本申請發(fā)明是申請?zhí)枮?01380037032.2、發(fā)明名稱為“形成固化膜的組合物、取向材及相位差材”、申請日為2013年7月11日的申請的分案申請。
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)：
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。
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。
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。)。
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。
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圖案化來制作。由聚合性液晶構(gòu)成的相位差材料的光學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。
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)鏈具有肉桂酰基和查耳酮基等光二聚化部位的丙烯酸系樹脂或聚酰亞胺樹脂等。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┧針渲蚓埘啺窐渲?，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。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:特開平10-232365號公報
專利文獻2:特開2005-49865號公報
專利文獻3:特許第3611342號公報
專利文獻4:特開2009-058584號公報
專利文獻5:特表2001-517719號公報
專利文獻6:國際專利申請公開第2011/126022號小冊子
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的課題
然而，根據(jù)本發(fā)明者的研究可知，這種側(cè)鏈具有肉桂酰基或查耳酮基等光二聚化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100mj/cm2左右。)相比顯著地多。
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。
在使用側(cè)鏈具有肉桂?；裙舛刍课坏谋┧嵯禈渲葋硇纬扇∠虿模咕酆闲砸壕∠虻那闆r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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
本發(fā)明是基于以上的見解、研究結(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。
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。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將由以下的記載明確。
用于解決課題的手段
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：
(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)丙烯酰胺化合物的單體聚合而成的聚合物。
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。
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?；?。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
發(fā)明效果
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。
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。
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圖案化的相位差材。
具體實施方式
＜形成固化膜的組合物＞
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。
以下，對各成分的詳細情況進行說明。
＜(a)成分＞
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。
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。
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。
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，可舉出肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。它們當中，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)性的肉桂酰基。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。
上述式中，a1和a2分別獨立地表示氫原子或甲基，x1表示經(jīng)由選自單鍵、醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、氨基甲酸酯鍵、氨基鍵或它們的組合中的1種或2種以上的鍵而結(jié)合了選自碳原子數(shù)1～18的亞烷基、亞苯基、亞聯(lián)苯基或它們的組合中的1～3個單元的結(jié)構(gòu)。x2表示氫原子、鹵原子、氰基、碳原子數(shù)1～18的烷基、苯基、聯(lián)苯基或環(huán)己基。此時，碳原子數(shù)1～18的烷基、苯基、聯(lián)苯基及環(huán)己基也可以經(jīng)由共價鍵、醚鍵、酯鍵、酰胺鍵或脲鍵結(jié)合。x5表示羥基、羧基、氨基或烷氧基甲硅烷基。x表示單鍵、氧原子或硫原子。x6表示羥基、巰基、碳原子數(shù)1～10的烷氧基、碳原子數(shù)1～10的烷硫基或苯基。x7分別獨立地表示單鍵、碳原子數(shù)1～20的亞烷基、芳香族環(huán)基、或脂肪族環(huán)基。這里，碳原子數(shù)1～20的亞烷基可以是支鏈狀也可以是直鏈狀。
另外，這些取代基中，亞苯基、苯基、亞聯(lián)苯基和聯(lián)苯基也可以被選自碳原子數(shù)1～4的烷基、碳原子數(shù)1～4的烷氧基、鹵原子、三氟甲基及氰基中的相同或不同的1個或多個取代基取代。
上述式中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7及r8分別獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基、碳原子數(shù)1～4的烷氧基、鹵原子、三氟甲基或氰基。
作為(a)成分的具有光取向性基團和羥基的化合物的具體例，可舉出例如：4-(8-羥基辛基氧基)肉桂酸甲酯、4-(6-羥基己基氧基)肉桂酸甲酯、4-(4-羥基丁基氧基)肉桂酸甲酯、4-(3-羥基丙基氧基)肉桂酸甲酯、4-(2-羥基乙基氧基)肉桂酸甲酯、4-羥基甲基氧基肉桂酸甲酯、4-羥基肉桂酸甲酯、4-(8-羥基辛基氧基)肉桂酸乙酯、4-(6-羥基己基氧基)肉桂酸乙酯、4-(4-羥基丁基氧基)肉桂酸乙酯、4-(3-羥基丙基氧基)肉桂酸乙酯、4-(2-羥基乙基氧基)肉桂酸乙酯、4-羥基甲基氧基肉桂酸乙酯、4-羥基肉桂酸乙酯、4-(8-羥基辛基氧基)肉桂酸苯酯、4-(6-羥基己基氧基)肉桂酸苯酯、4-(4-羥基丁基氧基)肉桂酸苯酯、4-(3-羥基丙基氧基)肉桂酸苯酯、4-(2-羥基乙基氧基)肉桂酸苯酯、4-羥基甲基氧基肉桂酸苯酯、4-羥基肉桂酸苯酯、4-(8-羥基辛基氧基)肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(6-羥基己基氧基)肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(4-羥基丁基氧基)肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(3-羥基丙基氧基)肉桂酸聯(lián)苯酯、4-(2-羥基乙基氧基)肉桂酸聯(lián)苯酯、4-羥基甲基氧基肉桂酸聯(lián)苯酯、4-羥基肉桂酸聯(lián)苯酯、肉桂酸8-羥基辛酯、肉桂酸6-羥基己酯、肉桂酸4-羥基丁酯、肉桂酸3-羥基丙酯、肉桂酸2-羥基乙酯、肉桂酸羥基甲酯、4-(8-羥基辛基氧基)偶氮苯、4-(6-羥基己基氧基)偶氮苯、4-(4-羥基丁基氧基)偶氮苯、4-(3-羥基丙基氧基)偶氮苯、4-(2-羥基乙基氧基)偶氮苯、4-羥基甲基氧基偶氮苯、4-羥基偶氮苯、4-(8-羥基辛基氧基)查耳酮、4-(6-羥基己基氧基)查耳酮、4-(4-羥基丁基氧基)查耳酮、4-(3-羥基丙基氧基)查耳酮、4-(2-羥基乙基氧基)查耳酮、4-羥基甲基氧基查耳酮、4-羥基查耳酮、4’-(8-羥基辛基氧基)查耳酮、4’-(6-羥基己基氧基)查耳酮、4’-(4-羥基丁基氧基)查耳酮、4’-(3-羥基丙基氧基)查耳酮、4’-(2-羥基乙基氧基)查耳酮、4’-羥基甲基氧基查耳酮、4’-羥基查耳酮、7-(8-羥基辛基氧基)香豆素、7-(6-羥基己基氧基)香豆素、7-(4-羥基丁基氧基)香豆素、7-(3-羥基丙基氧基)香豆素、7-(2-羥基乙基氧基)香豆素、7-羥基甲基氧基香豆素、7-羥基香豆素、6-羥基辛基氧基香豆素、6-羥基己基氧基香豆素、6-(4-羥基丁基氧基)香豆素、6-(3-羥基丙基氧基)香豆素、6-(2-羥基乙基氧基)香豆素、6-羥基甲基氧基香豆素、6-羥基香豆素。
作為具有光取向性基團和羧基的化合物的具體例，可舉出肉桂酸、阿魏酸、4-硝基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、香豆素-3-甲酸、4-(n,n-二甲基氨基)肉桂酸等。
作為具有光取向性基團和氨基的化合物的具體例，可舉出甲基-4-氨基肉桂酸、乙基-4-氨基肉桂酸、甲基-3-氨基肉桂酸、乙基-3-氨基肉桂酸等。
作為(a)成分的低分子的光取向成分，可舉出以上的具體例，但并不限定于此。
另外，在作為(a)成分的光取向成分為具有光取向性基團和羥基的化合物的情況下，作為(a)成分，可以使用分子內(nèi)具有2個以上的光取向性基團和/或2個以上羥基的化合物。具體而言，作為(a)成分，可以使用分子內(nèi)具有1個羥基并且具有2個以上光取向性基團的化合物、分子內(nèi)具有1個光取向性基團并且具有2個以上羥基的化合物、分子內(nèi)分別具有2個以上光取向性基團和2個以上羥基的化合物。例如，對于分子內(nèi)分別具有2個以上光取向性基團和2個以上羥基的化合物，作為其一例，可以示出下述式所示的化合物。
通過適當選擇這樣的化合物，能夠?qū)崿F(xiàn)提高作為(a)成分的光取向成分的分子量的控制。其結(jié)果是，如后述那樣，在作為(a)成分的光取向成分和作為(b)成分的聚合物與作為(c)成分的交聯(lián)劑進行熱反應(yīng)時，可以抑制作為(a)成分的光取向成分發(fā)生升華。而且，本實施方式的形成固化膜的組合物，可以形成光反應(yīng)效率高的取向材作為固化膜。
另外，作為本實施方式的形成固化膜的組合物中的(a)成分的化合物，也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多種化合物的混合物。
＜(b)成分＞
本實施方式的形成固化膜的組合物中含有的(b)成分為親水性聚合物。
而且，作為(b)成分的聚合物可以為具有選自羥基、羧基和氨基中的1種或2種以上取代基的聚合物(以下，也稱為特定聚合物。)。
在本實施方式的形成固化膜的組合物中，作為(b)成分的特定聚合物，為了比(a)成分更具親水性，優(yōu)選選擇具備高的親水性的高親水性聚合物。而且，特定聚合物優(yōu)選為具有羥基、羧基、氨基等親水性基團的聚合物，具體而言，優(yōu)選為具有選自羥基、羧基及氨基中的1種或2種以上取代基的聚合物。
作為(b)成分的聚合物，可舉出例如，丙烯酸系聚合物、聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚乙烯醇、聚酯、聚酯多元酸、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚亞烷基亞胺、聚烯丙基胺、纖維素類(纖維素或其衍生物)、苯酚酚醛清漆樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等具有直鏈結(jié)構(gòu)或支鏈結(jié)構(gòu)的聚合物、環(huán)糊精類等環(huán)狀聚合物等。
其中，作為丙烯酸系聚合物，可以采用將丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等具有不飽和雙鍵的單體進行聚合而得的聚合物。
作為(b)成分的特定聚合物，優(yōu)選為羥基烷基環(huán)糊精類、纖維素類、具有聚乙二醇酯基和碳原子數(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、側(cè)鏈具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物、聚甲基丙烯酸羥基乙酯等側(cè)鏈具有羥基烷基的丙烯酸系聚合物、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。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的、具有聚乙二醇酯基和碳原子數(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，只要是具有這樣的結(jié)構(gòu)的丙烯酸系聚合物即可，對于構(gòu)成丙烯酸系聚合物的高分子的主鏈的骨架和側(cè)鏈的種類等，并沒有特別限定。
作為具有聚乙二醇酯基和碳原子數(shù)2～5的羥基烷基酯基中的至少一者的結(jié)構(gòu)單元，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)單元以下述式[b1]表示。
作為具有羧基和酚性羥基中的至少一者的結(jié)構(gòu)單元，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)單元以下式[b2]表示。
上述式[b1]和式[b2]中，x3和x4分別獨立地表示氫原子或甲基，y1表示h-(och2ch2)n-基(這里，n的值為2～50，優(yōu)選為2～10。)或碳原子數(shù)2～5的羥基烷基，y2表示羧基或酚性羥基。
作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物，重均分子量優(yōu)選為3000～200000，更優(yōu)選為4000～150000，進一步優(yōu)選為5000～100000。如果重均分子量超過200000而過大，則存在對溶劑的溶解性降低從而操作性降低的情況，如果重均分子量低于3000而過小，則存在熱固化時變得固化不足從而耐溶劑性和耐熱性降低的情況。另外，重均分子量為通過凝膠滲透色譜法(gpc)，使用聚苯乙烯作為標準試樣而得的值。以下，在本說明書中也是同樣。
作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物的合成方法，將具有聚乙二醇酯基和碳原子數(shù)2～5的羥基烷基酯基中的至少一者的單體(以下，也稱為b1單體。)、和具有羧基和酚性羥基中的至少一方的單體(以下，也稱為b2單體。)共聚的方法是簡便的。
作為上述具有聚乙二醇酯基的單體，可舉出h-(och2ch2)n-oh的單丙烯酸酯或單甲基丙烯酸酯。n的值為2～50，優(yōu)選為2～10。
作為上述具有碳原子數(shù)2～5的羥基烷基酯基的單體，可舉出例如，甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯。
作為上述具有羧基的單體，可舉出例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基苯甲酸。
作為上述具有酚性羥基的單體，可舉出例如，對羥基苯乙烯、間羥基苯乙烯、鄰羥基苯乙烯。
另外，在本實施方式中，在合成作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物時，只要不損害本發(fā)明的效果，可以并用除了b1單體和b2單體以外的單體，具體而言可以并用不具有羥基和羧基這二者的單體。
作為這樣的單體，可舉出例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯等丙烯酸酯化合物，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸酯化合物，馬來酰亞胺、n-甲基馬來酰亞胺、n-苯基馬來酰亞胺和n-環(huán)己基馬來酰亞胺等馬來酰亞胺化合物，丙烯酰胺化合物，丙烯腈，馬來酸酐，苯乙烯化合物和乙烯基化合物等。
為了獲得作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物而使用的b1單體和b2單體的使用量優(yōu)選為，基于為了獲得作為(b)成分的丙烯酸系聚合物而使用的全部單體的合計量，b1單體為2摩爾％～95摩爾％，b2單體為5摩爾％～98摩爾％。
在使用僅具有羧基的單體作為b2單體的情況下，優(yōu)選基于為了獲得作為(b)成分的丙烯酸系聚合物而使用的全部單體的合計量，b1單體為60摩爾％～95摩爾％，b2單體為5摩爾％～40摩爾％。
另一方面，在使用僅具有酚性羥基的單體作為b2單體的情況下，優(yōu)選b1單體為2摩爾％～80摩爾％，b2單體為20摩爾％～98摩爾％。在b2單體的量過小的情況下，液晶取向性容易變得不充分，在過大的情況下，與(a)成分的相容性容易降低。
獲得作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物的方法并沒有特別限定，例如，可以通過在使b1單體與b2單體與根據(jù)需要的b1單體和b2單體以外的單體和聚合引發(fā)劑等共存的溶劑中，在50℃～110℃的溫度下進行聚合反應(yīng)來獲得。此時，所使用的溶劑只要是將b1單體和b2單體和根據(jù)需要使用的b1單體和b2單體以外的單體以及聚合引發(fā)劑等溶解的溶劑，就沒有特別限定。作為具體例，將在后述的＜溶劑＞項中記載。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的側(cè)鏈具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物，可舉出例如，將丙烯酸氨基乙基酯、甲基丙烯酸氨基乙基酯、丙烯酸氨基丙基酯和甲基丙烯酸氨基丙基酯等氨基烷基酯單體聚合而成的聚合物，或者將該氨基烷基酯單體和選自上述b1單體、上述b2單體、和這些單體以外的單體例如不具有羥基和羧基這二者的單體中的1種或2種以上單體共聚而成的聚合物。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的側(cè)鏈具有羥基烷基的丙烯酸系聚合物，例如可以舉出，將丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、丙烯酸羥基丁酯、甲基丙烯酸羥基丁酯、丙烯酸羥基戊酯和甲基丙烯酸羥基戊酯等羥基烷基酯單體聚合而成的聚合物，或者將該羥基烷基酯單體和選自上述b1單體、上述b2單體、和這些單體以外的單體例如不具有羥基和羧基這二者的單體中的1種或2種以上的單體共聚而成的聚合物。
通過上述方法獲得的作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物通常為溶解于溶劑的溶液的狀態(tài)。
另外，可以將由上述方法獲得的作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物的溶液投入至攪拌下的乙醚、水等中使其再沉淀，將生成的沉淀物過濾、洗滌后，在常壓或減壓下，進行常溫干燥或加熱干燥，從而制成作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉體。通過上述操作，可以將與作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物共存的聚合引發(fā)劑和未反應(yīng)的單體除去，其結(jié)果，可以獲得純化了的作為(b)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉體。在一次操作不能充分純化的情況下，只要使所得的粉體再溶解于溶劑，重復(fù)進行上述操作即可。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的聚醚多元醇，可舉出聚乙二醇、聚丙二醇和丙二醇，另外，可舉出使環(huán)氧丙烷、聚乙二醇、聚丙二醇等加成或縮合于雙酚a、三乙二醇、山梨糖醇等多元醇而成的聚醚多元醇。作為聚醚多元醇的具體例，可舉出adeka生產(chǎn)的アデカポリエーテルp系列、g系列、edp系列、bpx系列、fc系列、cm系列，日油生產(chǎn)的ユニオックス(注冊商標)hc-40、hc-60、st-30e、st-40e、g-450、g-750、ユニオール(注冊商標)tg-330、tg-1000、tg-3000、tg-4000、hs-1600d、da-400、da-700、db-400、ノニオン(注冊商標)lt-221、st-221、ot-221等。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的聚酯多元醇，可舉出使乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇與己二酸、癸二酸、間苯二甲酸等多元羧酸反應(yīng)而成的聚酯多元醇。作為聚酯多元醇的具體例，可舉出dic生產(chǎn)的ポリライト(注冊商標)od-x-286、od-x-102、od-x-355、od-x-2330、od-x-240、od-x-668、od-x-2108、od-x-2376、od-x-2044、od-x-688、od-x-2068、od-x-2547、od-x-2420、od-x-2523、od-x-2555、od-x-2560、クラレ生產(chǎn)的ポリオールp-510、p-1010、p-2010、p-3010、p-4010、p-5010、p-6010、f-510、f-1010、f-2010、f-3010、p-1011、p-2011、p-2013、p-2030、n-2010、pnna-2016等。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的聚己內(nèi)酯多元醇，可舉出以三羥甲基丙烷、乙二醇等多元醇作為引發(fā)劑使ε-己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而成的聚己內(nèi)酯多元醇。作為聚己內(nèi)酯多元醇的具體例，可舉出dic生產(chǎn)的ポリライト(注冊商標)od-x-2155、od-x-640、od-x-2568、ダイセル化學生產(chǎn)的プラクセル(注冊商標)205、l205al、205u、208、210、212、l212al、220、230、240、303、305、308、312、320等。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的聚碳酸酯多元醇，可舉出使碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亞乙酯等與三羥甲基丙烷、乙二醇等多元醇進行反應(yīng)而成的聚碳酸酯多元醇。作為聚碳酸酯多元醇的具體例，可以舉出ダイセル化學生產(chǎn)的プラクセル(注冊商標)cd205、cd205pl、cd210、cd220、c-590、c-1050、c-2050、c-2090、c-3090等。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的纖維素，可舉出羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素等羥基烷基纖維素類，羥基乙基甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羥基乙基乙基纖維素等羥基烷基烷基纖維素類和纖維素等，優(yōu)選例如，羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素等羥基烷基纖維素類。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的環(huán)糊精，可舉出α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精等環(huán)糊精，甲基-α-環(huán)糊精、甲基-β-環(huán)糊精以及甲基-γ-環(huán)糊精等甲基化環(huán)糊精，羥基甲基-α-環(huán)糊精、羥基甲基-β-環(huán)糊精、羥基甲基-γ-環(huán)糊精、2-羥基乙基-α-環(huán)糊精、2-羥基乙基-β-環(huán)糊精、2-羥基乙基-γ-環(huán)糊精、2-羥基丙基-α-環(huán)糊精、2-羥基丙基-β-環(huán)糊精、2-羥基丙基-γ-環(huán)糊精、3-羥基丙基-α-環(huán)糊精、3-羥基丙基-β-環(huán)糊精、3-羥基丙基-γ-環(huán)糊精、2,3-二羥基丙基-α-環(huán)糊精、2,3-二羥基丙基-β-環(huán)糊精、2,3-二羥基丙基-γ-環(huán)糊精等羥基烷基環(huán)糊精等。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的三聚氰胺甲醛樹脂，為將三聚氰胺和甲醛縮聚而得到的樹脂，由下式表示。
上述式中，r表示氫原子或碳原子數(shù)1～4的烷基。
(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂，從保存穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)選將三聚氰胺和甲醛縮聚時生成的羥甲基烷基化。
得到(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂的方法并沒有特別限定，但通常通過將三聚氰胺和甲醛混合，使用碳酸鈉、氨等調(diào)節(jié)至弱堿性后在60-100℃下加熱來進行合成。此外，可以通過與醇堿性反應(yīng)來將羥甲基烷氧基化。
(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂的重均分子量優(yōu)選為250～5000，更優(yōu)選為300～4000，進一步優(yōu)選為350～3500。如果重均分子量超過5000而過大，則存在對溶劑的溶解性降低從而操作性降低的情況，如果重均分子量低于250而過小，則存在熱固化時變得固化不足從而耐溶劑性和耐熱性降低的情況。
在本發(fā)明中，(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂可以以液體形態(tài)使用，或者也可以以將純化了的液體再溶解于后述的溶劑而成的溶液形態(tài)使用。
另外，在本發(fā)明中，(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂也可以是多種(b)成分的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物。
作為(b)成分的特定聚合物的優(yōu)選一例的苯酚酚醛清漆樹脂，例如可以舉出苯酚-甲醛縮聚物等。
本實施方式的形成固化膜的組合物中，(b)成分的聚合物也可以以粉體形態(tài)使用，或者以將純化了的粉末再溶解于后述的溶劑而成的溶液形態(tài)使用。
另外，本實施方式的形成固化膜的組合物中，(b)成分的聚合物也可以是多種(b)成分的聚合物的混合物。
＜(c)成分＞
本實施方式的形成固化膜的組合物中含有的(c)成分為將含有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。
作為這樣的聚合物，可以舉出將n-(烷氧基甲基)丙烯酰胺或n-羥甲基丙烯酰胺等單體單獨聚合或與可共聚的單體共聚而成的聚合物。作為這樣的聚合物，例如可舉出聚(n-(丁氧基甲基)丙烯酰胺)、聚(n-(乙氧基甲基)丙烯酰胺)、聚(n-(甲氧基甲基)丙烯酰胺)、聚(n-羥甲基丙烯酰胺)、n-(丁氧基甲基)丙烯酰胺和苯乙烯的共聚物、n-(丁氧基甲基)丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、n-(乙氧基甲基)甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸苯甲酯的共聚物、以及n-(丁氧基甲基)丙烯酰胺和甲基丙烯酸苯甲酯和甲基丙烯酸2-羥基丙酯的共聚物等。這樣的聚合物的重均分子量為1000～500000，優(yōu)選為2000～200000，更優(yōu)選為3000～150000，進一步優(yōu)選為3000～50000。
這些(c)成分的聚合物可以單獨使用，或者組合2種以上使用。
本實施方式的形成固化膜的組合物中(c)成分的將含有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的含量，基于作為(a)成分的化合物和(b)成分的聚合物的合計量100質(zhì)量份，優(yōu)選為10質(zhì)量份～150質(zhì)量份，更優(yōu)選為20質(zhì)量份～100質(zhì)量份。在(c)成分的將含有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的含量過小的情況下，通過形成固化膜的組合物而得到的固化膜的耐溶劑性和耐熱性降低，光取向時的靈敏度降低。另一方面，在含量過大的情況下，存在光取向性和保存穩(wěn)定性降低的情況。
＜(d)成分＞
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，還可以含有交聯(lián)催化劑作為(d)成分。
作為(d)成分的交聯(lián)催化劑，例如可以為酸或熱產(chǎn)酸劑。該(d)成分在促進本實施方式的形成固化膜的組合物的熱固化反應(yīng)方面是有效的。
作為(d)成分，只要是含有磺酸基的化合物、鹽酸或其鹽、以及在預(yù)烘烤或后烘烤時熱分解而產(chǎn)生酸的化合物、即在80℃～250℃的溫度下熱分解而產(chǎn)生酸的化合物，就沒有特別限定。作為這樣的化合物，可舉出例如，鹽酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、戊磺酸、辛磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、樟腦磺酸、三氟甲磺酸、對苯酚磺酸、2-萘磺酸、均三甲基苯磺酸、對二甲苯-2-磺酸、間二甲苯-2-磺酸、4-乙基苯磺酸、1h,1h,2h,2h-全氟辛磺酸、全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸、五氟乙磺酸、九氟丁烷-1-磺酸、十二烷基苯磺酸等磺酸或它們的水合物、鹽等。作為通過熱而產(chǎn)生酸的化合物，可舉出例如，雙(甲苯磺酰氧基)乙烷、雙(甲苯磺酰氧基)丙烷、雙(甲苯磺酰氧基)丁烷、對硝基苯甲基甲苯磺酸酯、鄰硝基苯甲基甲苯磺酸酯、1,2,3-亞苯基三(甲基磺酸酯)、對甲苯磺酸吡啶
本實施方式的形成固化膜的組合物中的(d)成分的含量，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，優(yōu)選為0.01質(zhì)量份～10質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量份～6質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量份～5質(zhì)量份。通過使(d)成分的含量為0.01質(zhì)量份以上，可以賦予充分的熱固性和耐溶劑性，此外還可以賦予對光照射的高靈敏度。但是，在大于10質(zhì)量份的情況下，存在組合物的保存穩(wěn)定性降低的情況。
＜溶劑＞
本實施方式的形成固化膜的組合物主要以溶解于溶劑中的溶液狀態(tài)使用。此時所使用的溶劑只要是可以溶解(a)成分、(b)成分和(c)成分、根據(jù)需要添加的(d)成分、和/或后述的其它添加劑的溶劑即可，其種類和結(jié)構(gòu)等并沒有特別限定。
作為溶劑的具體例，可舉出例如，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁內(nèi)酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮等。
這些溶劑可以單獨使用1種，或者組合2種以上使用。
＜其它添加劑＞
此外，本實施方式的形成固化膜的組合物中，只要不損害本發(fā)明的效果，就可以根據(jù)需要含有敏化劑、硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑、流變調(diào)節(jié)劑、顏料、染料、保存穩(wěn)定劑、消泡劑、抗氧化劑等。
例如，敏化劑在使用本實施方式的形成固化膜的組合物來形成熱固化膜后在促進光反應(yīng)方面是有效的。
作為其它添加劑的一例的敏化劑，可舉出二苯甲酮、蒽、蒽醌、噻噸酮等及它們的衍生物、以及硝基苯基化合物等。它們當中，優(yōu)選二苯甲酮衍生物和硝基苯基化合物。作為優(yōu)選的化合物的具體例，可舉出n,n-二乙基氨基二苯甲酮、2-硝基芴、2-硝基芴酮、5-硝基苊、4-硝基聯(lián)苯、4-硝基肉桂酸、4-硝基茋、4-硝基二苯甲酮、5-硝基吲哚等。特別優(yōu)選作為二苯甲酮衍生物的n,n-二乙基氨基二苯甲酮。
這些敏化劑并不限定于上述化合物。另外，敏化劑可以單獨使用，或者將2種以上化合物組合并用。
本實施方式的形成固化膜的組合物中的敏化劑的使用比例，相對于(a)成分的特定共聚物和(b)成分的丙烯酸系聚合物的合計質(zhì)量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.1質(zhì)量份～20質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.2質(zhì)量份～10質(zhì)量份。在該比例過小的情況下，存在不能充分地獲得作為敏化劑的效果的情況，在過大的情況下，存在產(chǎn)生透射率的降低和涂膜的粗糙的情況。
＜形成固化膜的組合物的調(diào)制＞
本實施方式的形成固化膜的組合物含有：作為(a)成分的低分子光取向成分、作為(b)成分的比(a)成分的光取向成分更具親水性的聚合物、和作為(c)成分的將含有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。而且，只要不損害本發(fā)明的效果，可以含有其它添加劑。
(a)成分與(b)成分的配合比，以質(zhì)量比計優(yōu)選為5:95～60:40。在(b)成分的含量過大的情況下，液晶取向性容易降低，在過小的情況下，由于耐溶劑性降低從而取向性容易降低。
本實施方式的形成固化膜的組合物的優(yōu)選例如下。
[1]：(a)成分和(b)成分的配合比以質(zhì)量比計為5:95～60:40，基于(a)成分和(b)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)成分的形成固化膜的組合物。
[2]：基于(a)成分和(b)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、溶劑的形成固化膜的組合物。
[3]：基于(a)成分和(b)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、0.01質(zhì)量份～10質(zhì)量份的(d)成分、溶劑的形成固化膜的組合物。
以下詳細描述在以溶液形式使用本實施方式的形成固化膜的組合物的情況下的配合比例、調(diào)制方法等。
對于本實施方式的形成固化膜的組合物中的固體成分的比例，只要各成分均勻地溶解于溶劑中，就沒有特別限定，為1質(zhì)量％～80質(zhì)量％，優(yōu)選為3質(zhì)量％～60質(zhì)量％，更優(yōu)選為5質(zhì)量％～40質(zhì)量％。這里，固體成分是指從形成固化膜的組合物的全部成分中除去了溶劑的成分。
本實施方式的形成固化膜的組合物的調(diào)制方法并沒有特別限定。作為調(diào)制法，可舉出例如，將(a)成分、(c)成分及根據(jù)需要添加的(d)成分以規(guī)定的比例混合到將(b)成分溶解于溶劑而成的溶液中，制成均勻的溶液的方法，或者在該調(diào)制法的適當階段，根據(jù)需要進一步添加其它添加劑進行混合的方法。
在本實施方式的形成固化膜的組合物的調(diào)制中，可以直接使用通過溶劑中的聚合反應(yīng)而獲得的特定共聚物的溶液。在這種情況下，例如，在使具有聚乙二醇酯基的單體和具有碳原子數(shù)2～5的羥基烷基酯基的單體中的至少一者、與具有羧基的單體和具有酚性羥基的單體中的至少一者共聚而獲得的(b)成分的溶液中，以與上述同樣的方式加入(a)成分、(c)成分和根據(jù)需要添加的(d)成分制成均勻的溶液。此時，出于濃度調(diào)節(jié)的目的，可以進一步追加投入溶劑。此時，(b)成分的生成過程中使用的溶劑、和形成固化膜的組合物的濃度調(diào)節(jié)中使用的溶劑可以相同，另外也可以不同。
另外，對于所調(diào)制的形成固化膜的組合物的溶液，優(yōu)選使用孔徑為0.2μm左右的過濾器等過濾后使用。
＜固化膜、取向材及相位差材＞
可以通過棒涂、旋涂、流涂、輥涂、狹縫涂布、狹縫涂布之后旋涂、噴墨涂布、印刷等方式將本實施方式的形成固化膜的組合物的溶液涂布在基板(例如，硅/二氧化硅被覆基板，氮化硅基板，被覆有金屬例如鋁、鉬、鉻等的基板，玻璃基板、石英基板、ito基板等)、膜(例如，三乙酸纖維素(tac)膜、環(huán)烯烴聚合物膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、丙烯酸系膜等樹脂膜)等上形成涂膜，然后，通過用加熱板或烘箱等進行加熱干燥來形成固化膜。
作為加熱干燥的條件，只要是以由固化膜形成的取向材的成分不會向涂布在其上的聚合性液晶溶液溶出的程度通過交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應(yīng)即可，例如，可以采用從溫度60℃～200℃、時間0.4分鐘～60分鐘的范圍中適當選擇的加熱溫度和加熱時間。加熱溫度和加熱時間優(yōu)選為70℃～160℃、0.5分鐘～10分鐘。
使用本實施方式的固化性組合物而形成的固化膜的膜厚為例如0.05μm～5μm，可以考慮所使用的基板的高低差、光學性質(zhì)、電性質(zhì)來進行適當選擇。
以這種方式形成的固化膜，可以通過進行偏光uv照射而作為取向材而起作用，即，作為使液晶等具有液晶性的化合物取向的部件而起作用。
作為偏光uv的照射方法，通常通過使用150nm～450nm的波長的紫外光～可見光，在室溫或加熱的狀態(tài)下從垂直或傾斜方向照射直線偏光來進行。
由本實施方式的固化膜組合物形成的取向材具有耐溶劑性和耐熱性，因此，在該取向材上涂布由聚合性液晶溶液形成的相位差材料后，通過加熱至液晶的相轉(zhuǎn)變溫度來使相位差材料成為液晶狀態(tài)，使其在取向材上取向。而且，可以使成為了取向狀態(tài)的相位差材料直接固化，形成相位差材作為具有光學各向異性的層。
作為相位差材料，可使用例如具有聚合性基團的液晶單體和含有該液晶單體的組合物等。而且，在形成取向材的基板為膜的情況下，具有本實施方式的相位差材的膜作為相位差膜是有用的。對于形成這樣的相位差材的相位差材料，有形成液晶狀態(tài)而在取向材上形成水平取向、膽甾型取向、垂直取向、混合取向等取向狀態(tài)的相位差材料，可以分別根據(jù)所需要的相位差分開使用。
另外，在制造3d顯示器中使用的圖案化相位差材的情況下，在通過上述方法由本實施方式的固化膜組合物形成的固化膜上，經(jīng)由線與間隔圖案(lineandspacepattern)的掩模而從規(guī)定的基準以例如+45度方向進行偏光uv曝光，接著，除去掩模后以-45度方向進行偏光uv曝光，獲得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。然后，在涂布由聚合性液晶溶液形成的相位差材料之后，通過加熱至液晶的相轉(zhuǎn)變溫度而使相位差材料成為液晶狀態(tài)，在取向材上使其取向。而且，可以使成為了取向狀態(tài)的相位差材料直接固化，獲得分別規(guī)則地配置有多個相位差特性不同的2種相位差區(qū)域的圖案化相位差材。
另外，也可以使用以上述方式形成的具有本實施方式的取向材的2塊基板，經(jīng)由間隔件以兩基板上的取向材彼此相對的方式粘合后，在這些基板之間注入液晶，制成液晶取向了的液晶顯示元件。
因此，本實施方式的形成固化膜的組合物可以適合地應(yīng)用于各種相位差材(相位差膜)、液晶顯示元件等的制造。
實施例
下面，列舉實施例更詳細地對本實施方式進行說明，但本實施方式并不限定于這些實施例。
[實施例中使用的簡寫符號]
以下的實施例中使用的簡寫符號的含義如下所述。
＜具有光取向性基團和羥基的化合物＞
cin1：4-羥基己基氧基肉桂酸甲酯
cin2：3-甲氧基-4-羥基己基氧基肉桂酸甲酯
＜特定聚合物原料＞
maa：甲基丙烯酸
mma：甲基丙烯酸甲酯
hema：甲基丙烯酸2-羥基乙酯
aibn：α,α’-偶氮二異丁腈
pcto：聚己內(nèi)酯三醇(分子量500)
hpcel：羥基丙基纖維素
phem：聚甲基丙烯酸羥基乙酯(25重量％pm溶液)
pepo：聚酯多元醇(己二酸/二乙二醇共聚物)(分子量4800)
pcdo：聚碳酸酯二醇(mw：500)
＜交聯(lián)劑＞
hmm：六甲氧基甲基三聚氰胺
bmaa：n-(丁氧基甲基)丙烯酰胺
＜交聯(lián)催化劑＞
ptsa：對甲苯磺酸一水合物
＜溶劑＞
pm：丙二醇單甲醚
按照以下合成例獲得的丙烯酸系共聚物的數(shù)均分子量和重均分子量，使用日本分光(株)制gpc裝置(shodex(注冊商標)柱kf803l和kf804l)，在使洗脫溶劑四氫呋喃以1ml/分鐘的流量在柱中(柱溫度40℃)流動進行洗脫這樣的條件下進行測定。另外，下述的數(shù)均分子量(以下，稱為mn。)和重均分子量(以下，稱為mw。)以聚苯乙烯換算值表示。
＜合成例1＞
將maa2.5g、mma9.2g、hema5.0g、作為聚合催化劑的aibn0.2g溶解在pm50.7g中，在70℃下反應(yīng)20小時，從而獲得丙烯酸系共聚物溶液(固體成分濃度25質(zhì)量％)(p1)。所得的丙烯酸系共聚物的mn為19600，mw為45200。
＜合成例2＞
將bmaa25.0g、作為聚合催化劑的aibn1.04g溶解在pm48.4g中，在85℃下反應(yīng)20小時，從而獲得丙烯酸系共聚物溶液(固體成分濃度35質(zhì)量％)(p2)。所得的丙烯酸系共聚物的mn為4800，mw為3100。
＜合成例3＞
將bmaa25.0g、作為聚合催化劑的aibn0.52g溶解在pm47.4g中，在70℃下反應(yīng)20小時，從而獲得丙烯酸系共聚物溶液(固體成分濃度35質(zhì)量％)(p3)。所得的丙烯酸系共聚物的mn為10500，mw為17370。
以表1所示的組成調(diào)制實施例1～8及比較例1～3的各形成固化膜的組合物，對于各組合物，進行取向靈敏度、取向均一性、圖案形成性、透射率的評價。
表1
[取向靈敏度的評價]
使用旋轉(zhuǎn)涂布機以2000rpm將實施例和比較例的各形成固化膜的組合物在tac膜上旋涂30秒，然后在110℃的溫度下在熱循環(huán)式烘箱中進行120秒加熱干燥，形成固化膜。對該固化膜垂直地照射313nm的直線偏光，形成取向材。使用旋轉(zhuǎn)涂布機在基板上的取向材上涂布メルク株式會社生產(chǎn)的水平取向用聚合性液晶溶液rms03-013c，接著，在60℃下在加熱板上進行60秒預(yù)烘烤，形成膜厚1.0μm的涂膜。對該基板上的涂膜以1000mj/cm2進行曝光，制作相位差材。將制作的基板上的相位差材用一對偏振板夾持，觀察相位差材中的相位差特性的顯示狀況，將取向材顯示液晶取向性所需要的偏光uv的曝光量設(shè)為取向靈敏度。
[取向均一性的評價]
使用旋轉(zhuǎn)涂布機以2000rpm將實施例和比較例的各形成固化膜的組合物在10cm見方的tac膜上旋涂30秒，然后在110℃的溫度下在熱循環(huán)式烘箱中進行120秒加熱干燥，形成固化膜。對該固化膜以20mj/cm2垂直地照射313nm的直線偏光，形成取向材。使用旋轉(zhuǎn)涂布機在基板上的取向材上涂布メルク株式會社生產(chǎn)的水平取向用聚合性液晶溶液rms03-013c，接著，在60℃下在加熱板上進行60秒預(yù)烘烤，形成膜厚1.0μm的涂膜。對該基板上的涂膜以1000mj/cm2進行曝光，制作相位差材。將制作的基板上的相位差材用一對偏振板夾持，將沒有漏光的面積為90％以上的相位差材評價為○，將低于90％的評價為×。
[圖案形成性的評價]
使用旋轉(zhuǎn)涂布機以2000rpm將實施例和比較例的各形成固化膜的組合物在tac膜上旋涂30秒，然后在110℃的溫度下在熱循環(huán)式烘箱中進行120秒加熱干燥，形成固化膜。經(jīng)由100μm的線與間隔掩模對該固化膜以30mj/cm2垂直地照射313nm的直線偏光。除去掩模，使基板旋轉(zhuǎn)90度，然后以15mj/cm2垂直地照射313nm的直線偏光，獲得形成有液晶的取向控制方向相差90度的2種液晶取向區(qū)域的取向材。使用旋轉(zhuǎn)涂布機在該基板上的取向材上涂布メルク株式會社生產(chǎn)的水平取向用聚合性液晶溶液rms03-013c，接著，在60℃下在加熱板上進行60秒預(yù)烘烤，形成膜厚1.0μm的涂膜。對該基板上的涂膜以1000mj/cm2進行曝光，制作圖案化相位差材。使用偏光顯微鏡觀察制作的基板上的圖案化相位差材，將形成了相位差圖案而沒有取向缺陷的圖案化相位差材評價為○，將觀察到取向缺陷的圖案化相位差材評價為×。
[光透射率(透明性)的評價]
使用旋轉(zhuǎn)涂布機以2000rpm將實施例和比較例的各形成固化膜的組合物在石英基板上涂布30秒，然后在110℃的溫度下在加熱板上進行120秒加熱干燥烘烤，形成膜厚300nm的固化膜。膜厚使用filmetrics社生產(chǎn)的f20來測定。對于該固化膜，使用紫外可見分光光度計((株)島津制作所制shimadzuuv-2550型號)，測定對波長400nm的光的透射率。
[評價的結(jié)果]
將進行了以上的評價的結(jié)果在下述表2中示出。
表2
實施例1～8中，都可以以少的曝光量顯示液晶取向性而顯示高的取向靈敏度，可以進行光學圖案化。此外，在膜面內(nèi)均一地顯示取向性。
使用(c)成分以外的交聯(lián)劑的比較例1～3中，雖然取向靈敏度高、可以進行光學圖案化，但取向的面內(nèi)均一性低。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的形成固化膜的組合物，作為用于形成液晶顯示元件的液晶取向膜、設(shè)置在液晶顯示元件的內(nèi)部、外部的光學各向異性膜的取向材是非常有用的，特別是，作為3d顯示器的圖案化相位差材的形成材料是適合的。此外，作為形成薄膜晶體管(tft)型液晶顯示元件、有機el元件等各種顯示器中的保護膜、平坦化膜和絕緣膜等固化膜的材料是合適的，特別是作為形成tft型液晶元件的層間絕緣膜、濾色器的保護膜或有機el元件的絕緣膜等的材料也是適合的。