液晶元件及其制造方法、液晶组合物及包含其的制造方法、及有机层形成用聚合物技术

本发明专利技术提供一种液晶元件及其制造方法、液晶组合物及包含其的制造方法、及有机层形成用聚合物。液晶元件包括：基材(11、12)、以及与基材(11、12)邻接配置的有机层即光学各向异性层(13)。有机层是使用含有以下的(A)成分以及(B)成分的液晶组合物而形成。(A)液晶。(B)聚合物，含有具有碳‑碳不饱和键的聚合性基、以及选自由式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基，并且所述聚合物在取向性基中及与取向性基不同的部分的至少一者中，具有选自由硅烷醇基、烷氧基硅烷基、醇性羟基、硫醇基、羧酸基、氨基、磺酸基以及磷酸基所组成的群组中的至少一种极性基。*‑L

【技术实现步骤摘要】
液晶元件及其制造方法、液晶组合物及包含其的制造方法、及有机层形成用聚合物
本专利技术涉及一种液晶元件及其制造方法、液晶组合物及包含其的制造方法、及有机层形成用聚合物。
技术介绍
通常，液晶元件包括液晶取向膜，所述液晶取向膜具有使液晶分子朝一定方向进行取向的功能。作为构成所述液晶取向膜的材料，已知有聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚酰胺、聚酯、聚有机硅氧烷等。特别是包含聚酰胺酸或聚酰亚胺的液晶取向膜由于耐热性、机械强度、与液晶分子的亲和性优异等，因此自以前起便被优选使用。近年来，提出有：在聚合物稳定取向(PolymerSustainedAlignment，PSA)方式的液晶显示装置中，在一对基板的表面并不形成液晶取向膜，而是通过使聚合性单体进行聚合而形成的聚合物层来控制液晶层中的液晶分子的取向(例如，参照专利文献1～专利文献3)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2015-99170号公报[专利文献2]国际公开第2013/133082号[专利文献3]日本专利第5667306号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]在利用不使用液晶取向膜来控制液晶分子的取向的无取向膜技术制造的液晶元件中，由于不进行利用取向膜进行的液晶的初期取向的控制，因此难以决定液晶的初期取向，容易产生取向不良。本专利技术是鉴于所述课题而成，其目的之一在于提供一种即便在不使用液晶取向膜的情况下也显示出优异的液晶取向性的液晶元件。[解决问题的技术手段]本专利技术中，为了解决所述课题，发现着眼于使具有特定结构的聚合物含有于用于形成液晶层的液晶组合物中，可解决所述课题。具体而言，采用以下手段。＜1＞一种液晶元件，其为包括基材、以及与所述基材邻接配置的有机层的液晶元件，并且所述有机层是使用含有下述(A)成分以及(B)成分的液晶组合物而形成，(A)液晶；(B)聚合物，含有具有碳-碳不饱和键的聚合性基、以及选自由下述式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基，并且所述聚合物在所述取向性基中及与所述取向性基不同的部分的至少一者中，具有选自由硅烷醇基、烷氧基硅烷基、醇性羟基、硫醇基、羧酸基、氨基、磺酸基以及磷酸基所组成的群组中的至少一种极性基；*-L1-R1-R2-R3-R4…(1)(式(1)中，L1为单键、-O-、-CO-、-COO-*1、-OCO-*1、-NR5-、-NR5-CO-*1、-CO-NR5-*1、碳数1～6的烷二基、碳数2～6的烷二基所具有的氢原子经羟基取代而成的二价基、-O-R6-*1、或-R6-O-*1(其中，R5为氢原子或碳数1～10的一价烃基，R6为碳数1～3的烷二基；“*1”表示与R1的键结键)；R1及R3分别独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取代或未经取代的亚环烷基，R2为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚环烷基、或-R7-B1-R8-(其中，R7及R8分别独立地为经取代或未经取代的亚苯基或亚环烷基，B1为单键、-O-、-COO-*2、-OCO-*2、-OCH2-*2、-CH2O-*2、或碳数1～3的烷二基；“*2”表示与R8的键结键)；R4为氢原子、氟原子、氰基、CH3COO-*3(“*3”表示与R3的键结键)、碳数1～18的烷基、碳数1～18的氟烷基、碳数1～18的烷氧基、碳数1～18的氟烷氧基、具有类固醇骨架的碳数17～51的烃基、或碳数1～18的烷基或氟烷基所具有的氢原子经氰基取代而成的一价基；其中，在R1、R2及R3的全部为单键、或R1、R2及R3所具有的经取代或未经取代的亚苯基及亚环烷基的合计为1个的情况下，R4为碳数4～18的烷基、碳数4～18的氟烷基、碳数4～18的烷氧基、碳数4～18的氟烷氧基、或具有类固醇骨架的碳数17～51的烃基；“*”表示键结键)。＜2＞一种液晶组合物，含有所述(A)成分以及(B)成分。＜3＞一种液晶元件的制造方法，制造包括基材、以及与所述基材邻接配置的有机层的液晶元件，所述制造方法包括：在所述基材上形成包含所述＜2＞的液晶组合物的层的工序；以及对形成于所述基材上的包含所述液晶组合物的层进行光照射的工序。＜4＞一种有机层形成用聚合物，其用于形成包括与基材邻接配置的有机层的液晶元件的所述有机层，所述有机层形成用聚合物含有具有碳-碳不饱和键的聚合性基、以及选自由所述式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基，并且在所述取向性基中及与所述取向性基不同的部分的至少一者中，具有选自由硅烷醇基、烷氧基硅烷基、醇性羟基、硫醇基、羧酸基、氨基、磺酸基以及磷酸基所组成的群组中的至少一种极性基。[专利技术的效果]根据所述构成，通过使用含有(A)成分及(B)成分的液晶组合物，即便于在基板上并未形成液晶取向膜的情况下，也可获得显示出优异的液晶取向性的液晶元件。附图说明图1是表示液晶显示装置的概略构成的剖面图。图2是表示相位差膜的概略构成的剖面图。图3是表示PDLC的概略构成的剖面图。图4是表示实施例中所使用的液晶单元的透明导电膜的图案的图。图5是表示实施例中所使用的液晶单元的透明导电膜的图案的图。[符号的说明]1：ITO电极2：狭缝部3：遮光膜10：液晶显示装置11：第一基板12：第二基板13：光学各向异性层13a：液晶分子14：像素电极15：共通电极16：液晶控制层17：偏光板18：液晶单元20：相位差膜21：基材22：光学各向异性层30：高分子型液晶元件31：第一基材32：第二基材33：光学各向异性层33a：聚合物网络33b：液晶分子36、37：透明电极。具体实施方式以下，对与本专利技术的实施方式相关的事项进行详细说明。(第1实施方式)《液晶组合物》第1实施方式的液晶组合物用于制造液晶的取向受到控制的液晶元件。所述液晶组合物含有下述(A)成分及(B)成分。(A)液晶。(B)聚合物，含有具有碳-碳不饱和键的聚合性基、以及选自由下述式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基(以下，也称为“(B)聚合物”)。*-L1-R1-R2-R3-R4…(1)(式(1)中，L1为单键、-O-、-CO-、-COO-*1、-OCO-*1、-NR5-、-NR5-CO-*1、-CO-NR5-*1、碳数1～6的烷二基、碳数2～6的烷二基所具有的氢原子经羟基取代而成的二价基、-O-R6-*1、或-R6-O-*1(其中，R5为氢原子或碳数1～10的一价烃基，R6为碳数1～3的烷二基；“*1”表示与R1的键结键)；R1及R3分别独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶元件，其为包括基材、以及与所述基材邻接配置的有机层的液晶元件，并且/n所述有机层是使用含有下述(A)成分以及(B)成分的液晶组合物而形成，/n(A)液晶；/n(B)聚合物，含有具有碳-碳不饱和键的聚合性基、以及选自由下述式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基，并且所述聚合物在所述取向性基中及与所述取向性基不同的部分的至少一者中，具有选自由硅烷醇基、烷氧基硅烷基、醇性羟基、硫醇基、羧酸基、氨基、磺酸基以及磷酸基所组成的群组中的至少一种极性基；/n*-L

【技术特征摘要】
20190408 JP 2019-0734581.一种液晶元件，其为包括基材、以及与所述基材邻接配置的有机层的液晶元件，并且
所述有机层是使用含有下述(A)成分以及(B)成分的液晶组合物而形成，
(A)液晶；
(B)聚合物，含有具有碳-碳不饱和键的聚合性基、以及选自由下述式(1)所表示的部分结构及光取向性基所组成的群组中的至少一种取向性基，并且所述聚合物在所述取向性基中及与所述取向性基不同的部分的至少一者中，具有选自由硅烷醇基、烷氧基硅烷基、醇性羟基、硫醇基、羧酸基、氨基、磺酸基以及磷酸基所组成的群组中的至少一种极性基；
*-L1-R1-R2-R3-R4…(1)
式(1)中，L1为单键、-O-、-CO-、-COO-*1、-OCO-*1、-NR5-、-NR5-CO-*1、-CO-NR5-*1、碳数1～6的烷二基、碳数2～6的烷二基所具有的氢原子经羟基取代而成的二价基、-O-R6-*1、或-R6-O-*1，其中，R5为氢原子或碳数1～10的一价烃基，R6为碳数1～3的烷二基；“*1”表示与R1的键结键；R1及R3分别独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取代或未经取代的亚环烷基，R2为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚环烷基、或-R7-B1-R8-，其中，R7及R8分别独立地为经取代或未经取代的亚苯基或亚环烷基，B1为单键、-O-、-COO-*2、-OCO-*2、-OCH2-*2、-CH2O-*2、或碳数1～3的烷二基；“*2”表示与R8的键结键；R4为氢原子、氟原子、氰基、CH3COO-*3，“*3”表示与R3的键结键、碳数1～18的烷基、碳数1～18的氟烷基、碳数1～18的烷氧基、碳数1～18的氟烷氧基、具有类固醇骨架的碳数17～51的烃基、或碳数1～18的烷基或氟烷基所具有的氢原子经氰基取代而成的一价基；其中，在R1、R2及R3的全部为单键、或R1、R2及R3所具有的经取代或未经取代的亚苯基及亚环烷基的合计为1个的情况下，R4为碳数4～18的烷基、碳数4～18的氟烷基、碳数4～18的烷氧基、碳数4～18的氟烷氧基、或具有类固醇骨架的碳数17～51的烃基；“*”表示键结键。


2.根据权利要求1所述的液晶元件，其中所述(B)聚合物为选自由聚有机硅氧烷、含有马来酰亚胺结构的聚合物、以及含有烷氧基硅烷基的(甲基)丙烯酸系聚合物所组成的群组中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的液晶元件，其中所述液晶组合物含有(C)化合物，所述(C)化合物具有1个或多个(甲基)丙烯酰基且分子量为1,000以下，其中，(C)化合物也可为所述(A)成分。


4.根据权利要求3所述的液晶元件，其中所述液晶组合物含有下述(C-1)化合物、以及下述(C-2)化合物作为所述(C)化合物，
(C-1)具有2个以上的芳香环的(甲基)丙烯酸化合物
(C-2)不具有芳香环的(甲基)丙烯酸化合物。


5.根据权利要求1或2所述的液晶元件，其中所述液晶组合物相对于所述液晶组合物的总量而含有0.001质量％～10质量％的所述(B)成分。


6.根据权利要求1或2所述的液晶元件，其中所述液晶组合物含有具有烯基结构的液晶性化合物作为所述(A)成分。


7.根据权利要求1或2所述的液晶元件，其中所述取向性基具有下述式(4)所表示的结构，
*-L2-R11-R12-R13-R9…(4)
式(4)中，L2为单键、-O-、-CO-、-COO-*3、-OCO-*3、-OCO-CH＝CH-*3、-NR15-、-NR15-CO-*3、-CO-NR15-*3、碳数1～6的烷二基、碳数2～6的烷二基所具有的氢原子经羟基取代而成的二价基、-O-R16-*3、或-R16-O-*3，其中，R15为氢原子或碳数1～10的一价烃基，R16为碳数1～3的烷二基；“*3”表示与R11的键结键；R11及R13分别独立地为单键、经取代或未经取代的亚苯基、或经取代或未经取代的亚环烷基，R12为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚环烷基、或-R17-B2-R18-，其中，R17及R18分别独立地为经取代或未经取代的亚苯基或亚环烷基，B2为单键、-O-、-COO-*4、-OCO-*4、-OCH2-*4、-CH2O-*4、或碳数1～3的烷二基；“*4”表示与R18的键结键；R9为氢原子、氟原子、氰基、CH3COO-*5，“*5”表示与R13的键结键、甲基、甲氧基、或碳数1～18的烷基或烷氧基所具有的氢原子经氰基取代而成的一价基；其中，R11、R12及R13所具有的经取代或未经取代的亚苯基及亚环烷基的合计为2个以上；“*”表示键结键。


8.根据权利要求1或2所述的液晶元件，其中所述(B)聚合物具有包含下述式(7)所表示的结构与所述聚合性基进行键结而成的结构的侧链，
*4-L3-L4-(R21)m1-L5-(R22)m2-*5…(7)
式(7)中，L3为单键或碳数1～15的烷二基，L4为单键、-O-、-CO-、-COO-*1、-OCO-*1或碳数1～15的烷二基，L5为单键、-O-、-CO-、-COO-*2、-OCO-*2、-OCH2-*2、-CH2O-*2或碳数1～3的烷二基；R21及R22分别独立地为经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚环烷基、或经取代或未经取代的二价杂环基；m1及m2分别独立地为1以上的整数；“*1”表示与R21的键结键，“*2”表示与R22的键结键；...

【专利技术属性】
技术研发人员：植阪裕介，王道海，大场佑树，樫下幸志，栗田慎也，绫部真嗣，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP