液晶表示元件、液晶取向膜和液晶取向处理剂制造技术

本发明专利技术提供液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高、液晶的垂直取向性高、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性等光学特性良好的液晶表示元件，用于该液晶表示元件的垂直液晶取向膜以及用于其的液晶取向处理剂。一种液晶表示元件，其具有由包含下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜。(A)成分：含有选自由脂肪族环、芳香族环和直链烷基组成的组中的至少1种结构、且具有能够使液晶垂直取向的侧链的聚合物；(B)成分：选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少一种产生剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶表示元件、液晶取向膜和液晶取向处理剂
本专利技术涉及未施加电压时呈现透明状态且施加电压时呈现散射状态的透射散射型液晶表示元件、该液晶表示元件中使用的液晶取向膜、以及用于形成该液晶取向膜的液晶取向处理剂。
技术介绍
作为使用了液晶材料的液晶表示元件，实际上使用TN(扭转向列，TwistedNematic)模式。该模式利用液晶的旋光特性，用于进行光的切换，用作液晶表示元件时需要使用偏振板。然而，由于使用偏振板而导致光的利用效率变低。作为光的利用效率高而不使用偏振板的液晶表示元件，有在液晶的透射状态(也称为透明状态)和散射状态之间进行切换的液晶表示元件，一般来说，已知有使用高分子分散型液晶(PDLC(PolymerDispersedLiquidCrystal))、高分子网络型液晶(PNLC(PolymerNetworkLiquidCrystal))的液晶表示元件。使用了它们的液晶表示元件是在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序而制造的液晶表示元件，所述工序为：在前述一对基板之间配置液晶组合物，所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物，在液晶组合物的一部分或整体显示液晶性的状态下进行前述液晶组合物的固化，形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体。并且，该液晶表示元件通过施加电压来控制液晶的透射状态和散射状态。现有使用了PDLC、PNLC的液晶表示元件中，液晶分子在未施加电压时朝向随机的方向，因此呈现白浊(散射)状态，液晶在施加电压时沿着电场方向排列，从而透射光而呈现透射状态(进行这种透射散射的控制的液晶表示元件也称为标准型(normal)元件)。但是，该标准型元件为了获得透射状态而需要一直施加电压，因此在以透明状态使用的情况较多的用途中、例如用于窗玻璃等时，耗电量大。作为标准型元件，报告有在未施加电压时呈现透射状态、在施加电压时呈现散射状态的PDLC(进行这种透射散射的控制的液晶表示元件也称为逆向(reverse)型元件)(例如参照专利文献1或2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许2885116号公报专利文献2：日本特许4132424号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题逆向型元件中，必须使液晶垂直取向，因此可以使用使液晶垂直取向的液晶取向膜(也称为垂直液晶取向膜)。此时，由于垂直液晶取向膜是疏水性高的膜，因此液晶层与液晶取向膜的密合性变低。因此，必须向逆向型元件所使用的液晶组合物中大量导入用于提高液晶层与液晶取向膜的密合性的聚合性化合物(也称为固化剂)。然而，大量导入聚合性化合物时，存在液晶的垂直取向性受到抑制阻害、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性大幅降低的问题。因此，逆向型元件所使用的液晶取向膜需要液晶的垂直取向性高。因而，本专利技术的目的在于，提供兼具上述特性的液晶表示元件。即，本专利技术的目的在于，提供液晶表示元件，该液晶表示元件的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高、进而液晶的垂直取向性高、光学特性良好，即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好。目的还在于，提供上述液晶表示元件中使用的液晶取向膜和液晶取向处理剂。用于解决问题的方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现：使用了由下述液晶取向处理剂得到的垂直液晶取向膜的液晶表示元件对于实现上述目的而言是极其有效的，从而完成了本专利技术，所述液晶取向处理剂包含具有特定结构的侧链的聚合物以及特定结构的产生剂。即，本专利技术具有以下的主旨。(1)一种液晶表示元件，其特征在于，该液晶表示元件在具备电极的一对基板之间具有液晶层且如下形成：在前述一对基板之间配置液晶组合物，所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物，进而至少一个基板具有使液晶垂直取向的液晶取向膜，在液晶组合物的一部分或整体显示液晶性的状态下进行前述液晶组合物的固化，从而形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体，前述液晶取向膜是由包含下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜。(A)成分：具有选自由下述式[1-1]和式[1-2]所示结构组成的组中的至少1种结构的聚合物(B)成分：选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少一种产生剂(Y1表示选自由单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。Y2表示单键或-(CH2)b-(b为1～15的整数)。Y3表示选自由单键、-(CH2)c-(c为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。Y4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种2价环状基团、或者具有类固醇骨架的碳数17～51的2价有机基团，前述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。Y5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的2价环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。n表示0～4的整数。Y6表示选自由碳数1～18的烷基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基和碳数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)-Y7-Y8[1-2](Y7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。Y8表示碳数8～22的烷基或碳数6～18的含氟烷基。)(2)根据上述(1)所述的液晶表示元件，其中，作为前述(A)成分的聚合物是选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1个。(3)根据上述(2)所述的液晶表示元件，其中，前述聚合物是选自由将如下二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺组成的组中的至少1种，所述二胺化合物是选自由具有前述式[1-1]结构的侧链的二胺化合物和具有式[1-2]结构的侧链的二胺化合物组成的组中的至少1种。