(57)【要約】  ラビング無しに膜への高効率な異方性の導入を可能とする液晶配向膜の製造方法を提供し、液晶配向膜及び液晶表示素子を提供する。  ［Ｉ］基板上に、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子膜を形成する工程、  ［ＩＩ］前記側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程、及び  ［ＩＩＩ］前記紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程を有する液晶配向膜の製造方法であって、  ［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記側鎖型高分子膜の、前記偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内であることを特徴とする。。
2013081066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
［Ｉ］基板上に、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子膜を形成する工程、
［ＩＩ］前記側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程、及び
［ＩＩＩ］前記紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程
を有する液晶配向膜の製造方法であって、
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記側鎖型高分子膜の、前記偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内であることを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
【請求項２】
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜５０％の範囲内である請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項３】
［ＩＩＩ］工程の加熱温度が、前記側鎖型高分子膜が液晶性を発現する温度範囲の下限より１０℃高い温度から当該温度範囲の上限より１０℃低い温度までの範囲の温度である請求項１又は２に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項４】
前記、液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子に含有される感光性基がアゾベンゼン、スチルベン、桂皮酸、桂皮酸エステル、カルコン、クマリン、トラン、フェニルベンゾエート、又はその誘導体である請求項１〜３に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項５】
［Ｉ］基板上に、所定の温度範囲で液晶性を発現する光架橋性の側鎖型高分子膜を形成する工程、
［ＩＩ］前記光架橋性側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程、及び
［ＩＩＩ］前記紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程
［ＩＶ］前記紫外線を照射され、その後加熱された側鎖型高分子膜に無偏光の紫外線を照射する工程
を有する液晶配向膜の製造方法であって、
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記側鎖型高分子膜の、前記偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内であることを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
【請求項６】
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜５０％の範囲内である請求項５に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項７】
［ＩＩＩ］工程の加熱温度が、前記側鎖型高分子膜が液晶性を発現する温度範囲の下限より１０℃高い温度から当該温度範囲の上限より１０℃低い温度までの範囲の温度である請求項５又は６に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項８】
［ＩＶ］工程の紫外線照射により、前記側鎖型高分子膜の有する光架橋性基の２０モル％以上が反応する請求項５〜７に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項９】
前記、液晶性を発現する光架橋性の側鎖型高分子に含有される感光性基が桂皮酸、桂皮酸エステル、カルコン、クマリン、トラン、又はその誘導体である請求項５〜８に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１０】
前記側鎖型高分子膜は、炭化水素、アクリレート、及びメタクリレートからなる群から選択される少なくとも１種から構成された主鎖と、下記式（１）〜（７）の少なくとも１種で表される側鎖とを有する構造である請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法。
【化１】
2013081066.tif 000008
