固化膜形成用組合物、取向材料及相位差材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及固化膜形成用組合物、取向材料及相位差材料。
【背景技術】
[0002] 近年來，在使用了液晶面板的電視機等顯示器的領域，作為面向高性能化的對策， 一直在進行可以享受3D圖像的3D顯示器的開發。在3D顯示器中，例如通過使觀察者的右眼 辨識右眼用圖像、使觀察者的左眼辨識左眼用圖像，可以顯示具有立體感的圖像。
[0003] 顯示3D圖像的3D顯示器的方式中有多種多樣的方式，作為不需要專用的眼鏡的方 式，已知有柱狀透鏡方式及視差柵欄方式等。
[0004] 而且，作為觀察者配戴眼鏡而觀察3D圖像的顯示器的方式之一，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，通常在液晶面板等的形成圖像的顯示元 件上配置圖案化了的相位差材料。該圖案化了的相位差材料通過分別規則地配置多個相位 差特性不同的2種相位差區域而構成。另外，以下，在本說明書中，將以配置這種相位差特性 不同的多個相位差區域的方式圖案化了的相位差材料稱為圖案化相位差材料。
[0006] 圖案化相位差材料例如專利文獻2中所公開，可以通過將由聚合性液晶制成的相 位差材料進行光學圖案化而制作。由聚合性液晶制成的相位差材料的光學圖案化利用在液 晶面板的取向材料形成中已知的光取向技術。即，在基板上設置由光取向性的材料制成的 涂膜，對其照射偏振光方向不同的2種偏振光。然后，作為形成有液晶的取向控制方向不同 的2種液晶取向區域的取向材料，得到光取向膜。在該光取向膜上涂布含有聚合性液晶的溶 液狀相位差材料，實現聚合性液晶的取向。其后，將所取向的聚合性液晶進行固化而形成圖 案化相位差材料。
[0007] 在液晶面板的使用了光取向技術的取向材料形成中，作為可利用的光取向性的材 料，已知有在側鏈上具有肉桂酰基及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。報導有這些樹脂通過進行偏光UV照射而顯示控制液晶的取向的性能（以下，也稱為 液晶取向性。）（參照專利文獻3~專利文獻5。）。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開平10-232365號公報 [0011] 專利文獻2:日本特開2005-49865號公報 [0012]專利文獻3:日本專利第3611342號公報
[0013] 專利文獻4:日本特開2009-058584號公報
[0014] 專利文獻5:日本特表2001-517719號公報
【發明內容】
[0015] 發明所要解決的課題
[0016] 但是，根據本發明人等的研究得知，這樣的在側鏈上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適用于相位差材料的形成的情況下無法得到充分的特性 (取向靈敏度）。特別是為了對這些樹脂照射偏光UV而形成取向材料，并使用該取向材料進 行由聚合性液晶制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 量與為了使通常的液晶面板用的液晶取向而充分的偏光UV曝光量(例如1 OOmJ/cm2左右。） 相比顯著地變多。
[0017] 作為偏光UV曝光量變多的原因，可舉出在形成相位差材料的情況下，與液晶面板 用的液晶不同，聚合性液晶以溶液的狀態使用，被涂布在取向材料上。
[0018] 具體而言，在使用側鏈上具有肉桂酰基等光二聚化部位的丙烯酸系樹脂等形成取 向材料，且使用該取向材料使聚合性液晶取向的情況下，首先在丙烯酸系樹脂等中進行光 二聚化反應實現的光交聯。然后，直至顯現對聚合性液晶溶液的耐性為止，需要進行大的曝 光量的偏光照射。
[0019] 另一方面，為了使液晶面板的液晶取向，通常僅使光取向性的取向材料的表面進 行二聚化反應即可。