(4)根据上述(3)所述的液晶表示元件，其中，前述二胺化合物为下述式[1a]所示的二胺化合物。(Y表示选自由前述式[1-1]和式[1-2]所示结构组成的组中的至少1种。n表示1～4的整数。)(5)根据上述(2)～(4)中任一项所述的液晶表示元件，其中，作为前述(A)成分的聚合物是选自由将下述式[3]所示的四羧酸成分用于原料的一部分而得到的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺组成的组中的至少1种。(Z1表示选自后述式[3a]～式[3j]中的结构。)(6)根据上述(3)～(5)中任一项所述的液晶表示元件，其中，前述聚合物为聚酰亚胺。(7)根据上述(2)所述的液晶表示元件，其中，作为前述(A)成分的聚合物是使下述式[A1]所示的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、或者是使式[A1]与选自由下述式[A2]和式[A3]所示的烷氧基硅烷组成的组中的至少1种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷。(A1)mSi(A2)n(OA3)p[A1](A1表示前述式[1-1]或式[1-2]所示的结构。A2分别表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶表示元件，其特征在于，该液晶表示元件在具备电极的一对基板之间具有液晶层且如下形成：在所述一对基板之间配置液晶组合物，所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物，进而至少一个基板具有使液晶垂直取向的液晶取向膜，在液晶组合物的一部分或整体显示液晶性的状态下进行所述液晶组合物的固化，从而形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体，所述液晶取向膜是由包含下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，(A)成分：具有选自由下述式[1‑1]和式[1‑2]所示结构组成的组中的至少1种结构的聚合物；(B)成分：选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少一种产生剂，Y1表示选自由单键、‑(CH2)a‑、‑O‑、‑CH2O‑、‑COO‑和‑OCO‑组成的组中的至少1种键合基团，其中，a为1～15的整数；Y2表示单键或‑(CH2)b‑，其中，b为1～15的整数；Y3表示选自由单键、‑(CH2)c‑、‑O‑、‑CH2O‑、‑COO‑和‑OCO‑组成的组中的至少1种键合基团，其中，c为1～15的整数；Y4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种2价环状基团、或者具有类固醇骨架的碳数17～51的2价有机基团，所述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；Y5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的2价环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；n表示0～4的整数；Y6表示选自由碳数1～18的烷基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基和碳数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种，‑Y7‑Y8   [1‑2]Y7表示选自由单键、‑O‑、‑CH2O‑、‑CONH‑、‑NHCO‑、‑CON(CH3)‑、‑N(CH3)CO‑、‑COO‑和‑OCO‑组成的组中的至少1种键合基团；Y8表示碳数8～22的烷基或碳数6～18的含氟烷基。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.16 JP 2013-0859181.一种液晶表示元件，其特征在于，该液晶表示元件在具备电极的一对基板之间具有液晶层且如下形成：在所述一对基板之间配置液晶组合物，所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物，进而至少一个基板具有使液晶垂直取向的液晶取向膜，在液晶组合物的一部分或整体显示液晶性的状态下进行所述液晶组合物的固化，从而形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体，所述液晶取向膜是由包含下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，(A)成分：具有选自由下述式[1-1]和式[1-2]所示结构组成的组中的至少1种结构的聚合物；(B)成分：选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少一种产生剂，Y1表示选自由单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团，其中，a为1～15的整数；Y2表示单键或-(CH2)b-，其中，b为1～15的整数；Y3表示选自由单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团，其中，c为1～15的整数；Y4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种2价环状基团、或者具有类固醇骨架的碳数17～51的2价有机基团，所述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；Y5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的2价环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；n表示0～4的整数；Y6表示选自由碳数1～18的烷基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基和碳数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种，-Y7-Y8[1-2]Y7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团；Y8表示碳数8～22的烷基或碳数6～18的含氟烷基。2.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，作为所述(A)成分的聚合物是选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种。3.根据权利要求2所述的液晶表示元件，其中，作为所述(A)成分的聚合物是选自由将如下二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺组成的组中的至少1种，所述二胺化合物是选自由具有所述式[1-1]结构的侧链的二胺化合物和具有式[1-2]结构的侧链的二胺化合物组成的组中的至少1种。4.根据权利要求3所述的液晶表示元件，其中，所述二胺化合物为下述式[1a]所示的二胺化合物，Y表示选自由所述式[1-1]和式[1-2]所示结构组成的组中的至少1种；n表示1～4的整数。5.根据权利要求2～4中任一项所述的液晶表示元件，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木徳俊，片山雅章，巴幸司，菊池奈穂，保坂和義，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP