感光性聚合物、光取向性相位差劑、相位差膜、光學膜、顯示元件及疊層體制造技術

本發明專利技術提供一種感光性聚合物、光取向性相位差劑、相位差膜、光學膜、顯示元件及疊層體。本發明專利技術的感光性聚合物含有式(1)所表示的結構單元：

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種感光性聚合物、光取向性相位差劑、相位差膜、光學膜、顯示元件及疊層體。本專利技術的感光性聚合物含有式(1)所表示的結構單元：【專利說明】感光性聚合物、光取向性相位差劑、相位差膜、光學膜、顯示元件及疊層體
本專利技術涉及一種具有肉桂酸部分作為感光性基的聚合物、使用該聚合物的相位差膜、及使用該相位差膜的光學膜，進而涉及一種使用該聚合物的取向膜。更詳細來說，本專利技術是一種在有機溶劑中的溶解性良好且具有液晶性的感光性聚合物，通過使用該聚合物，無需液晶取向膜便可制作具有所需光學特性的相位差膜。該相位差膜適合用于光學用途中，特別適于液晶顯示器中的光學補償膜或相位差膜、被動式眼鏡(passive glasses)方式的3D顯示中所用的圖案化相位差膜等。進而，所述感光性聚合物也能使液晶材料進行取向，因此適于聚合性液晶或液晶性聚合物等光學各向異性材料的疊層。
技術介紹
液晶顯示元件被用于以筆記本個人計算機(note personal computer)或臺式個人計算機(desk-top personal computer)的監視器(monitor)為代表的攝像機(video camera)的取景器(view finder)、投影式顯示器、電視(television)等各種液晶顯示裝置中。進而，也被用作光打印頭(optical printer head)、光傅里葉變換元件(optical Fourier transformation device)、燈泡(light bulb)等光電子學(opticalelectronics)相關元件。關于以前的液晶顯示元件，使用向列(nematic)液晶的顯示元件為主流，已將以下模式的液晶顯示元件實用化:位于一片基板附近的液晶的取向方向與位于另一基板附近的液晶的取向方向以90°的角度扭轉的扭轉向列(Twisted Nematic, TN)模式、取向方向通常以180°以上的角度扭轉的超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)模式、使用薄膜晶體管的所謂薄膜晶體管(Thin-Film-Transistor，TFT)模式。然而，對于這些液晶顯示元件來說，能適當認知圖像的視角狹窄，當從傾斜方向觀察時，有時亮度或對比度(contrast)降低，另外有時在半色調(halftone)下發生亮度反轉。近年來，利用以下模式的液晶顯示元件來改良該視角的問題:將使用了光學補償膜的TN型液晶顯示元件、垂直取向與突起結構物的技術并用的多象限垂直取向(Mult1-domainVertical Alignment,MVA)模式(參考專利文獻I)或橫向電場方式的共面切換(In-PlaneSwitching, IPS)模式(參考專利文獻2)等。液晶顯示元件的技術發展不僅僅是通過改良這些液晶顯示元件的驅動方式或元件結構來達成，而且也通過改良顯示元件中使用的構件來達成。顯示元件中使用的構件中，為了實現圖像顯示裝置的對比度提高或視角范圍的擴大，光學補償膜或相位差膜為與圖像顯示品質相關的重要的要素之一，伴隨著顯示元件的高品質化而扮演逐年重要的角色。這種光學補償膜或相位差膜可以使用具有折射率各向異性的延伸膜或使聚合性液晶化合物進行取向并進行聚合而成的膜。近年來，關于這些光學補償膜或相位差膜，為了進一步實現圖像顯示裝置的對比度提高或視角范圍的擴大，要求更精密地控制折射率各向異性。在這種現狀下，延伸膜有制造時的延伸方向受到限定、且難以精密地控制折射率各向異性的問題。對于使聚合性液晶化合物取向并進行聚合而成的膜來說，具有聚合性的液晶性化合物在液晶狀態下顯示出光學各向異性，通過進行聚合而將該取向固定。該聚合物的經固定的取向狀態可以舉出:水平取向(homogeneous)、傾斜取向(tilt)、垂直取向(homeotropic)及扭轉取向(twist)等。通過控制這些聚合性液晶化合物的取向，可以精密地控制折射率各向異性(參考專利文獻3?專利文獻4)。進而，作為3D顯示器的方式之一，已將被動式眼鏡方式的3D顯示器實用化，該3D顯示器中，將相位差板安裝在液晶顯示器的面板上。作為該相位差板，正在研究通過以下方式制作的圖案化相位差板:在通過光取向法實施了取向處理的液晶取向膜上，使聚合性液晶化合物進行取向。然而，包含聚合性液晶化合物的光學補償膜或相位差膜為了表現出所需的光學特性，必須使聚合性液晶化合物進行取向。通常，為了在實施了取向處理的液晶取向膜上涂布聚合性液晶化合物并控制取向，存在需要液晶取向膜的問題。最近，提出了對液晶性聚合物照射光來控制分子取向的相位差膜(參考專利文獻5?專利文獻9)。該液晶性聚合物具有通過光照射而反應的感光性基，由此可以控制取向軸。因此，可以在不使用取向膜的情況下制作相位差膜。另外，該相位差膜可以實現以前的延伸膜或聚合性液晶材料難以實現的三維取向(參考專利文獻7或專利文獻8)。為了使用這種聚合物來制造相位差膜，首先將聚合物溶解在溶劑中，將該溶液涂布到基板上并使其干燥，照射直線偏光等并進行加熱，由此制作相位差膜。作為這種制程中使聚合物溶解的溶劑，理想的是毒性或環境負荷盡可能低的溶劑，所述專利文獻5?專利文獻8中記載的聚合物有以下問題:使用溶解性差、毒性或環境負荷相對較高的溶劑。進而，關于光學補償膜或相位差膜的基板，有時使用聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate, PET)、三乙酰纖維素(Triacetyl Cellulose, TAC)、環狀烯烴系聚合物等塑料。這種塑料基板由于耐溶劑性低于玻璃，因此必須使用不易侵蝕(溶解、膨潤)基板的溶劑。專利文獻9中記載的聚合物的溶解性相對良好，有可能可以解決所述問題。但是，在由該聚合物來制作相位差膜的情況下，若不經過繁瑣復雜的制造工序，則有時光學各向異性等相位差膜的特性不充分，而期望能更簡便且確實地制作高品質的相位差膜的材料。日本專利特開1999-242225號公報日本專利特開1994-160878號公報日本專利特開1984-188483號公報日本專利特開2005-113131號公報日本專利特開2008-276149號公報日本專利特開2002-202409號公報日本專利特開2003-307619號公報日本專利特開2008-50440號公報國際公開2012/115017A1號
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種感光性聚合物及使用該聚合物的高品質的相位差膜，所述感光性聚合物可以在不經過繁瑣復雜的制造工序的情況下，制作無需液晶取向膜便具有所需光學特性的相位差膜，在該相位差膜的膜厚大的情況下也顯示出高的光學各向異性，且在毒性低或環境負荷低的溶劑中的溶解性優異。進而，本專利技術也提供一種在該相位差膜上涂布液晶材料而成的疊層體。本【專利技術者】等人努力地進行了研究開發，結果發現，通過使用含有以下結構單元、SP具有特定的間隔(spacer)結構且具有顯示出光取向性的感光性基的結構單元的感光性聚合物，可以解決所述問題。另外，通過使用該聚合物，可以使用毒性或環境負荷低的溶劑，且實現提供一種不使用液晶取向膜的高品質的相位差膜。進而也發現，該相位差膜可以使液晶材料取向，可以容易地形成聚合性液晶或液晶性聚合物等光學各向異性材料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種感光性聚合物，其特征在于：含有式(1)所表示的結構單元，式(1)中，R1獨立地為氫或甲基；a為2或3；p獨立地為1～12的整數；X1獨立地為?O?、?COO?、?OCO?、?OCOO?、?CH=CH?或?C≡C?；b為0～3的整數；A1獨立地為選自1，4?亞苯基、1，4?亞環己基、吡啶?2,5?二基或萘?2,6?二基中的任一個二價基，所述二價基中，至少一個氫可經氟、氯、氰基、羥基、甲酰基、乙酰氧基、乙酰基、三氟乙酰基、二氟甲基、三氟甲基、碳數1～5的烷基或碳數1～5的烷氧基所取代；Z1獨立地為單鍵、?O?、?COO?、?OCO?、?CH=CH?COO?、?CH2CH2?COO?、?CH2O?、?OCH2?、?CF2O?、?OCF2?、?CONH?、?NHCO?、?(CH2)4?、?CH2CH2?、?CH=CH?或?C≡C?；W1及W2獨立地為氫、氟、氯、三氟甲基、碳數1～5的烷基或碳數1～5的烷氧基；Y1為單鍵、?O?或?NH?；R2為碳數1～20的烷基，所述烷基中的至少一個?CH2?可經?O?、?COO?、?OCO?、?CH=CH?或?C≡C?所取代。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：大槻大輔，
申請(專利權)人：捷恩智株式會社，捷恩智石油化學株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP