[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件

说明书

本发明提供被高效赋予取向控制能力、且最佳偏振紫外线照射量的范围宽的液晶取向膜以及用于得到它的液晶取向剂。根据本发明，光学活性组合物的特征在于，含有下述(A)成分和(B)成分，(A)成分的侧链和(B)成分中的任一者或两者含有光反应性基团，(A)成分与(B)成分介由氢键形成液晶性超分子：(A)具备含有羧酸基团结构的侧链的聚合物；以及(B)选自下述式(1)和式(2)[式中符号的定义如说明书所述]所示化合物中的至少1种化合物。Py‑X‑Py(1)Py‑S‑X‑S‑Py(2)

技术领域

本发明涉及液晶取向剂、液晶取向膜和使用其的液晶表示元件，适于制造相位差薄膜、偏振光衍射元件等控制分子取向的光学元件的高分子薄膜。

背景技术

已知液晶表示元件作为质量轻、截面薄且耗电低的表示装置，近年来实现了用于大型电视用途等显著的发展。液晶表示元件例如利用具备电极的一对透明基板夹持液晶层而构成。并且，在液晶表示元件中，包含有机材料的有机膜被用作液晶取向膜以使液晶在基板之间呈现期望的取向状态。

即，液晶取向膜是液晶表示元件的构成部件，其形成在夹持液晶的基板的与液晶接触的表面，承担使液晶在该基板之间沿着特定方向取向这一作用。并且，对于液晶取向膜而言，除了使液晶沿着例如平行于基板的方向等特定方向取向这一作用之外，有时还要求对液晶预倾角进行控制这一作用。这种液晶取向膜的控制液晶取向的能力(以下称为取向控制能力)通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理而被赋予。

作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，一直以来已知有刷磨法。刷磨法是指如下的方法：针对基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺等的有机膜，用棉花、尼龙、聚酯等的布沿着恒定方向摩擦(刷磨)其表面，从而使液晶沿着摩擦方向(刷磨方向)取向。该刷磨法能够简便地实现较稳定的液晶取向状态，因此可利用于以往的液晶表示元件的制造工艺。并且，作为液晶取向膜中使用的有机膜，主要选择耐热性等可靠性、电特性优异的聚酰亚胺系有机膜。

然而，对包含聚酰亚胺等的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法存在产尘、产生静电的问题。另外，由于近年来的液晶表示元件的高清晰化、相应基板上的电极或液晶驱动用切换能动元件所导致的凹凸，因此，有时无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面、无法实现均匀的液晶取向。

因而，作为不进行刷磨的液晶取向膜的其它取向处理方法，积极地研究了光取向法。

光取向法有各种方法，通过直线偏振光或经准直的光而在构成液晶取向膜的有机膜内形成各向异性，根据该各向异性而使液晶进行取向。作为其中主要的取向法，已知有：通过偏振紫外线照射使分子结构发生各向异性的分解的“光分解型”；使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振紫外线，使与偏振光平行的2个侧链的双键部分发生二聚反应(交联反应)的“二聚型”(例如参照专利文献1)；使用侧链具有偶氮苯的侧链型高分子时，照射偏振紫外线，使与偏振光平行的侧链的偶氮苯部发生异构化反应，使液晶沿与偏振方向垂直的方向取向的“异构化型”(例如参照非专利文献2)。

另一方面，近年来研究了使用能够显现液晶性的感光性侧链型高分子的新型光取向法(以下也称为取向增幅法)。其中，对于具有能够显现液晶性的感光性侧链型高分子的膜，通过偏振光照射而进行取向处理，然后经过将该侧链型高分子膜加热的工序，得到被赋予取向控制能力的涂膜。此时，因偏振光照射而显现的微弱各向异性成为驱动力，液晶性的侧链型高分子自身自组装化，从而有效地再取向。其结果，可得到作为液晶取向膜实现高效的取向处理、被赋予高的取向控制能力的液晶取向膜(例如参照专利文献2)。

此外，通过该取向增幅法得到的高分子薄膜因分子取向而显现双折射性，所以除了液晶取向膜的用途以外，还可以作为相位差薄膜等各种光学元件来利用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3893659号公报

专利文献2：WO2014/054785