（式（１）中、Ａ１、Ｂ１はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｙ１はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素なる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。Ｘ１は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、ｌ１は１〜１２の整数を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｎ１は１〜１２の整数を表す。式（２）中、Ａ２、Ｂ２、Ｄ１はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｙ２はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。Ｘ２は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、Ｒ１は水素原子、又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。ｌ２は１〜１２の整数を表し、ｍ２は１〜３の整数を表し、ｎ２は１〜１２の整数を表す。式（３）中、Ａ３は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｘ３は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、Ｒ２は水素原子、又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。ｌ３は１〜１２の整数を表し、ｍ３は１〜３の整数を表す。式（４）中、ｌ４は１〜１２の整数を表す。式（５）中、Ａ４は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｘ４は−ＣＯＯ−を表し、Ｙ３はベンゼン環、ナフタレン環、及びビフェニル環からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。ｌ５は１〜１２の整数を表し、ｍ４は１〜３の整数を表す。式（６）中、Ａ５は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｒ３は水素原子、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、炭素数１〜６のアルキル基、及び炭素数１〜６のアルキルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表す。ｌ６は１〜１２の整数を表す。式（６）中のベンゼン環に結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。式（７）中、Ａ６は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｂ３は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表す。Ｗ１はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。ｌ７は１〜１２の整数を表し、ｍ５、ｍ６はそれぞれ１〜３の整数を表す。）
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向膜の製造方法、液晶配向膜及び液晶表示素子に関し、特に、液晶表示素子に用いられる液晶配向膜の製造方法、その製造方法によって得られる液晶配向膜及びその液晶配向膜を使用した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は、軽量、薄型かつ低消費電力の表示デバイスとして知られ、近年では大型のテレビ用途に用いられるなど、目覚ましい発展を遂げている。液晶表示素子は、例えば、電極を備えた透明な一対の基板により液晶層を挟持して構成される。そして、液晶表示素子では、液晶が基板間で所望の配向状態となるように有機材料からなる有機膜が液晶配向膜として使用されている。【０００３】
すなわち、液晶配向膜は、液晶表示素子の構成部材であって、液晶を挟持する基板の液晶と接する面に形成され、その基板間で液晶を一定の方向に配向させるという役割を担っている。そして、液晶配向膜には、液晶を、例えば、基板に対して平行な方向など、一定の方向に配向させるという役割に加え、液晶のプレチルト角を制御するという役割を求められることがある。こうした液晶配向膜における、液晶の配向を制御する能力（以下、配向制御能と言う。）は、液晶配向膜を構成する有機膜に対して配向処理を行うことによって与えられる。【０００４】
配向制御能を付与するための液晶配向膜の配向処理方法としては、従来からラビング法が知られている。ラビング法とは、基板上のポリビニルアルコールやポリアミドやポリイミド等の有機膜に対し、その表面を綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一定方向に擦り（ラビングし）、擦った方向（ラビング方向）に液晶を配向させる方法である。このラビング法は簡便に比較的安定した液晶の配向状態を実現できるため、従来の液晶表示素子の製造プロセスにおいて利用されてきた。そして、液晶配向膜に用いられる有機膜としては、耐熱性等の信頼性や電気的特性に優れたポリイミド系の有機膜が主に選択されてきた。【０００５】
しかしながら、ポリイミドなどからなる液晶配向膜の表面を擦るラビング法は、発塵や静電気の発生が問題となることがあった。また、近年の液晶表素子の高精細化や、対応する基板上の電極や液晶駆動用のスイッチング能動素子による凹凸のため、液晶配向膜の表面を布で均一に擦ることができず、均一な液晶の配向を実現できないことがあった。
そこで、ラビングを行わない液晶配向膜の別の配向処理方法として、光配向法が盛んに検討されている。
光配向法には様々な方法があるが、直線偏光又はコリメートした光によって液晶配向膜を構成する有機膜内に異方性を形成し、その異方性に従って液晶を配向させる。【０００６】
主な光配向法としては、分解型の光配向法が知られている。例えば、ポリイミド膜に偏光紫外線を照射し、分子構造の紫外線吸収の偏光方向依存性を利用して異方的な分解を生じさせる。そして、分解せずに残されたポリイミドにより液晶を配向させるようにする（特許文献１を参照）。