[0020] 但是，使用上述的丙烯酸系樹脂等現有材料要使取向材料顯現對聚合性液晶溶液 的耐性(溶劑耐性)時，需要使反應進行至取向材料的內部，需要更多的曝光量。其結果，存 在現有材料的取向靈敏度變得非常小的問題。
[0021] 另外，為了在作為上述的現有材料的樹脂中顯現這種溶劑耐性，已知有添加交聯 劑的技術。但是，可知:進行交聯劑實現的熱固化反應之后，在所形成的涂膜的內部形成3維 結構，光反應性降低。即，即使在現有材料中添加交聯劑使用，結果取向靈敏度也會大幅降 低，無法獲得所期望的效果。
[0022 ]如上，謀求使取向材料的取向靈敏度提高、且可以減少偏光UV曝光量的光取向技 術、和該取向材料的形成中所使用的固化膜形成用組合物。而且，謀求可以有效地提供圖案 化相位差材料的技術。
[0023]另外，在使用光取向技術制造 3D顯示器的圖案化相位差材料的情況下，目前一直 進行在玻璃基板上的形成。但是，近年來，根據降低制造成本的要求，謀求在TAC(三醋酸纖 維素)膜、COP(環烯烴聚合物)膜等廉價的樹脂膜上利用所謂輥對輥進行生產。
[0024] 但是，在由如上所述的現有材料的形成的光取向膜中，對樹脂膜的密合性弱，在樹 脂膜上制造高可靠的圖案化相位差材料困難。
[0025] 因此，謀求對樹脂膜的密合性優異、在TAC膜等樹脂膜上也可以形成高可靠的相位 差材料，可適用于光取向技術的取向材料、和用于形成這樣的取向材料的固化膜形成用組 合物。
[0026] 本發明是基于以上的見解或研究結果而完成的。即，本發明的目的在于，提供用于 提供具有優異的光反應效率，并且具備耐溶劑性，即使在樹脂膜上也可以以高靈敏度使聚 合性液晶取向的取向材料的固化膜形成用組合物。
[0027] 而且，本發明的另一目的在于，提供由該固化膜形成用組合物得到、且具有優異的 光反應效率，并且具備耐溶劑性，即使在樹脂膜上也可以以高靈敏度使聚合性液晶取向的 取向材料和使用該取向材料形成的相位差材料。
[0028] 本發明的其它目的及優點由以下的記載變得明白。
[0029] 用于解決課題的技術方案
[0030] 本發明的第1方面涉及一種固化膜形成用組合物，其特征在于，含有：
[0031] (A)成分:具有光取向性基團和選自羥基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的任一 種取代基的化合物，
[0032] (B)成分:聚酰胺，所述聚酰胺的酰胺基的氮原子中的至少一部分進行了烷氧基甲 基化或燒硫基甲基化，以及
[0033] (C)成分:交聯催化劑。
[0034] 在本發明的第1方面中，（A)成分的光取向性基團優選為能進行光二聚化或光異構 的化結構的官能團。
[0035] 在本發明的第1方面中，(A)成分的光取向性基團優選為肉桂酰基。
[0036] 在本發明的第1方面中，(A)成分的光取向性基團優選為偶氮苯結構的基團。
[0037] 在本發明的第1方面中，（B)成分的聚酰胺優選為對選自尼龍-6、尼龍-11、尼龍-12、尼龍-66、尼龍-610、尼龍-612、尼龍-1010、尼龍-1212、尼龍-66/610、尼龍6/66、尼龍6/ 69、尼龍6-I/6-T、及它們的2種以上的組合中的聚酰胺進行了 N-烷氧基甲基化或N-烷硫基 甲基化而得的。
[0038] 在本發明的第1方面中，（B)成分的聚酰胺優選為對聚酰胺進行N-烷氧基甲基化而 得的。
[0039] 在本發明的第1方面中，除(A)成分、(B)成分及(C)成分之外，優選還含有：
[0040] (D)成分:丙烯酸系聚合物，所述丙烯酸系聚合物具有碳原子數2~5的羥基烷基酯 基、烷氧基甲硅烷基、N-烷氧基甲基、羧基及酚性羥基中的至少一種。
[0041] 在本發明的第1方面中，優選(B)成分的聚酰胺具有1000~100000的重均分子量。
[0042] 本發明的第2方面涉及一種取向材料，其特征在于，是使用本發明第1方面的熱固 化膜形成用組合物而得到的。
[0043] 本發明的第3方面涉及一種相位差材料，其特征在于，是使用固化膜而形成的，所 述固化膜是由本發明第1方面的固化膜形成用組合物得到的。
[0044] 發明效果
