提供一种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良好、且液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高的液晶表示元件。一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有第一侧链结构和第二侧链结构。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
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、用于形成该元件中使用的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，TN(扭转向列，TwistedNematic)模式已实用化。该模式利用液晶的旋光特性来进行光的切换，用作液晶表示元件时需要使用偏振片。但是，由于使用偏振片而导致光的利用效率变低。作为光的利用效率高且不使用偏振片的液晶表示元件，有在液晶的透射状态(也称为透明状态)与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(也称为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通过在具备电极的一对基板之间配置包含因紫外线而聚合的聚合性化合物的液晶组合物，在液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下进行前述液晶组合物的固化，从而形成有液晶层、即液晶与聚合性化合物的固化物复合体(例如聚合物网络)。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。现有的使用了PDLC、PNLC的液晶表示元件是因液晶分子在未施加电压时朝向随机的方向而呈现白浊(散射)状态、且液晶在施加电压时沿着电场方向排列而透射光从而呈现透射状态的液晶表示元件(也称为标准型元件)。但是，标准型元件为了获得透射状态而需要一直施加电压，因此在透明状态下使用的情况较多的用途中、例如用于窗玻璃等时，其耗电量变大。另一方面，报道了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液晶表示元件(也称为逆向型元件)(例如参照专利文献1、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对于逆向型PDLC元件而言，必须使液晶垂直取向，因此使用了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，导致液晶层与液晶取向膜的密合性变低。因此，必须要向用于逆向型PDLC元件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)。但是，大量导入聚合性化合物时，存在液晶的垂直取向性受到阻碍、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性明显降低的问题。由此，对于逆向型PDLC元件中使用的液晶取向膜而言，必须的是，在液晶垂直取向性高的同时，其与液晶层的密合性也高。因而，本专利技术的目的在于，提供液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高且液晶的垂直取向性高，进而光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好的液晶表示元件。此外，本专利技术的目的在于，提供在上述液晶表示元件中使用的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高且液晶的垂直取向性高的垂直液晶取向膜、以及能够获得该垂直液晶取向膜的液晶取向处理剂。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：使用了由具有特定结构的侧链和特定结构的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。即，本专利技术具有下述主旨。(1)一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有下述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构(本专利技术中称为第一侧链结构)、以及下述式[2]所示的侧链结构(本专利技术中称为第二侧链结构)。(X1和X3各自独立地表示选自由单键、-(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。X2表示单键或-(CH2)b-(b为1～15的整数)。X4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原子数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原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。X5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。n表示0～4的整数。X6表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)-X7-X8[1-2](X7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。X8表示碳原子数8～22的烷基或碳原子数6～18的含氟烷基。)-Y1-Y2-Y3-Y4[2](Y1和Y3各自独立地表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-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。Y2表示碳原子数1～18的亚烷基、或者具有选自由苯环、环环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。Y4表示选自由下述式[2-a]～式[2-g]所示的结构组成的组中的至少1种。)(Ya表示氢原子或苯环。Yb表示单键、选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。Yc表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)专利技术的效果根据本专利技术，能够提供液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高、且液晶的垂直取向性高、进而光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好的液晶表示元件。因此，本专利技术的液晶表示元件能够提供具有优异特性且以表示作为目的的液晶显示器、用于控制光的透射和遮断的调光窗、光闸元件等。本专利技术的液晶表示元件中使用的垂直液晶取向膜由包含具有第一侧链结构和第二侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂得到。由于式[1-1]所示的第一侧链结构显示刚直的结构，因此，使用了具有第一侧链结构的垂直液晶取向膜的液晶表示元件能够获得高且稳定的液晶垂直取向性。进而，第一侧链结构即使侧链结构的导入量少也能够获得高的垂直取向性，因此，使用了具有式[1-1]所示的第一侧链结构的垂直液晶取向膜的液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性变得更高。此外，前述第二侧链结构在属于制作液晶表示元件时的步骤的紫外线照射步骤中，液晶组合物中的聚合性化合物的反应基团与第二侧链结构发生光反应，垂直液晶取向膜与液晶组合物的固化物(液晶层)的密合性变得稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有下述式[1‑1]或式[1‑2]所示的侧链结构即第一侧链结构、以及下述式[2]所示的侧链结构即第二侧链结构，X1和X3各自独立地表示选自由单键、‑(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；X2表示单键或‑(CH2)b‑，其中，b为1～15的整数；X4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原子数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原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；n表示0～4的整数；X6表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种，‑X7‑X8 [1‑2]X7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；X8表示碳原子数8～22的烷基或碳原子数6～18的含氟烷基，‑Y1‑Y2‑Y3‑Y4 [2]Y1和Y3各自独立地表示选自由单键、‑O‑、‑NH‑、‑N(CH3)‑、‑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；Y2表示碳原子数1～18的亚烷基、或者具有选自由苯环、环环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；Y4表示选自由下述式[2‑a]～式[2‑g]所示的结构组成的组中的至少1种，Ya表示氢原子或苯环；Yb表示单键、选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团；Yc表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 JP 2014-1246231.一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有下述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构即第一侧链结构、以及下述式[2]所示的侧链结构即第二侧链结构，X1和X3各自独立地表示选自由单键、-(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；X2表示单键或-(CH2)b-，其中，b为1～15的整数；X4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原子数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原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；n表示0～4的整数；X6表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种，-X7-X8[1-2]X7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；X8表示碳原子数8～22的烷基或碳原子数6～18的含氟烷基，-Y1-Y2-Y3-Y4[2]Y1和Y3各自独立地表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-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；Y2表示碳原子数1～18的亚烷基、或者具有选自由苯环、环环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；Y4表示选自由下述式[2-a]～式[2-g]所示的结构组成的组中的至少1种，Ya表示氢原子或苯环；Yb表示单键、选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团；Yc表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。2.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂是包含聚酰亚胺前体或者将该聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得到的聚酰亚胺的液晶取向处理剂，所述聚酰亚胺前体是通过二胺成分与四羧酸成分的反应而得到的，所述二胺成分含有：具...
【专利技术属性】
技术研发人员：大村浩之，三木徳俊，桥本淳，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
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