液晶表示元件制造技术

提供：液晶的垂直取向性高、光学特性良好、且液晶层与液晶取向膜的密合性高、进而在高温高湿、光照射的环境下也能维持特性的液晶表示元件。一种液晶表示元件，其在具备电极的一对基板之间具有包含固化物的液晶层、且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述固化物是通过对配置于具备电极的一对基板之间的液晶组合物照射来自紫外线照射装置的紫外线而得到的，前述液晶组合物包含：固化性树脂；二官能单体；下述式[1‑1a]的化合物；下述式[2‑1a]的化合物；以及，具有选自由羟基、羧基和磷酸基组成的组中的至少1种极性基团的单体，前述液晶取向膜由包含具有下述式[4‑1a]或式[4‑2a]的侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂得到。(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶表示元件
本专利技术涉及适合作为逆向型元件的液晶表示元件。
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，进行光的切换，用作液晶表示元件时需要使用偏振片。然而，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而不使用偏振片的液晶表示元件，有在液晶的透射状态(透明状态)和散射状态之间进行切换的元件，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如下操作而形成的液晶表示元件：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，通过照射紫外线而进行前述液晶组合物的固化，从而形成液晶层、即液晶与聚合性化合物的固化物复合体(例如为聚合物网络)。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。以往的使用了PDLC、PNLC的液晶表示元件是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、液晶在施加电压时沿着电场方向排列来透射光从而呈现透射状态的液晶表示元件(也称为标准(normal)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，因此在以透明状态使用的情况较多的用途中，例如窗玻璃等中使用时，耗电量变大。另一方面，报道了使用在未施加电压时呈现透射状态且在施加电压时呈现散射状态的PDLC而得到的液晶表示元件(也称为逆向型元件)(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液晶组合物中的聚合性化合物具有形成聚合物网络而得到目标光学特性的作用、以及作为提高液晶层与液晶取向膜的密合性的固化剂的作用。为了提高其与液晶取向膜的密合性，需要使聚合物网络更致密，但使聚合物网络变得致密时，存在阻碍液晶的垂直取向性、使逆向型元件的光学特性、即、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性变差的问题。因此，关于逆向型元件中使用的液晶组合物，形成液晶层时的液晶垂直取向性需要变高。进而，逆向型元件中使用的液晶取向膜为了使液晶垂直取向而为疏水性高的膜，因此存在液晶层与液晶取向膜的密合性变低的问题。因此，逆向型元件中使用的液晶组合物必须大量导入具有固化剂作用的聚合性化合物。但是，导入大量聚合性化合物时，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大幅降低的问题。进而，逆向型元件有时粘贴于汽车、建筑物的窗玻璃而使用，因此，即使长时间暴露于高温高湿的环境下、光照射的环境这样的严酷的环境下，也要求不使液晶的垂直取向性降低、且液晶层与液晶取向膜的密合性高。本专利技术的目的在于，提供：液晶的垂直取向性高、良好的光学特性、即、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、进而液晶层与液晶取向膜的密合性高、在长时间暴露于高温高湿、光照射的环境中也能维持这些特性的液晶表示元件。用于解决问题的方案本专利技术人至此完成了具有以下主旨的本专利技术。本专利技术在于，一种液晶表示元件，其特征在于，在具备电极的一对基板之间具有包含固化物的液晶层、且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述固化物是通过对配置于具备电极的一对基板之间的液晶组合物照射来自紫外线照射装置的紫外线而得到的，前述液晶组合物包含：固化性树脂；二官能单体；下述式[1-1a]的化合物；下述式[2-1a]的化合物；以及，具有选自由羟基、羧基和磷酸基组成的组中的至少1种极性基团的单体，且前述液晶取向膜为由液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述液晶取向处理剂包含具有下述式[4-1a]或式[4-2a]的侧链结构的聚合物。(T1表示选自下述式[1-a]～式[1-e]中的结构。T2表示单键或碳数1～24的亚烷基，前述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-所取代。T3表示具有苯环、环己烷环或杂环的环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17～51的2价的有机基团，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所取代。T4表示单键、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。T5表示苯环、环己烷环或具有杂环的环状基团，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所取代。T6表示碳数1～18的烷基、碳数2～18的烯基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基或碳数1～18的含氟烷氧基。nT表示0～4的整数。)(TA表示碳数1～5的烷基。)(S1表示选自由下述式[2-a]～式[2-e]组成的组中的至少1种。S2表示碳数2～18的直链状或支链状的亚烷基，前述亚烷基的与S1和-N＝C＝O不相邻的任意-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-或-NH-所取代。nS表示1～4的整数。)(SA和Sc表示单键、-O-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-或-NH-。SB表示氢原子或苯环。)(X1和X3分别表示单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。X2表示单键或-(CH2)b-(b为1～15的整数)。X4表示具有苯环、环己烷环或杂环的环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17～51的2价的有机基团，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所取代。X5表示苯环、环己烷环或具有杂环的环状基团，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所取代。X6表示碳数1～18的烷基、碳数2～18的烯基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基或碳数1～18的含氟烷氧基。n表示0～4的整数。)-X7-X8[4-2a](X7表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-。X8表示碳数8～18的烷基或碳数6～18的含氟烷基。)专利技术的效果根据本专利技术，可以提供：良好的光学特性、即、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、进而液晶层与液晶取向膜的密合性高、在长时间暴露于高温高湿、光照射的环境中也能维持这些特性的逆向型元件。因此，本专利技术的液晶表示元件可以作为逆向型元件用于以表示为目的的显示器、控制光的透射和遮蔽的调光窗、光快门元件等。对于本专利技术的液晶表示元件为何具有上述优异的特性，基本如下考虑。本专利技术的液晶表示元件中使用的液晶组合物中所含的式[1-1a]的化合物(也称为特定化合物(1))具有苯环、环己烷环之类的刚直结构的部位，因此，其刚直结构提高液晶的垂直取向性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶表示元件，其特征在于，在具备电极的一对基板之间具有包含固化物的液晶层、且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述固化物是通过对配置于具备电极的一对基板之间的液晶组合物照射来自紫外线照射装置的紫外线而得到的，所述液晶组合物包含：固化性树脂；二官能单体；下述式[1‑1a]的化合物；下述式[2‑1a]的化合物；以及，具有选自由羟基、羧基和磷酸基组成的组中的至少1种极性基团的单体，所述液晶取向膜为由液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述液晶取向处理剂包含具有下述式[4‑1a]或式[4‑2a]的侧链结构的聚合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 JP 2016-0362581.一种液晶表示元件，其特征在于，在具备电极的一对基板之间具有包含固化物的液晶层、且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述固化物是通过对配置于具备电极的一对基板之间的液晶组合物照射来自紫外线照射装置的紫外线而得到的，所述液晶组合物包含：固化性树脂；二官能单体；下述式[1-1a]的化合物；下述式[2-1a]的化合物；以及，具有选自由羟基、羧基和磷酸基组成的组中的至少1种极性基团的单体，所述液晶取向膜为由液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述液晶取向处理剂包含具有下述式[4-1a]或式[4-2a]的侧链结构的聚合物，T1表示选自下述式[1-a]～式[1-e]中的结构，T2表示单键或碳数1～24的亚烷基，所述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-所取代，T3表示具有苯环、环己烷环或杂环的环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17～51的2价的有机基团，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所取代，T4表示单键、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-或-OCO-，T5表示苯环、环己烷环或具有杂环的环状基团，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所取代，T6表示碳数1～18的烷基、碳数2～18的烯基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基或碳数1～18的含氟烷氧基，nT表示0～4的整数，TA表示碳数1～5的烷基，S1表示选自由下述式[2-a]～式[2-e]组成的组中的至少1种，S2表示碳数2～18的直链状或支链状的亚烷基，所述亚烷基的与S1和-N＝C＝O不相邻的任意-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-或-NH-所取代，nS表示1～4的整数，SA和Sc表示单键、-O-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-或-NH-，SB表示氢原子或苯环，X1和X3分别表示单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-，a为1～15的整数，X2表示单键或-(CH2)b-，b为1～15的整数，X4表示具有苯环、环己烷环或杂环的环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17～51的2价的有机基团，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所取代，X5表示苯环、环己烷环或具有杂环的环状基团，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所取代，X6表示碳数1～18的烷基、碳数2～18的烯基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基或碳数1～18的含氟烷氧基，n表示0～4的整数，-X7-X8[4-2a]X7表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-，X8表示碳数8～18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，所述液晶的相变温度为40～120℃、折射率各向异性(Δn)为0.15～0.35、且介电常数各向异性(Δε)为-1～-10。3.根据权利要求1或2所述的液晶表示元件，其中，所述固化性树脂具有脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟基乙酯和聚合引发剂。4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述式[1-1a]的化合物为下述式[1-2a]，T7表示所述式[1-b]或式[1-c]，T8表示单键或碳数1～8的亚烷基，T9和T10分别表示苯环或环己烷环，T11表示碳数1～12的烷基或烷氧基，mT表示0～2的整数。5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述式[2-1a]的化合物为下述式[2-2a]，S3和S5分别表示所述式[2-a]或式[2-b]，S4表示碳数2～8的直链状或支链状的亚烷基。6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶组合物包含下述式[3-1a]的化合物，W1表示选自下述式[3-a]～式[3-e]中的结构，W2表示单键或碳数1～24的亚烷基，所述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-所取代，W3表示具有苯环、环己烷环或杂环的环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17～51的2价的有机基团，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所取代，W4表示单键、-CH2-、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-或-OCO-，W5表示苯环、环己烷环或具有杂环的环状基团，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所取代，W6表示碳数1～18的烷基、碳数2～18的烯基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：保坂和義，三木德俊，马场润一，吉田翔太，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，九州纳米科技光学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP