
(式中,R31
表示氫原子或甲基,R32
表示氫原子或直鏈或分支之碳原子數1至10之烷基)
作為以上述式(X1)表示之化合物之具體例舉例為N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺等之經羥基甲基或烷氧基甲基取代之丙烯醯胺化合物或甲基丙烯醯胺化合物。又,所謂(甲基)丙烯醯胺意指甲基丙烯醯胺與丙烯醯胺兩者。
本發明之實施形態之液晶配向劑中(E)成分含量,相對於(A)成分的調配成分之100質量份,較佳為1質量份~300質量份,更佳為5質量份~200質量份。
<溶劑>
本發明之液晶配向劑主要以溶解於溶劑之溶液狀態使用。此時使用之溶劑包含選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種。
作為碳原子數1至3之醇溶劑舉例為甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇。
作為碳原子數6至8之非環狀酮溶劑舉例為甲基戊基酮、二異丁基酮等。
又,本發明中作為液晶配向劑之溶劑,亦可含有並非碳原子數1至3之醇溶劑、非丙二醇單甲醚、亦非碳原子數6至8之非環狀酮溶劑的其他溶劑,但較佳選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑為全部溶劑之20質量%以上。
作為其他溶劑之具體例舉例為例如正丁醇、異丁醇、2-甲基-1-丁醇、正戊醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖素乙酸酯、乙基溶纖素乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丙醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、異丁基甲基酮、環戊酮、環己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁內酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙烯酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、環戊基甲基醚、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺及N-甲基-2-吡咯啶酮等。
該等溶劑可單獨使用1種或組合2種以上使用。
<其他添加劑>
再者,本發明之液晶配向劑在不損及本發明效果之範圍內,可根據需要,含有密著提升劑、矽烷偶合劑、界面活性劑、流變調整劑、顏料、染料、保存安定劑、消泡劑、抗氧化劑等。
<液晶配向劑之調製>
本發明之液晶配向劑係含有(A)成分的配向成分及根據期望之(B)成分的交聯劑,且可依據期望含有(C)成分的聚合物、(D)成分的交聯觸媒及(E)成分的密著促進劑,而且進而在不損及本發明效果之範圍內含有其他添加劑之組成物。而且通常以將該等溶解於包含選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑之溶劑的溶液形態使用。
本發明之液晶配向劑作為溶液使用之情況的調配比例、調製方法等於以下詳述。
本發明之液晶配向劑中之固形分比例,只要各成分能均一溶解於溶劑,則未特別限定,但為1質量%~60質量%,較佳為2質量%~50質量%,更佳為2質量%~20質量%。此處,所謂固形分係指自液晶配向劑之全部成分去除溶劑者。
本發明之液晶配向劑之調製方法並未特別限定。作為調製方法舉例為於已溶解於溶劑之(A)成分之溶液中,以特定比例混合依期望之(B)成分,進而(C)成分、(D)成分、(E)成分等,作成均一溶液時,添加選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑以成為全部溶劑之20質量%以上的量之方法,或者,於該調製法之適當階段,根據需要進而添加其他添加劑並混合之方法。
使用聚合物作為(A)成分之情況,於本發明之組成物之調製中,藉由溶劑中之聚合反應所得之特定共聚物(聚合物)的溶液可直接使用。該情況下,例如於(A)成分之溶液中與前述同樣加入(B)成分,進而(C)成分、(D)成分、(E)成分等作成均一溶液。此時,基於濃度調整之目的,亦可進而追加溶劑。此時,(A)、(B)或(C)成分之生成過程所用之溶劑與液晶配向劑之濃度調整所用之溶劑可為相同亦可不同。而且,於該濃度調整之際,或濃度調整後,追加選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑即可。
如此調製之液晶配向劑之溶液較佳使用孔徑0.2μm左右之過濾器等過濾後使用。
<硬化膜、配向材及相位差材>
本發明之相位差材係以包含下述第1步驟至第4步驟之方法製造。
第1步驟:將液晶配向劑塗佈於TAC基板上並乾燥形成塗膜之步驟,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:(A)選自具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物之至少一種、及選自碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑之至少一種溶劑,
第2步驟:藉由對前述塗膜照射偏光,將塗膜進行配向處理而形成液晶配向膜之步驟,
第3步驟:於前述液晶配向膜上塗佈聚合性液晶並加熱,隨後藉由紫外線照射而硬化,形成相位差材之步驟,
第4步驟:自TAC基板剝離前述形成之相位差材之步驟。
第1步驟係藉由棒塗佈、旋轉塗佈、流動塗佈、輥塗佈、狹縫塗佈、接續狹縫塗佈之旋轉塗佈、噴墨塗佈、印刷等將本發明之液晶配向劑的溶液塗佈於三乙醯纖維素(TAC)膜上形成塗膜,隨後以加熱板或烘箱等加熱乾燥,而可形成硬化膜。該硬化膜可直接適用作為配向材。
作為加熱乾燥之條件,只要藉由交聯劑進行交聯反應至以硬化膜(配向材)之成分不會溶出至塗佈於其上之聚合性液晶溶液之程度即可,例如採用於溫度60℃~200℃,時間0.4分鐘~60分鐘之範圍中適當選擇之加熱溫度及加熱時間。加熱溫度及加熱時間較佳為70℃~160℃,0.5分鐘~10分鐘。
使用本發明之液晶配向劑形成之配向膜(配向材)之膜厚為例如0.05μm~5μm,可考慮使用的基板之階差或光學、電性性質而適當選擇。
第2步驟係對第1步驟所形成之硬化膜進行偏光UV照射而可作為配向材,亦即作為使包含聚合性液晶等之具有液晶性之化合物配向的構件發揮功能。
作為偏光UV之照射方法,通常使用150nm~ 450nm之波長的紫外光~可見光,於室溫或加熱狀態下,自垂直或斜向方向照射直線偏光而進行。
第3步驟係為了使自本發明之液晶配向劑形成之配向材具有耐溶劑性及耐熱性,而於該配向材上塗佈由聚合性液晶溶液所成之相位差材料後,藉由加熱使溶劑蒸發同時將相位差材料作成液晶狀態,於配向材上配向。接著使成為期望之配向狀態之相位差材料直接硬化,可於TAC基板上形成具有光學異向性之層的相位差材。
第4步驟係自TAC基板剝離所得相位差膜之步驟。該等於在TAC膜上形成如上述之形成有相位差材之層合體時,於被轉印體上介隔黏著層或接著層貼附層合體之源自相位差材料之面後,自源自液晶配向材之面剝離TAC膜並去除,藉此可作為具有光學異向性之層轉印相位差材。
作為被轉印體可使用例如偏光板、相位差板等之光學構件、或被轉印基材。作為相位差板可使用例如具有液晶層的相位差層者或延伸膜。
作為黏著層及接著層之材料,可使用對相位差層及被轉印體之兩者具有密著性之黏著劑或接著劑。作為黏著劑及接著劑,可適用利用轉印法之相位差板之製造方法中使用之一般者。
又,製造3D顯示器所用之圖型化相位差材之情況,對於以上述方法自本實施形態之硬化膜組成物形成之硬化膜,介隔線及間隔圖型之遮罩自特定基準,例如以+45度之朝向曝光偏光UV,其次,卸除遮罩後,以-45度之朝向曝光偏光UV,獲得形成有液晶之配向控制方向不同之2種液晶配向區域之配向材。隨後,塗佈由聚合性液晶溶液所成之相位差材料後,加熱至液晶之相轉移溫度,將相位差材料作成液晶狀態,於配向材上配向。接著,使成為配向狀態之相位差材料直接硬化時,如上述轉印相位差材,剝離TAC基板並去除,藉此可獲得分別複數規則配置有相位差特性不同之2種相位差區域之圖型化相位差材。
如此之本發明的液晶配向劑可較佳地使用於製造各種相位差材(相位差膜)或液晶顯示元件等。
[實施例]
以下舉例本發明之實施例,具體說明本發明,但並非解釋為將本發明限定於此。
[實施例所用之簡寫]
以下實施例所用之簡寫意義如下。
<原料>
HBA:丙烯酸羥基丁酯
MAIB:2,2-偶氮雙異丁酸二甲酯
BMAA:N-丁氧基甲基丙烯醯胺
AIBN:α,α’-偶氮雙異丁腈
<D成分>
PTSA:對-甲苯磺酸一水合物
<溶劑>
實施例及比較例之各樹脂組成物含有溶劑,作為其溶劑係使用丙二醇單甲醚(PM)、乙酸丁酯(BA)、乙酸乙酯(EA)、甲基異丁基酮(MIBK)、異丙醇(IPA)、改性乙醇(IPM:大伸化學公司製)、2-庚酮(MAK)。
<聚合物之分子量測定>
聚合例之丙烯酸共聚物之分子量係使用TOSOH(股)公司製凝膠滲透層析(GPC)裝置(HLC-8320)、Shodex公司製管柱(KF-802.5、KF-803)如以下測定。
又,以下之數平均分子量(以下稱為Mn)及重量平均分子量(以下稱為Mw)係以聚苯乙烯換算值表示。
管柱溫度:40℃
溶離液:四氫呋喃
流速:1.0mL/分鐘
校正線製作用標準樣品:昭和電工公司製 標準聚苯乙烯(分子量427,000、190,000、37,900、18,100、5,970、2,420、1,010、578、474、370、266)
<B成分之合成>
<聚合例1>
將BMAA 100.0g、作為聚合觸媒之AIBN 1.0g溶解於PM 193.5g中,於80℃反應20小時,藉此獲得丙烯酸聚合物溶液。所得丙烯酸聚合物之Mn為10,000,Mw為23,000。丙烯酸聚合物溶液緩緩滴加於己烷2000.0g中使固體析出,藉由過濾及減壓乾燥,獲得聚合物(PB-1)。
<C成分之合成>
<聚合例2>
將HBA 72.1g、作為聚合觸媒之MAIB 0.806g溶解於IPA 72.10g。歷時3小時將溶解之溶液朝預先於四頸燒瓶中添加IPA 36.45g並加熱至75℃之滴加槽中,回流下反應20小時,藉此獲得丙烯酸聚合物溶液。所得丙烯酸聚合物之Mn為3,400,Mw為4,800。獲得目的聚合物(PC-1) 40%IPA溶液。
<液晶配向劑之調製>
<調製例1>
混合作為(A)成分之MCA 0.060g、作為(C)成分之HPC-SSL 0.2g (日本槽達(股)公司製)、作為(B)成分之聚合例-1所得之聚合物(PB-1) 0.38g、作為(E)成分之HDC-DA 0.085g(純正化學(股)公司製94.6%BA溶液)、作為(D)成分之PTSA 0.009g,於其中添加作為溶劑之PM 3.36g、IPA 4.96g、BA 0.004g,目視確認溶解獲得溶液。其次,所得溶液以孔徑0.2μm過濾器過濾,調製液晶配向劑(A-1)。
<調製例2~3>
除了使用下述表1所示種類及調配量之各成分以外,與調製例1同樣操作,調製各液晶配向劑(A-2)~(A-3)。
<水平配向用聚合性液晶溶液之製作>
<製作例1>
添加水平配向用聚合性液晶的LC-242 1.739g(BASF公司製)、光自由基起始劑的Irgacure 907 0.052g(BASF公司製)、調平材的BYK-361N 0.004g,進而添加作為溶劑之甲苯5.04g、環己酮2.16g,攪拌2小時以目視確認溶解,獲得20質量%之聚合性液晶溶液LC-1。
<液晶配向膜之形成及相位差膜之製作>
<實施例1>
對調製例1調製之液晶配向劑(A-1) 2.0g添加作為稀釋溶劑之PM 2.0g並攪拌後,使用棒塗佈器以濕膜厚10μm塗佈於作為基板的TAC膜上。於熱循環式烘箱內於110℃進行1分鐘加熱乾燥,於膜上形成硬化膜。其次,對該硬化膜表面以10mJ/cm2
之曝光量垂直照射313nm之直線偏光,形成液晶配向膜。使用棒塗佈器於上述液晶配向膜上以濕膜厚8μm塗佈水平配向用聚合性液晶溶液LC-1。其次,於加熱板上於120℃進行1分鐘加熱乾燥後,於氮氣下,以300mJ/cm2
之曝光量垂直照射365nm之非偏光,而使聚合性液晶硬化,製作相位差膜。對所製作之相位差膜貼附經貼附有Z-TAC(ZRD40SL,富士軟片公司製)之丙烯酸黏著膜(日東電工公司製,CS9621)並於2kg荷重下放置10小時,製作附丙烯酸黏著膜之相位差膜。
<實施例2~12>
除了使用表2記載之(A-1)、(A-2)或(A-3)作為液晶配向劑,使用表2所示之稀釋溶劑以外,與實施例1同樣操作,製作實施例2~12之各附丙烯酸黏著膜之相位差膜。
<比較例1~6>
除了使用(A-1)、(A-2)或(A-3)作為液晶配向劑,使用表2所示之稀釋溶劑以外,與實施例1同樣操作,製作比較例1~6之各附丙烯酸黏著膜之相位差膜。
針對上述製作之各相位差膜,藉由下述方法進行評價。其評價結果示於表2。
<配向性評價>
以一對偏光板夾入所製作之基板上之相位差膜,藉由目視觀察正交偏光鏡下之相位差特性之展現狀況。相位差無缺陷地展現者於「配向性」欄中記載為○,未展現相位差者記載為×。
<剝離性評價>
以切割刀於所製作之附丙烯酸黏著膜之相位差膜劃入切口並剝離。可漂亮地剝離者於「剝離性」欄中記載為○,發生一部分凝集破壞者記載為△,無法剝離者記載為×。
如由表2之結果所了解,可知使用醇系溶劑時可獲得良好配向性及剝離性,使用酯系溶劑或酮系溶劑時配向性及剝離性無法兼具。
[產業上之可利用性]
本發明之硬化膜形成組成物作為形成配向材之材料非常有用,該配向材係用以形成液晶顯示元件之液晶配向膜,或於液晶顯示元件中設於內部或外部之光學異向性膜,尤其本發明之硬化膜形成組成物可較佳地作為於IPS-LCD或有機EL顯示器之作為抗反射膜使用之圓偏光板之用於相位差材之材料。
Claims (5)
- 一種相位差材之製造方法,其包含下述第1步驟至第4步驟, 第1步驟:將液晶配向劑塗佈於TAC基板上並乾燥形成塗膜之步驟,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:作為(A)成分之選自由具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物所成之群中之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑所成之群中之至少一種溶劑, 第2步驟:藉由對前述塗膜照射偏光,將塗膜進行配向處理而形成液晶配向膜之步驟, 第3步驟:於前述液晶配向膜上塗佈聚合性液晶並加熱,隨後藉由照射紫外線而硬化,形成相位差材之步驟, 第4步驟:自TAC基板剝離前述形成之相位差材之步驟。
- 一種相位差材,其特徵係藉由如請求項1之製造方法所得。
- 一種層合體,其係於TAC膜上形成配向材之層合體,其特徵係具備由液晶配向劑所得之該配向材,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:選自由具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物所成之群中之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑所成之群中之至少一種溶劑。
- 一種層合體,其係於TAC膜上形成配向材,於該配向材上形成聚合性液晶層之層合體,其特徵係該配向材係由液晶配向劑所得,藉此藉由使該配向材與該聚合性液晶層之接著力大於該配向材與該TAC膜之接著力,而使該配向材與該TAC膜可剝離,該液晶配向劑係包含下述成分之溶液:選自由具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物所成之群中之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑所成之群中之至少一種溶劑。
- 一種液晶配向劑,其係包含下述成分之溶液:選自由具有光配向部位之低分子化合物及具有光配向部位之聚合物所成之群中之至少一種、及選自由碳原子數1至3之醇溶劑、丙二醇單甲醚及碳原子數6至8之非環狀酮溶劑所成之群中之至少一種溶劑。
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