形成固化膜的組合物、取向材及相位差材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種形成固化膜的組合物、光取向用取向材和使用該取向材形成的相位差材，所述固化膜具備優(yōu)異的光反應(yīng)效率、耐溶劑性、高密合性、取向均一性。解決手段是一種形成固化膜的組合物，其含有：(A)成分，具有光取向性基團和選自羥基、羧基和氨基中的任一種取代基的化合物；(B)成分，具有選自羥基、羧基和氨基中的1種或2種以上取代基的親水性聚合物；以及(C)成分，將含有N-羥甲基化合物或N-(烷氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺化合物的單體聚合而成的聚合物；根據(jù)需要，還含有交聯(lián)催化劑作為(D)成分。使用該形成固化膜的組合物形成固化膜，利用光取向技術(shù)形成取向材。在取向材上涂布聚合性液晶，使其固化而得到相位差材。
【專利說明】形成固化膜的組合物、取向材及相位差材

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及形成固化膜的組合物、取向材及相位差材。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在使用了液晶面板的電視機等顯示器的領(lǐng)域中，作為針對高性能化方面 的努力，可以欣賞3D圖像的3D顯示器的開發(fā)正在發(fā)展。在3D顯示器中，例如，通過使觀察 者的右眼目視到右眼用圖像，使觀察者的左眼目視到左眼用圖像，可以顯示具有立體感的 圖像。
[0003] 顯示3D圖像的3D顯示器的方式有多種方式，作為不需要專用眼鏡的方式，已知有 雙凸透鏡方式及視差屏障方式等。
[0004] 而且，作為觀察者佩戴眼鏡來觀察3D圖像的顯示器的方式中的一種，已知有圓偏 光眼鏡方式等（例如參照專利文獻1。）。
[0005] 在圓偏光眼鏡方式的3D顯示器的情況下，通常在液晶面板等形成圖像的顯示元 件上配置相位差材。該相位差材分別規(guī)則地配置有多個相位差特性不同的2種相位差區(qū) 域，構(gòu)成圖案化了的相位差材。另外，下面，在本說明書中，將以配置這樣的相位差特性不同 的多個相位差區(qū)域的方式而圖案化了的相位差材稱為圖案化相位差材。
[0006] 就圖案化相位差材而言，例如像專利文獻2所公開的那樣，可以通過將由聚合性 液晶構(gòu)成的相位差材料進行光學(xué)圖案化來制作。由聚合性液晶構(gòu)成的相位差材料的光學(xué)圖 案化利用在液晶面板的取向材形成中已知的光取向技術(shù)。即，在基板上設(shè)置由光取向性的 材料形成的涂膜，對其照射偏光方向不同的2種偏光。而且，獲得光取向膜，作為形成有液 晶的取向控制方向不同的2種液晶取向區(qū)域的取向材。在該光取向膜上涂布含有聚合性液 晶的溶液狀的相位差材料，從而實現(xiàn)聚合性液晶的取向。然后，將取向了的聚合性液晶固化 從而形成圖案化相位差材。
[0007] 在使用了液晶面板的光取向技術(shù)的取向材形成中，作為可利用的光取向性的材 料，已知有側(cè)鏈具有肉桂?；筒槎裙舛刍课坏谋┧嵯禈渲蚓埘啺窐渲?等。報道了這些樹脂通過進行偏光UV照射而顯示控制液晶取向的性能（以下，也稱為液晶 取向性。）（參照專利文獻3?專利文獻5。）。另外，已知通過使用具有這種光二聚化部 位的低分子化合物代替?zhèn)孺溇哂腥夤瘐；安槎裙舛刍课坏谋┧針渲蚓?酰亞胺樹脂等，可以提高取向靈敏度（專利文獻6)。在專利文獻6中雖然記載了也可以使 用通過使用由羥甲基或烷氧基取代了的（甲基）丙烯酰胺化合物作為交聯(lián)劑而制造的聚合 物，但沒有具體的實施例的記載。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:特開平10-232365號公報
[0011] 專利文獻2:特開2005-49865號公報
[0012] 專利文獻3:特許第3611342號公報
[0013] 專利文獻4:特開2009-058584號公報
[0014] 專利文獻5:特表2001-517719號公報
[0015] 專利文獻6:國際專利申請公開第2011/126022號小冊子


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 然而，根據(jù)本
【發(fā)明者】的研宄可知，這種側(cè)鏈具有肉桂?；虿槎裙舛刍?部位的丙烯酸系樹脂，在應(yīng)用于相位差材的形成的情況下不能得到充分的特性。特別是，為 了對這些樹脂照射偏光UV來形成取向材，使用該取向材來進行由聚合性液晶形成的相位 差材料的光學(xué)圖案化，需要大的偏光UV曝光量。該偏光UV曝光量與對于使通常的液晶面 板用的液晶取向而言充分的偏光UV曝光量（例如lOOmJ/cm 2左右。）相比顯著地多。
[0018] 作為偏光UV曝光量增多的理由可舉出：在形成相位差材的情況下，與液晶面板用 的液晶不同，聚合性液晶以溶液的狀態(tài)被使用，被涂布于取向材上。
[0019] 在使用側(cè)鏈具有肉桂酰基等光二聚化部位的丙烯酸系樹脂等來形成取向材，使聚 合性液晶取向的情況下，在該丙烯酸系樹脂等中，通過光二聚化反應(yīng)進行光交聯(lián)。而且，需 要進行大的曝光量的偏光照射，直到顯示出對聚合性液晶溶液的耐性為止。為使液晶面板 的液晶取向，通常只要僅使光取向性的取向材的表面進行二量化反應(yīng)即可。但是，如果使用 上述的丙烯酸系樹脂等現(xiàn)有材料使取向材顯示耐溶劑性，則需要使反應(yīng)進行至取向材的內(nèi) 部，需要更多的曝光量。其結(jié)果，存在現(xiàn)有材料取向靈敏度變得非常小這樣的問題。
[0020] 另外，為了使作為上述現(xiàn)有材料的樹脂顯示這樣的耐溶劑性，已知有添加交聯(lián)劑 的技術(shù)。然而，可知，在進行了由交聯(lián)劑引起的熱固化反應(yīng)后，在所形成的涂膜的內(nèi)部形成 三維結(jié)構(gòu)，光反應(yīng)性降低。即，取向靈敏度會大幅降低，即使在現(xiàn)有材料中添加交聯(lián)劑而使 用，也得不到所期望的效果。
[0021] 如上所述，要求可以使取向材的取向靈敏度提高，降低偏光UV曝光量的光取向技 術(shù)，和該取向材的形成中使用的形成固化膜的組合物。而且，要求可以高效率地提供圖案化 相位差材的技術(shù)。
[0022] 另外，在使用光取向技術(shù)來制造3D顯示器的圖案化相位差材的情況下，以往一直 進行在無堿玻璃基板上的形成。但是，近年來響應(yīng)降低制造成本的要求，正在尋求在堿玻璃 等廉價的基材上來生產(chǎn)。
[0023] 但是，在由上述那樣的現(xiàn)有材料形成的光取向膜中，因堿玻璃中的Na成分的影響 而不能更好地進行取向。
[0024] 另外，雖然可以通過使用具有光二聚化部位的低分子化合物，使取向靈敏度提高， 但在這樣的體系中，存在因具有光二聚化部位的低分子化合物和液晶的相溶性而導(dǎo)致在液 晶顯示元件的邊緣產(chǎn)生不均的情況。因此，尋求具有優(yōu)異的取向靈敏度、圖案形成性及透明 性并且在取向均一性方面也優(yōu)異的取向材、和用于形成這樣的取向材的形成固化膜的組合 物。
[0025] 本發(fā)明是基于以上的見解、研宄結(jié)果而做出的。即，本發(fā)明的目的在于，提供形成 固化膜的組合物，所述固化膜的組合物用于提供具有優(yōu)異的光反應(yīng)效率并且具備耐溶劑 性，即使在堿玻璃上也可以以高靈敏度使聚合性液晶取向，且取向均一性優(yōu)異的取向材。
[0026] 而且，本發(fā)明的另一目的在于，提供取向材和使用該取向材形成的相位差材，所述 取向材得自該形成固化膜的組合物，具有優(yōu)異的光反應(yīng)效率并且具備耐溶劑性，即使在堿 玻璃上也可以以高靈敏度使聚合性液晶取向，且取向均一性優(yōu)異。
[0027] 本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將由以下的記載明確。
[0028] 用于解決課題的手段
[0029] 本發(fā)明的第一方面涉及一種形成固化膜的組合物，其特征在于，含有：
[0030] (A)成分，具有光取向性基團和選自羥基、羧基和氨基中的任一種取代基的化合 物；
[0031] (B)成分，具有選自羥基、羧基和氨基中的1種或2種以上取代基的親水性聚合物； 以及
[0032] (C)成分，將含有N-羥甲基化合物或N-烷氧基（甲基）丙烯酰胺化合物的單體聚 合而成的聚合物。
[0033] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（A)成分的光取向性基團為進行光二聚化或光異構(gòu) 化的結(jié)構(gòu)的官能團。
[0034] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（A)成分的光取向性基團為肉桂酰基。
[0035] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（A)成分的光取向性基團為偶氮苯結(jié)構(gòu)的基團。
[0036] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（B)成分為選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯 多元醇和聚己內(nèi)酯多元醇中的至少1種聚合物。
[0037] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（B)成分為纖維素或其衍生物。
[0038] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（B)成分為具有聚乙二醇酯基及碳原子數(shù)2?5的 羥基烷基酯基中的至少一者、羧基及酚性羥基中的至少一者的丙烯酸系聚合物。
[0039] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（B)成分為通過含有具有聚乙二醇酯基的單體及具 有碳原子數(shù)2?5的羥基烷基酯基的單體中的至少一者、具有羧基的單體及具有酚性羥基 的單體中的至少一者的單體的聚合反應(yīng)而得到的丙烯酸系共聚物。
[0040] 另外，在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（B)成分為側(cè)鏈具有羥基烷基的丙烯酸系聚 合物。
[0041] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選還含有交聯(lián)催化劑作為（D)成分。
[0042] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選（A)成分和（B)成分的比率以質(zhì)量比計為5:95? 60:40。
[0043] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選基于（A)成分和（B)成分合計量100質(zhì)量份，含有10 質(zhì)量份?150質(zhì)量份的（C)成分。
[0044] 在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選相對于（A)成分的化合物和（B)成分的聚合物的合 計量100質(zhì)量份，含有0. 01質(zhì)量份?10質(zhì)量份的（D)成分。
[0045] 本發(fā)明的第二方面涉及一種取向材，其特征在于，是使用本發(fā)明的第一方面的形 成固化膜的組合物得到的。
[0046] 本發(fā)明的第三方面涉及一種相位差材，其特征在于，是使用固化膜而形成的，所述 固化膜是通過第一方面的形成固化膜的組合物得到的。
[0047] 發(fā)明效果
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以提供一種形成固化膜的組合物，所述形成固化膜的 組合物用于提供具有優(yōu)異的取向靈敏度、圖案形成性及透明性，且取向均一性也優(yōu)異的取 向材。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可以提供具有優(yōu)異的取向靈敏度、圖案形成性及透明性， 且取向均一性也優(yōu)異的取向材。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，可以提供即使在堿玻璃上也可以以高的效率形成而能夠 進行光學(xué)圖案化的相位差材。

【具體實施方式】
[0051] <形成固化膜的組合物>
[0052] 本實施方式的形成固化膜的組合物含有：作為（A)成分的低分子的光取向成分、 作為（B)成分的親水性聚合物、和作為（C)成分的將含有N-羥甲基化合物或N-烷氧基（甲 基）丙烯酰胺化合物的單體聚合而成的聚合物。本實施方式的形成固化膜的組合物，除了 (A)成分、(B)成分、（C)成分以外，還可以含有作為（D)成分的交聯(lián)催化劑、作為（E)成分的 使固化膜的粘接性提高的成分。而且，只要不損害本發(fā)明的效果，就可以含有其它添加劑。
[0053] 以下，對各成分的詳細情況進行說明。
[0054] <⑷成分>
[0055] 本實施方式的形成固化膜的組合物中含有的（A)成分為上述的低分子的光取向 成分。
[0056] 而且，作為（A)成分的低分子的光取向成分可以為具有光取向性基團、和選自羥 基、羧基及氨基中的任一種取代基的化合物。在具有光取向性基團、和選自羥基、羧基及氨 基中的任一種取代基的化合物中，如上所述，光反應(yīng)性基團構(gòu)成光反應(yīng)成分中的疏水性的 光反應(yīng)部，羥基等構(gòu)成親水性的熱反應(yīng)部。
[0057] 另外，在本發(fā)明中，作為光取向性基團，是指進行光二聚化或光異構(gòu)化的結(jié)構(gòu)部位 的官能團。
[0058] 進行光二聚化的結(jié)構(gòu)部位，是指通過光照射來形成二聚體的部位，作為其具體例， 可舉出肉桂?；⒉槎⑾愣顾鼗?、蒽基等。它們當(dāng)中，優(yōu)選在可見光區(qū)域具有高的透明 性和光二聚化反應(yīng)性的肉桂?；?。另外，進行光異構(gòu)化的結(jié)構(gòu)部位，是指通過光照射而在順 式體和反式體中變化的結(jié)構(gòu)部位，作為其具體例，可舉出由偶氮苯結(jié)構(gòu)、芪結(jié)構(gòu)等形成的部 位。它們當(dāng)中，從反應(yīng)性的高度出發(fā)，優(yōu)選偶氮苯結(jié)構(gòu)。具有光取向性基團和羥基的化合物 例如以下述式表示。
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種形成固化膜的組合物，其特征在于，含有： (A) 成分，具有光取向性基團和選自羥基、羧基及氨基中的任一種取代基的化合物； (B) 成分，具有選自羥基、羧基及氨基中的1種或2種以上取代基的親水性聚合物；以 及 (C) 成分，將含有N-羥基甲基化合物或N-烷氧基甲基（甲基）丙烯酰胺化合物的單體 聚合而成的聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (A)成分的光取向性基團為進行光二聚化或光異構(gòu)化的結(jié)構(gòu)的官能團。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (A)成分的光取向性基團為肉桂?；?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (A)成分的光取向性基團為偶氮苯結(jié)構(gòu)的基團。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (A) 成分具有2個以上的羥基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (B) 成分為選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己內(nèi)酯多元醇中的至少 1種聚合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (B)成分為纖維素或其衍生物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (B)成分為具有聚乙二醇酯基及碳原子數(shù)2?5的羥基烷基酯基中的至少一者、和羧基 及酚性羥基中的至少一者的丙烯酸系聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (B)成分為側(cè)鏈具有羥基烷基的丙烯酸系聚合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， 還含有交聯(lián)催化劑作為（D)成分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， (A)成分和⑶成分的比率以質(zhì)量比計為5:95?60:40。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， 基于⑷成分和⑶成分的合計量100質(zhì)量份，含有10質(zhì)量份?150質(zhì)量份的（C)成 分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9?12中任一項所述的形成固化膜的組合物，其特征在于， 相對于（A)成分的化合物和（B)成分的聚合物的合計量100質(zhì)量份，含有0. 01質(zhì)量 份?10質(zhì)量份的⑶成分。
14. 一種取向材料，其特征在于，是使用權(quán)利要求1?13中任一項所述的形成固化膜的 組合物獲得的。
15. -種相位差材料，其特征在于，是使用固化膜形成的，所述固化膜是通過權(quán)利要求 1?13中任一項所述的形成固化膜的組合物獲得的。
【文檔編號】C08L101/02GK104487510SQ201380037032
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】畑中真, 石田智久, 湯川升志郎 申請人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社