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公開番号2025082721
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196248
出願日2023-11-17
発明の名称液晶配向剤、弱アンカリング液晶配向膜及び液晶素子
出願人JSR株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/1337 20060101AFI20250522BHJP(光学)
要約【課題】輝度特性及び液晶配向性に優れた液晶素子を得ることができるとともに、密着性に優れた液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供すること。
【解決手段】式(1)で表される構造単位(A)を含む重合体(P)を含有し、構造単位(A)の含有割合が重合体(P)の全構造単位に対して35質量%以上であり、重合体(P)は特定架橋性基を有し、要件(I)、要件(II)及び要件(III)の少なくともいずれかを満たす液晶配向剤とする。要件(I):重合体(P)が、特定架橋性基のうちいずれかである第1の官能基と、特定架橋性基又は特定架橋性基とは異なる官能基のうち第1の官能基と反応して結合を形成し得る第2の官能基とを有する。要件(II):重合体(P)が架橋性基として自己架橋性の官能基を有する。要件(III):重合体(P)が有する架橋性基と反応して結合を形成し得る官能基を2個以上有する化合物(D)を更に含有する。
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特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）：
TIFF
2025082721000030.tif
26
169
（式（１）中、ａは１以上の整数である。Ｒ
１
は、水素原子又は１価の有機基である。Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６の１価の炭化水素基である。Ｘ
１
は、－Ｏ－、－Ｓ－、＊
１
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－又は＊
１
－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－である。「＊
１
」は、Ｒ
２
との結合手を表す。ただし、Ｒ
３
が水素原子の場合、Ｒ
３
に結合するＸ
１
は－Ｏ－、－Ｓ－又は＊
１
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－である。Ｒ
２
は、ａが１かつＲ
３
が水素原子であるか、ａが１、Ｒ
１
が１価の有機基かつＲ
３
がメチル基であるか、又はａが２、Ｒ
１
が１価の有機基かつＲ
３
が水素原子である場合に、炭素数４～１６のアルカンジイル基であり、それ以外の場合に炭素数２～８のアルカンジイル基である。ただし、式（１）中の＊－ＣＯＯ－（ただし、「＊」は主鎖を構成する炭素原子との結合手を表す。）に結合するＲ
２
は、隣接するＸ
１
が－Ｏ－の場合には２以上の炭素原子を介して２つの酸素原子を連結している。ａが２以上の場合、複数のＲ
２
は同一又は異なり、複数のＸ
１
は同一又は異なる。）
で表される構造単位（Ａ）を含む重合体（Ｐ）を含有し、
前記構造単位（Ａ）の含有割合が、前記重合体（Ｐ）の全構造単位に対して３５質量％以上であり、
前記重合体（Ｐ）は、ヒドロキシ基、保護されたヒドロキシ基、保護されたアミノ基、チオール基、保護されたチオール基、カルボキシ基、保護されたカルボキシ基、酸無水物基、オキシラニル基、保護されたオキシラニル基、オキセタニル基、及び保護されたイソシアネート基からなる群より選択される少なくとも１種の架橋性基を有し、
下記の要件（Ｉ）、要件（ＩＩ）及び要件（ＩＩＩ）の少なくともいずれかを満たす、液晶配向剤。
要件（Ｉ）：前記重合体（Ｐ）が、前記架橋性基のうちいずれかである第１の官能基と、前記架橋性基又は前記架橋性基とは異なる官能基のうち前記第１の官能基と反応して結合を形成し得る官能基であって前記第１の官能基とは異なる第２の官能基と、を有する。
要件（ＩＩ）：前記重合体（Ｐ）が、前記架橋性基として自己架橋性の官能基を有する。
要件（ＩＩＩ）：前記重合体（Ｐ）が有する前記架橋性基と反応して結合を形成し得る官能基を２個以上有する化合物であって前記重合体（Ｐ）とは異なる化合物（Ｄ）を更に含有する。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記重合体（Ｐ）が、前記架橋性基を有する構造単位（Ｂ）（ただし、前記構造単位（Ａ）を除く。）を更に含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
前記重合体（Ｐ）のガラス転移温度が－１００℃以上２０℃以下である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
前記構造単位（Ａ）を与える単量体の単独重合体のガラス転移温度が－１００℃以上０℃以下である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項５】
前記構造単位（Ａ）として、上記式（１）中のＲ
３
が水素原子である構造単位を含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項６】
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体を更に含有する、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項７】
弱アンカリング液晶配向膜の形成用である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成されてなる、弱アンカリング液晶配向膜。
【請求項９】
請求項８に記載の弱アンカリング液晶配向膜を備える、液晶素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向剤、弱アンカリング液晶配向膜及び液晶素子に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶素子において、液晶分子の初期配向は一般に、液晶配向膜による液晶分子のアンカリングによって規定される。近年では、ＩＰＳ型やＦＦＳ型等といった水平配向モードの液晶素子において、一対の基板のうち一方の基板に、強いアンカリングエネルギーを有する液晶配向膜（以下、「強アンカリング液晶配向膜」ともいう）を形成し、他方の基板に、アンカリングエネルギーを有しないか又はアンカリングエネルギーが非常に小さい液晶配向膜（以下、「弱アンカリング液晶配向膜」ともいう）を形成した液晶素子が種々提案されている。弱アンカリング状態を利用した液晶素子では、両方の基板に強アンカリング液晶配向膜を形成する通常の液晶素子に対して、輝度及びコントラスト比の向上や、低電圧駆動、高速応答（高速立ち上がり）等を実現可能とされている。なお、「弱アンカリング」は、「ゼロ面アンカリング」とも称されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液晶及びラジカル重合性化合物を含有する液晶組成物を、ラジカル発生膜に接触させた状態で、ラジカル重合性化合物を重合反応させるのに十分なエネルギーを与えるステップを含む方法によりゼロ面アンカリング膜を第１基板上に形成し、公知の液晶配向剤により液晶配向膜を第２基板上に形成して液晶セルを製造することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／００４４３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、弱アンカリング液晶配向膜の作製に際し、液晶及びラジカル重合性化合物を含有する液晶組成物と、第１基板上に形成したラジカル発生膜とを接触させ、その状態で、ラジカル重合性化合物を重合反応させるのに十分なエネルギーを与える工程が必要になる。生産性の観点からすると、簡便な操作によって弱アンカリング液晶配向膜を作製可能でありながら、弱アンカリング状態に由来する輝度特性の改良効果を得ることができ、しかも良好な液晶配向性を示す液晶素子とすることが望まれる。
【０００６】
例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等に代表されるモバイル用途に加え、大型テレビやＰＣ用モニターにおいて、デザイン性の観点や表示装置の小型化の観点から狭額縁化を図ることが行われている。狭額縁化を図る方法の１つとしては、基板面全体に液晶配向膜を形成した後、シール剤を液晶配向膜上に塗布して基板同士を貼り合わせる方法が知られている。その一方で、液晶配向膜上にシール剤を配置すると、基板間の密着性が低下しやすく、外力の作用等により基板の剥がれが生じやすくなることが懸念される。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、輝度特性及び液晶配向性に優れた液晶素子を得ることができるとともに、密着性に優れた液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下の手段が提供される。
【０００９】
〔１〕下記式（１）：
TIFF
2025082721000001.tif
25
170
（式（１）中、ａは１以上の整数である。Ｒ
１
は、水素原子又は１価の有機基である。Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６の１価の炭化水素基である。Ｘ
１
は、－Ｏ－、－Ｓ－、＊
１
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－又は＊
１
－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－である。「＊
１
」は、Ｒ
２
との結合手を表す。ただし、Ｒ
３
が水素原子の場合、Ｒ
３
に結合するＸ
１
は－Ｏ－、－Ｓ－又は＊
１
－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－である。Ｒ
２
は、ａが１かつＲ
３
が水素原子であるか、ａが１、Ｒ
１
が１価の有機基かつＲ
３
がメチル基であるか、又はａが２、Ｒ
１
が１価の有機基かつＲ
３
が水素原子である場合に、炭素数４～１６のアルカンジイル基であり、それ以外の場合に炭素数２～８のアルカンジイル基である。ただし、式（１）中の＊－ＣＯＯ－（ただし、「＊」は主鎖を構成する炭素原子との結合手を表す。）に結合するＲ
２
は、隣接するＸ
１
が－Ｏ－の場合には２以上の炭素原子を介して２つの酸素原子を連結している。ａが２以上の場合、複数のＲ
２
は同一又は異なり、複数のＸ
１
は同一又は異なる。）
で表される構造単位（Ａ）を含む重合体（Ｐ）を含有し、前記構造単位（Ａ）の含有割合が、前記重合体（Ｐ）の全構造単位に対して３５質量％以上であり、前記重合体（Ｐ）は、ヒドロキシ基、保護されたヒドロキシ基、保護されたアミノ基、チオール基、保護されたチオール基、カルボキシ基、保護されたカルボキシ基、酸無水物基、オキシラニル基、保護されたオキシラニル基、オキセタニル基、及び保護されたイソシアネート基からなる群より選択される少なくとも１種の架橋性基を有し、下記の要件（Ｉ）、要件（ＩＩ）及び要件（ＩＩＩ）の少なくともいずれかを満たす、液晶配向剤。
要件（Ｉ）：前記重合体（Ｐ）が、前記架橋性基のうちいずれかである第１の官能基と、前記架橋性基又は前記架橋性基とは異なる官能基のうち前記第１の官能基と反応して結合を形成し得る官能基であって前記第１の官能基とは異なる第２の官能基と、を有する。
要件（ＩＩ）：前記重合体（Ｐ）が、前記架橋性基として自己架橋性の官能基を有する。
要件（ＩＩＩ）：前記重合体（Ｐ）が有する前記架橋性基と反応して結合を形成し得る官能基を２個以上有する化合物であって前記重合体（Ｐ）とは異なる化合物（Ｄ）を更に含有する。
〔２〕〔１〕の液晶配向剤を用いて形成されてなる、弱アンカリング液晶配向膜。
〔３〕〔２〕の弱アンカリング液晶配向膜を備える、液晶素子。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶配向剤によれば、輝度特性及び液晶配向性に優れた液晶素子を得ることができる。また、本発明の液晶配向剤によれば、密着性に優れた液晶配向膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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