高分子分散型液晶元件及其制造方法与流程

本发明涉及一种高分子分散型液晶元件及其制造方法。

背景技术：

1、高分子分散型液晶元件不需要偏振片，因此与以往的使用偏振片的tn(twistednematic：扭曲向列)、stn(super twisted nematic：超扭曲向列)、ips(in-planeswitching：面内切换)或va(vertical alignment：垂直取向)模式的液晶显示元件相比，具有能实现明亮的显示的优点，元件的构成也简单，因此被应用于调光玻璃等光快门用途、钟表等分段显示用途。

2、该高分子分散型液晶元件具有几种，例如提出了：被称为ncap(nematiccurvilinear aligned phase：向列曲线排列相)的类型(专利文献1)、被称为pdlc(polymerdispersed liquid crystal：聚合物分散液晶)的类型(专利文献2、专利文献3)、被称为pnlc(polymer network liquid crystal：聚合物网络液晶)的类型(专利文献4)、使用了胆甾相液晶的高分子稳定型胆甾相液晶(psct：polymer stabilized cholesteric texture)等。

3、其中，积极研究了使用了pdlc、pnlc的液晶元件，已知在未施加电压时液晶朝向随机的方向成为白浊(光散射)状态，在施加电压时液晶沿电场方向排列而透射光成为透射状态的常规模式(normal mode)型的高分子分散型液晶元件(专利文献5)；在未施加电压时成为透射状态，在施加电压时成为散射状态的反向模式型的高分子分散型液晶元件(专利文献6)。

4、在调光用途中研究了包括如下结构的调光元件：将由高分子包裹液晶分子而成的高分子液晶层作为调光层，用形成有由透明导电膜得到的透明电极的一对玻璃基材、塑料基材从两侧夹持该调光层，有时也在透明电极的表面形成使液晶分子取向的液晶取向膜。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特表昭58－501631号公报

8、专利文献2：日本特开平2－15236号公报

9、专利文献3：日本特开昭63－271233号公报

10、专利文献4：日本特开平1－198725号公报

11、专利文献5：国际公开2020/184420

12、专利文献6：国际公开2014/133154

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、近年来，就使用了上述高分子液晶层的调光元件而言，由于其透光率高，研究了在汽车的天窗、能显示文字、图案的橱窗、能期待红外线隔绝效果的智能窗等调光窗中的应用。

3、在如上所述的用途中，需要在光散射状态下遮蔽视野，另一方面需要在透射状态下确保充分的视野。因此，在使用了pdlc、pnlc的调光元件中，要求比以往更尽可能地提高透射状态下的透光率。

4、此外，若调光元件中的高分子液晶层与基材的密合性低，则光散射性经时地变化，有可能失去遮蔽视野的功能，因此要求高分子液晶层与基材的密合性高的取向膜。

5、本发明是为了解决上述技术问题而完成的，提供一种高分子分散型液晶元件，其具备透射状态下的透光率高、高分子液晶层与基材的密合性高的液晶取向膜。

6、此外，本发明提供一种液晶取向剂和液晶取向膜，所述液晶取向剂提供透射状态下的透光率高、高分子液晶层与基材的密合性高的液晶取向膜。

7、用于解决问题的方案

8、本发明人为了实现上述技术问题而进行了深入研究，结果发现，包含以下的构成的高分子分散型液晶用于实现上述目的是有效的，从而完成了本发明。

9、本发明以下述内容为主旨。

10、一种高分子分散型液晶元件，具备：对置配置的一对基材；电极，分别配置于所述一对基材的相互对置的面；调光层，配置于所述一对基材间，包含高分子相和液晶相；以及液晶取向膜，形成于所述一对基材中的至少一方电极配置面上，所述调光层通过调光层形成材料的聚合而形成，所述调光层形成材料含有液晶组合物和聚合性化合物成分，所述液晶取向膜由含有下述(a)成分的液晶取向剂形成，(a)成分：选自由聚酰亚胺前体和作为其酰亚胺化物的聚酰亚胺构成的组中的至少一种聚合物(a)，所述聚酰亚胺前体使含有下述式(1)所示的二胺(1)和下述式(2)所示的二胺(2)的二胺成分与四羧酸成分反应而得到。

11、

12、(式中，x1表示单键、－(ch2)a－(a为1～15的整数)、－conh－、－nhco－、－con(ch3)－、－nh－、－o－、－coo－、－oco－、－ch2－oco－、－och2－、或－((ch2)a1－a1)m1－(a1为1～15的整数，a1表示氧原子或－coo－，m1为1～2的整数。在m1为2的情况下，多个a1和a1分别独立地具有上述定义)。

13、g1表示选自碳原子数6～12的二价芳香族烃基、碳原子数4～8的二价脂环式烃基以及甾体骨架中的二价环状基团。所述环状基团上的任意氢原子任选地被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟的烷基、碳原子数1～3的含氟的烷氧基或氟原子取代。

14、m为1～4的整数。在m为2以上的情况下，多个x1、g1分别独立地具有上述定义。

15、r1表示氟原子、碳原子数1～10的含氟原子的烷基、碳原子数1～10的含氟原子的烷氧基、碳原子数3～10的烷基、碳原子数3～10的烷氧基、或碳原子数3～10的烷氧基烷基。

16、x表示单键、－o－、－nh－、－o－(ch2)m2－o－、－c(ch3)2－、－co－、－coo－、－conh－、－(ch2)m2－、－so2－、－o－c(ch3)2－、－co－(ch2)m2－、－nh－(ch2)m2－、－nh－(ch2)m2－nh－、－so2－(ch2)m2－、－so2－(ch2)m2－so2－、－conh－(ch2)m2－、－conh－(ch2)m2－nhco－、或－coo－(ch2)m2－oco－，m2为1～8的整数。

17、i、j分别为0或1的整数。在i为1且j为0的情况下，两个r0分别独立地具有上述定义。)

18、

19、(式中，y表示二价基团。r表示氢原子或甲基。m为4～20的整数。)

20、发明效果

21、根据本发明，能得到一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及具备该液晶取向膜的高分子分散型液晶元件，所述液晶取向剂提供透射状态下的透光率高、高分子液晶层与基材的密合性高的液晶取向膜。

22、得到本发明的上述效果的机理未必明确，但可认为下述内容是原因之一。

23、即，可认为：就本发明的取向膜形成材料而言，通过使聚合物成分(a)所含的式(2)的亚烷基碳原子数为4以上，疏水性提高，聚合性不饱和键部位变得容易存在于取向膜界面，因此能得到更高的密合性。此外，可认为：通过加长聚合物成分(a)的主链与式(2)的聚合性不饱和键部位的距离来更高效地进行与高分子液晶层的交联，因此能得到更高的密合性。