[0045] 根據本發明的第1方面，可以提供用于提供具備優異的光反應效率和耐溶劑性，以 高靈敏度使聚合性液晶取向，顯示與基板的高的密合性的取向材料的固化膜形成用組合 物。
[0046] 根據本發明的第2方面，可以提供具備優異的光反應效率和耐溶劑性，可以以高靈 敏度使聚合性液晶取向，顯示與基板的高的密合性的取向材料。
[0047] 根據本發明的第3發明，可以提供即使為樹脂膜上，也可以以高效率形成，且可進 行光學圖案化的相位差材料。
【具體實施方式】
[0048] <固化膜形成用組合物>
[0049]本實施方式的固化膜形成用組合物含有作為(A)成分的低分子的光取向成分、作 為(B)成分的酰胺基的氮原子中的至少一部分進行了烷氧基甲基化或烷硫基甲基化的聚酰 胺、以及作為(C)成分的交聯催化劑。本實施方式的固化膜形成用組合物除(A)成分、（B)成 分及(C)成分之外，還可以含有作為(D)成分的具有碳原子數2~5的羥基烷基酯基、烷氧基 甲硅烷基、N-烷氧基甲基、羧基及酚性羥基中的至少一種的丙烯酸系聚合物。而且，在不損 害本發明的效果的限度內，可以含有其它的添加劑。
[0050] 以下，對各成分的詳細進行說明。
[0051] <(A)成分 >
[0052] 本發明的組合物的(A)成分為低分子的取向成分。(A)成分為對由本發明的組合物 得到的本實施方式的固化膜賦予光取向性的成分，與成為基礎的后述的（B)成分的聚合物 相比，成為低分子的光取向成分。
[0053] 在本發明的組合物中，作為(A)成分的低分子取向成分為具有光取向性基團以及 選自羥基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的一種取代基的化合物。
[0054] 另外，在本發明中，光取向性基團是指具有進行光二聚化的結構的官能團或具有 進行光異構化的結構的官能團。另外，作為光取向性基團，也可以使用引起光弗賴斯重排反 應的官能團（例示化合物:苯甲酸酯化合物等）、引起光分解反應的基團（例示化合物;環丁 燒環等)等。
[0055] 另外，（A)成分的化合物可以作為光取向性基團具有的進行光二聚化的結構部位 為通過光照射形成二聚物的部位，作為其具體例，可舉出：肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、 蒽基等。其中，從可見光區域中的透明性高、以及光二聚化反應性高的方面出發，優選肉桂 酰基。
[0056] 另外，（A)成分的化合物可以作為光取向性基團具有的進行光異構化的結構部位 是指通過光照射變成順式體和反式體的結構部位，作為其具體例，可舉出由偶氮苯結構、芪 結構等構成的部位。其中，從反應性高的角度出發，優選偶氮苯結構。
[0057]將具有光取向性基團、和選自羥基、羧基、氨基及烷氧基甲硅烷基中的一種的化合 物的具體例示于下述式[A1]~式[A5]。此外，A成分的化合物并不特別限定于下述具體例。
[0058]
[0059] 上述式中，A1和A2分別獨立地表示氫原子或甲基。
[0060] X1為選自單鍵、醚鍵、酯鍵、羰基、酰胺鍵、氨酯鍵、脲鍵、氨基鍵合及它們的組合中 的1種或2種以上的鍵、或者經由該1種或2種鍵而鍵合選自碳原子數1~18的亞烷基、亞苯 基、連亞苯基及它們的組合中的1~3種取代基而成的結構，所述取代基可以為經由所述鍵 分別連結多個而成的結構。
[0061] X2表示氫原子、鹵原子、氰基、碳原子數1~18的烷基、苯基、聯苯基或環己基。此 時，碳原子數1~18的烷基、苯基、聯苯基及環己基可以經由共價鍵、醚鍵、酯鍵、酰胺鍵或脲 鍵而鍵合。
[0062] X3表不羥基、疏基、碳原子數1~10的烷氧基、碳原子數1~10的燒硫基、苯基、苯氧 基、耳關苯基、耳關苯基氧基。
[0063] X4分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~20的亞烷基、芳香族環基或脂肪族環基。在 此，碳原子數~20的亞烷基可以為支鏈狀，也可以為直鏈狀。
[0064] X5表示羥基、羧基、氨基或烷氧基甲硅烷基。
[0065] X表示單鍵、氧原子或硫原子。