また、光架橋型や光異性化型の光配向法も知られている。例えば、ポリビニルシンナメートを用い、偏光紫外線を照射し、偏光と平行な２つの側鎖の二重結合部分で二量化反応（架橋反応）を生じさせる。そして、偏光方向と直交した方向に液晶を配向させる（非特許文献１を参照）。また、アゾベンゼンを側鎖に有する側鎖型高分子を用いた場合、偏光紫外線を照射し、偏光と平行な側鎖のアゾベンゼン部で異性化反応を生じさせ、偏光方向と直交した方向に液晶を配向させる（非特許文献２を参照）。【０００７】
以上の例のように、光配向法による液晶配向膜の配向処理方法では、ラビングを不要とし、発塵や静電気の発生の懸念が無い。そして、表面に凹凸のある液晶表示素子の基板に対しても配向処理を施すことができ、工業的な生産プロセスに好適な液晶配向膜の配向処理の方法となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本特許第３８９３６５９号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍ．Ｓｈａｄｔ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  ３１，  ２１５５（１９９２）
【非特許文献２】Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｒｅｖ．  １００，  １８４７（２０００）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、光配向法は、液晶表示素子の配向処理方法として従来から工業的に利用されてきたラビング法と比べてラビング工程そのものを不要とし、そのため大きな利点を備える。そして、ラビングによって配向制御能がほぼ一定となるラビング法に比べ、光配向法では、偏光した光の照射量を変化させて配向制御能を制御することができる。しかしながら、光配向法では、ラビング法による場合と同程度の配向制御能を実現しようとする場合、大量の偏光した光の照射量が必要となったり、安定な液晶の配向が実現できない場合がある。【００１１】
例えば、上記した特許文献１に記載の分解型の光配向法では、ポリイミド膜に出力５００Ｗの高圧水銀灯からの紫外光を６０分間照射する必要があるなど、長時間かつ大量の紫外線照射が必要となる。また、二量化型や光異性化型の光配向法の場合においても、数Ｊ（ジュール）〜数十Ｊ程度の多くの量の紫外線照射が必要となる場合がある。さらに、光架橋型や光異性化型の光配向法の場合、液晶の配向の熱安定性や光安定性に劣るため、液晶表示素子とした場合に、配向不良や表示焼き付きが発生するといった問題があった。
したがって、光配向法では、配向処理の高効率化や安定な液晶配向の実現が求められており、液晶配向膜への高い配向制御能の付与を高効率に行うことができる液晶配向膜の製造方法の開発が求められている。【００１２】
そこで、本発明は、光を用いて高効率で良好な液晶の配向制御を可能とする液晶配向膜の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、その液晶配向膜の製造方法を用いて、光を用いた高効率な配向処理を実現して製造された液晶配向膜を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、光を用いた高効率な配向処理を実現して製造された液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の知見を得て本発明を完成するに至った。
本発明の液晶配向膜の製造方法は、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜を用い、ラビング処理を行うこと無く、偏光照射によって配向処理を行う方法を利用する。そして、偏光照射の後、その側鎖型高分子膜を加熱する工程を設けて液晶配向膜を製造する。このとき、偏光の照射量と偏光照射後の加熱工程での加熱温度を最適化することにより、液晶配向膜において高効率な配向処理を実現し、高い効率で、かつ良好な配向制御能の付与を実現することができる。
本発明は、以下を要旨とするものである。
（１）［Ｉ］基板上に、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子膜を形成する工程、
［ＩＩ］前記側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程、及び
［ＩＩＩ］前記紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程
を有する液晶配向膜の製造方法であって、
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記側鎖型高分子膜の、前記偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内であることを特徴とする液晶配向膜の製造方法。【００１４】
（２）［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜５０％の範囲内である上記（１）に記載の液晶配向膜の製造方法。
（３）［ＩＩＩ］工程の加熱温度が、前記側鎖型高分子膜が液晶性を発現する温度範囲の下限より１０℃高い温度から当該温度範囲の上限より１０℃低い温度までの範囲の温度である上記（１）又は（２）に記載の液晶配向膜の製造方法。
（４）前記、液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子に含有される感光性基がアゾベンゼン、スチルベン、桂皮酸、桂皮酸エステル、カルコン、クマリン、トラン、フェニルベンゾエート、又はその誘導体である上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法。【００１５】
（５）［Ｉ］基板上に、所定の温度範囲で液晶性を発現する光架橋性の側鎖型高分子膜を形成する工程、
［ＩＩ］前記光架橋性側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程、及び
［ＩＩＩ］前記紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程
［ＩＶ］前記紫外線を照射され、その後加熱された側鎖型高分子膜に無偏光の紫外線を照射する工程
を有する液晶配向膜の製造方法であって、
［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記側鎖型高分子膜の、前記偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内であることを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
（６）［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、前記ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜５０％の範囲内である上記（５）に記載の液晶配向膜の製造方法。
（７）［ＩＩＩ］工程の加熱温度が、前記側鎖型高分子膜が液晶性を発現する温度範囲の下限より１０℃高い温度から当該温度範囲の上限より１０℃低い温度までの範囲の温度である上記（５）又は（６）に記載の液晶配向膜の製造方法。
（８）[ＩＶ]工程の紫外線照射により、前記側鎖型高分子膜の有する光架橋性基の２０モル％以上が反応する上記（５）〜（７）のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法。
（９）前記、液晶性を発現する光架橋性の側鎖型高分子に含有される感光性基が桂皮酸、桂皮酸エステル、カルコン、クマリン、トラン、又はその誘導体である上記（５）〜（８）のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法。【００１６】
（１０）前記側鎖型高分子膜は、炭化水素、アクリレート、及びメタクリレートからなる群から選択される少なくとも１種から構成された主鎖と、下記式（１）〜（７）の少なくとも１種で表される側鎖とを有する構造である上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法。
【化１】
2013081066.tif 000003
【００１７】
（式（１）中、Ａ１、Ｂ１はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｙ１はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。Ｘ１は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、ｌ１（ｌ１ともいう）は１〜１２の整数を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｎ１は１〜１２の整数を表す。式（２）中、Ａ２、Ｂ２、Ｄ１はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｙ２はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。Ｘ２は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、Ｒ１は水素原子、又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。ｌ２（ｌ２ともいう）は１〜１２の整数を表し、ｍ２は１〜３の整数を表し、ｎ２は１〜１２の整数を表す。式（３）中、Ａ３は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｘ３は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、Ｒ２は水素原子、又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。ｌ３（ｌ３ともいう）は１〜１２の整数を表し、ｍ３は１〜３の整数を表す。式（４）中、ｌ４（ｌ４ともいう）は１〜１２の整数を表す。式（５）中、Ａ４は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｘ４は−ＣＯＯ−を表し、Ｙ３はベンゼン環、ナフタレン環、及びビフェニル環からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。ｌ５（ｌ５ともいう）は１〜１２の整数を表し、ｍ４は１〜３の整数を表す。式（６）中、Ａ５は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｒ３は水素原子、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、炭素数１〜６のアルキル基、及び炭素数１〜６のアルキルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表す。ｌ６（ｌ６ともいう）は１〜１２の整数を表す。式（６）中のベンゼン環に結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。式（７）中、Ａ６は単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、又はＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｂ３は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表す。Ｗ１はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、及び炭素数５〜８の環状炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種の基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、又はアルキルオキシ基で置換されても良い。ｌ７は１〜１２の整数を表し、ｍ５、ｍ６はそれぞれ１〜３の整数を表す。）【００１８】
（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜。
（１２）上記（１１）に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高効率な配向処理を可能とする液晶配向膜の製造方法が提供される。
また、その液晶配向膜の製造方法を用いて、高効率な配向処理を可能とする液晶配向膜を提供することができる。さらに、その液晶配向膜を用いて、高効率な配向処理を実現して製造された液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の形態の液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図である。（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、特に導入された異方性が小さい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＶ］の工程を有する液晶配向膜の製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜１５％の範囲内である場合の模式図である。（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図（ｄ）は加熱後に無偏光照射した側鎖型高分子膜の状態を模式的示す図である。前記第１の形態については、後述する。
【００２１】
【図２】本発明の第１の形態の液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図であり、特に導入された異方性が大きい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＶ］の工程を有する液晶配向膜の製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１５％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図（ｄ）は加熱後に無偏光照射した側鎖型高分子膜の状態を模式的示す図である。
【００２２】
【図３】本発明の第２の形態の液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図であり、特に、側鎖型高分子が上述の式（６）で表される構造の場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の工程を有する製造方法において、式（６）で表される構造の側鎖型高分子膜を用いた場合における、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。（a）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図である。前記第２の形態については、後述する。
【００２３】
【図４】本発明の第２の形態の液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図であり、特に、側鎖型高分子が上述の式（７）で表される構造の場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の工程を有する製造方法において、式（７）で表される構造の側鎖型高分子を用いた場合における、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。（a）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の液晶配向膜の製造方法において用いる、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜は、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子膜である。そして、主鎖に結合する側鎖は感光性を有し、光に感応して架橋反応、異性化反応、又は光フリース転位を起こすことができる。主鎖に結合する感光性を有する基は特に限定されないが、光に感応して架橋反応、又は光フリース転位を起こす構造が望ましい。この場合、熱などの外部ストレスに曝されたとしても、実現された配向制御能を長期間安定に保持することができる。液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜の構造は、そうした特性を満足するものであれば特に限定されないが、側鎖構造に剛直なメソゲン成分を有することが好ましい。
【００２５】
この場合、該側鎖型高分子を液晶配向膜とした際に、安定な液晶配向を得ることができる。該高分子の構造は、例えば、主鎖とそれに結合する側鎖を有し、その側鎖が、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルシクロヘキシル基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基などのメソゲン成分と、先端部に結合された、光に感応して架橋反応や異性化反応をする感光性基とを有する構造や、主鎖とそれに結合する側鎖を有し、その側鎖がメソゲン成分ともなり、かつ光フリース転位反応をするフェニルベンゾエート基を有する構造とすることができる。
【００２６】
液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜の構造のより具体的な例としては、炭化水素、アクリレート、メタクリレート、マレイミド及びシロキサンからなる群から選択される少なくとも１種から構成された主鎖と、下記式（１）〜（７）の少なくとも１種からなる側鎖を有する構造であることが好ましい。
【００２７】
【化２】
2013081066.tif 000004
【００２８】
（式（１）中の、Ａ１、Ｂ１、Ｘ１、Ｙ１、ｌ１、ｍ１、ｎ１は、上記で定義したとおりであり、式（２）中の、Ａ２、Ｂ２、Ｄ１、Ｘ２、Ｙ２、Ｒ１、ｌ２、ｍ２、ｎ２は上記で定義したとおりであり、式（３）中の、Ａ３、Ｘ３、Ｒ２、ｌ３、ｍ３は、上記で定義したとおりであり、式（４）中のｌ４は上記で定義したとおりであり、式（５）中のＡ４、Ｘ４、Ｙ３、ｌ５、ｍ４は上記で定義したとおりであり、式（６）中のＡ５、Ｒ３、ｌ６は上記で定義したとおりであり。式（７）中のＡ６、Ｂ３、Ｗ１、ｌ７、ｍ５、ｍ６は上記で定義したとおりである。）
【００２９】
上記式（１）〜（７）で表される側鎖は、ビフェニル、ターフェニル、フェニルシクロヘキシル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼンなどの基をメソゲン成分として有する構造を備える。そして、その先端部には、光に感応して二量化反応を起こし、架橋反応をする感光性基を有するか、主鎖とそれに結合する側鎖を有し、その側鎖がメソゲン成分ともなり、かつ光フリース転位反応をするフェニルベンゾエート基を有する、少なくともいずれか一方を有する。
【００３０】
本発明において、側鎖型高分子膜は、液晶性や光反応性を失わない範囲で、光反応性を持たない側鎖構造と併用しても良い。例を挙げると下記式（８）のような構造が挙げられる。
【化３】
2013081066.tif 000005
上記式（８）中、Ｅ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−を表し、Ｚは単結合、−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−、又はＣ6Ｈ4−を表し、ｋ１は１〜１２の整数を表し、ｐ１、ｑ１はそれぞれ独立して０〜３の整数を表し、Ｒ４は水素原子、−ＮＯ２、−ＣＮ、−Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）２、−Ｃ＝ＣＨ−ＣＮ、ハロゲン基、炭素数１〜６のアルキルオキシ基、カルボキシル基、又はその組み合わせからなる基を表す。
【００３１】
以下では、本発明の液晶配向膜の製造方法において用いられる、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜について、単に本発明の側鎖型高分子膜と称することにする。
本発明の液晶配向膜の製造方法は、本発明の側鎖型高分子を用いて基板上に塗膜を形成した後、偏光した紫外線を照射する。次いで、加熱を行うことにより側鎖型高分子膜への高効率な異方性の導入を実現し、液晶の配向制御能を備えた液晶配向膜を製造する。本発明の液晶配向膜の製造方法では、本発明の側鎖型高分子膜の光反応と液晶性に基づく自己組織化によって誘起される分子再配向の原理を利用して、側鎖型高分子膜への高効率な異方性の導入を実現する。さらに、本発明の液晶配向膜の製造方法で、光反応性基として光架橋性基を有する構造の場合、本発明の側鎖型高分子を用いて基板上に塗膜を形成した後、偏光した紫外線を照射し、次いで、加熱を行った後、無偏光の紫外線を照射することで、高分子膜中に導入された異方性を固定化できる。
【００３２】
図１は、本発明の液晶配向膜の製造方法において、光反応性基として光架橋性基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図である。図１（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図１（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図１（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図1（ｄ）は無偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、特に導入された異方性が小さい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＶ］の工程を有する液晶配向膜の製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜１５％の範囲内である場合の模式図である。
【００３３】
図２は、本発明の液晶配向膜の製造方法において、光反応性基として光架橋性基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図である。図２（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図２（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図２（ｄ）は無偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、特に導入された異方性が大きい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＶ］の工程を有する液晶配向膜の製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１５％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。
【００３４】
図３は本発明の液晶配向膜の製造方法において、光反応性基として上述の式（６）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図である。図３（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図３（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図３（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、特に導入された異方性が小さい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の工程を有する製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。
【００３５】
図４は本発明の液晶配向膜の製造方法において、光反応性基として上述の式（７）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜の製造方法における異方性の導入処理を模式的に説明する一つの例の図である。図４（ａ）は、偏光照射前の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は、偏光照射後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、図４（ｃ）は、加熱後の側鎖型高分子膜の状態を模式的に示す図であり、特に導入された異方性が大きい場合、すなわち、本発明の上記［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の工程を有する製造方法において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合の模式図である。
【００３６】
以下、光反応性基として光架橋性基を有する構造の側鎖型高分子を用いた実施の形態を第１の形態、光反応性基として光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた実施の形態を第２の形態と称して説明することにする。
本発明の第１の形態の液晶配向膜の製造方法における、側鎖型高分子膜への異方性の導入処理で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜１５％の範囲内である場合は、先ず、基板上に本発明の側鎖型高分子膜１を形成する。図１（ａ）に示すように、基板上に形成された本発明の側鎖型高分子膜１では、側鎖２がランダムに配列する構造を有する。側鎖型高分子膜１の側鎖２のランダム配列に従い、側鎖２のメソゲン成分及び感光性基もランダムに配向しており、その側鎖型高分子膜１は等方性である。
【００３７】
本発明の第１の形態の液晶配向膜の製造方法における、側鎖型高分子膜への異方性の導入処理で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１５％〜７０％の範囲内である場合は、先ず、基板上に本実施の形態の側鎖型高分子膜３を形成する。図２（ａ）に示すように、基板上に形成された本発明の側鎖型高分子膜３では、側鎖４がランダムに配列する構造を有する。側鎖型高分子膜３の側鎖４のランダム配列に従い、側鎖４のメソゲン成分及び感光性基もランダムに配向しており、その側鎖型高分子膜２は等方性である。
【００３８】
本発明の第２の形態の液晶配向膜の製造方法における、側鎖型高分子膜への異方性の導入処理で、上述の式（６）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いた場合において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合は、先ず、基板上に本発明の側鎖型高分子膜５を形成する。図３（ａ）に示すように、基板上に形成された本発明の側鎖型高分子膜５では、側鎖６がランダムに配列する構造を有する。側鎖型高分子膜５の側鎖６のランダム配列に従い、側鎖６のメソゲン成分及び感光性基もランダムに配向しており、その側鎖型高分子膜５は等方性である。
【００３９】
本発明の第２の形態の液晶配向膜の製造方法における、側鎖型高分子膜への異方性の導入処理で、上述の式（７）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いた場合において、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合は、先ず、基板上に本発明の側鎖型高分子膜７を形成する。図４（ａ）に示すように、基板上に形成された本発明の側鎖型高分子膜７では、側鎖８がランダムに配列する構造を有する。側鎖型高分子膜７の側鎖８のランダム配列に従い、側鎖８のメソゲン成分及び感光性基もランダムに配向しており、その側鎖型高分子膜７は等方性である。
【００４０】
本発明の第１の形態で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜１５％の範囲内である場合において、この等方性の本発明の側鎖型高分子膜１に対し、偏光した紫外線を照射する。すると、図１（ｂ）に示すように、紫外線の偏光方向と平行な方向に配列する側鎖２のうちの感光性基を有する側鎖２ａの感光性基が優先的に二量化反応などの光反応を起こす。その結果、光反応をした側鎖２ａの密度が照射紫外線の偏光方向で僅かに高くなり、結果として本発明の側鎖型高分子膜１に非常に小さな異方性が付与される。
【００４１】
本発明の第１の形態で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１５％〜７０％の範囲内である場合において、この等方性の本発明の側鎖型高分子膜３に対し、偏光した紫外線を照射する。すると、図２（ｂ）に示すように、紫外線の偏光方向と平行な方向に配列する側鎖４のうちの感光性基を有する側鎖４ａの感光性基が優先的に二量化反応などの光反応を起こす。その結果、光反応をした側鎖４ａの密度が照射紫外線の偏光方向で高くなり、結果として本発明の側鎖型高分子膜３に小さな異方性が付与される。
【００４２】
本発明の第２の形態で、上述の式（６）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いて、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合において、この等方性の本発明の側鎖型高分子膜５に対し、偏光した紫外線を照射する。すると、図３（ｂ）に示すように、紫外線の偏光方向と平行な方向に配列する側鎖６のうちの感光性基を有する側鎖６ａの感光性基が優先的に光フリース転位などの光反応を起こす。その結果、光反応をした側鎖６ａの密度が照射紫外線の偏光方向で僅かに高くなり、結果として本発明の側鎖型高分子膜５に非常に小さな異方性が付与される。
【００４３】
本発明の第２の形態で、上述の式（７）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いて、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合において、この等方性の本発明の側鎖型高分子膜７に対し、偏光した紫外線を照射する。すると、図４（ｂ）に示すように、紫外線の偏光方向と平行な方向に配列する側鎖８のうちの感光性基を有する側鎖８ａの感光性基が優先的に光フリース転位などの光反応を起こす。その結果、光反応をした側鎖８ａの密度が照射紫外線の偏光方向で高くなり、結果として本発明の側鎖型高分子膜７に小さな異方性が付与される。
【００４４】
次いで、本発明の第１の形態で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜１５％の範囲内である場合において、偏光照射後の本発明の側鎖型高分子膜１を加熱し、液晶状態にする。すると図１（ｃ）に示すように、側鎖型高分子膜１では、照射紫外線の偏光方向と平行な方向と垂直な方向との間で、生じた架橋反応の量が異なっている。この場合、照射紫外線の偏光方向と平行方向に生じた架橋反応の量が非常に小さいため、この架橋反応部位は可塑剤としての働きをする。そのため、照射紫外線の偏光方向と垂直方向の液晶性が平行方向の液晶性より高くなり、照射紫外線の偏光方向と平行な方向に自己組織化してメソゲン成分を含む側鎖２が再配向する。その結果、光架橋反応で誘起された本発明の側鎖型高分子膜１の非常に小さな異方性は、熱によって増幅され、本発明の側鎖型高分子膜１においてより大きな異方性が付与されることになる。
【００４５】
同様に、本発明の第１の形態で、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１５％〜７０％の範囲内である場合において、偏光照射後の本発明の側鎖型高分子膜３を加熱し、液晶状態にする。すると図２（ｃ）に示すように、側鎖型高分子膜３では、照射紫外線の偏光方向と平行な方向と垂直な方向との間で、生じた架橋反応の量が異なっている。そのため、照射紫外線の偏光方向と平行な方向に自己組織化してメソゲン成分を含む側鎖４が再配向する。その結果、光架橋反応で誘起された本発明の側鎖型高分子膜３の小さな異方性は、熱によって増幅され、本発明の側鎖型高分子膜３においてより大きな異方性が付与されることになる。
【００４６】
同様に、本発明の第２の形態で、上述の式（６）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いて、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合において、偏光照射後の本発明の側鎖型高分子膜５を加熱し、液晶状態にする。すると図３（ｃ）に示すように、側鎖型高分子膜５では、照射紫外線の偏光方向と平行な方向と垂直な方向との間で、生じた光フリース転位反応の量が異なっている。この場合、照射紫外線の偏光方向と垂直方向に生じた光フリース転位体の液晶配向力が反応前の側鎖の液晶配向力より強いため、照射紫外線の偏光方向と垂直な方向に自己組織化してメソゲン成分を含む側鎖６が再配向する。その結果、光フリース転位反応で誘起された本発明の側鎖型高分子膜５の非常に小さな異方性は、熱によって増幅され、本発明の側鎖型高分子膜５においてより大きな異方性が付与されることになる。
【００４７】
同様に、本発明の第２の形態で、上述の式（７）で表される、光フリース転位基を有する構造の側鎖型高分子を用いた液晶配向膜を用いて、［ＩＩ］工程の紫外線照射量が、ΔＡを最大にする紫外線照射量の１％〜７０％の範囲内である場合において、偏光照射後の本発明の側鎖型高分子膜７を加熱し、液晶状態にする。すると図４（ｃ）に示すように、側鎖型高分子膜７では、照射紫外線の偏光方向と平行な方向と垂直な方向との間で、生じた光フリース転位反応の量が異なっている。光フリース転位体８（a）のアンカリング力は転位前の側鎖８より強いため、ある一定量以上の光フリース転位体が生じると、照射紫外線の偏光方向と平行な方向に自己組織化してメソゲン成分を含む側鎖８が再配向する。その結果、光フリース転位反応で誘起された本発明の側鎖型高分子膜７の小さな異方性は、熱によって増幅され、本発明の側鎖型高分子膜７においてより大きな異方性が付与されることになる。
【００４８】
さらに、本発明の第１の形態において、図１（ｄ）や図２（ｄ）に示すように、本発明の側鎖型高分子の光反応性基が光架橋性基である場合、図１（ｃ）や図２（ｃ）に示されるような、メソゲンの自己組織化により側鎖高分子膜に異方性を誘起された後、無偏光照射することで、誘起された大きな異方性が固定化される。
したがって、本発明の液晶配向膜の製造方法では、本発明の側鎖型高分子膜への偏光した紫外線の照射と加熱処理、さらに、本発明の第１の形態の場合は加熱処理の後の無偏光照射とを順次行うことにより、高効率に異方性の導入された液晶配向膜を得ることができる。
そして、本発明の液晶配向膜の製造方法では、本発明の側鎖型高分子膜への偏光した紫外線の照射量と、加熱処理における加熱温度を最適化する。それにより高効率な、側鎖型高分子膜への異方性の導入を実現することができる。
【００４９】
本発明者は、鋭意検討を行った結果、次の知見を得た。すなわち、本発明の側鎖型高分子膜への高効率な異方性の導入に最適な偏光紫外線の照射量は、その側鎖型高分子膜において感光性基が光架橋反応や光異性化反応、若しくは光フリース転位反応する量を最適にする偏光紫外線の照射量に対応する。本発明の側鎖型高分子膜に対して偏光した紫外線を照射した結果、光架橋反応や光異性化反応、若しくは光フリース転位反応する側鎖の感光性基が少ないと、十分な光反応量とならない。その場合、その後に加熱しても十分な自己組織化は進行しない。
【００５０】
一方、本発明の側鎖型高分子膜で、光架橋性基を有する構造に対して偏光した紫外線を照射した結果、架橋反応する側鎖の感光性基が過剰となると側鎖での架橋反応が進行しすぎることになる。その場合、得られる膜は剛直になって、その後の加熱による自己組織化の進行の妨げとなることがある。また、本発明の側鎖型高分子膜で、光フリース転位基を有する構造に対して偏光した紫外線を照射した結果、光フリース転位反応する側鎖の感光性基が過剰となると、側鎖型高分子膜の液晶性が低下しすぎることになる。その場合、得られる膜の液晶性も低下し、その後の過熱による自己組織化の進行の妨げとなることがある。さらに、光フリース転位基を有する構造に対して偏光した紫外線を照射する場合、紫外線の照射量が多すぎると、本発明の側鎖型高分子が光分解し、その後の過熱による自己組織化の進行の妨げとなることがある。
【００５１】
したがって、本発明の側鎖型高分子膜において、偏光紫外線の照射によって側鎖の感光性基が光架橋反応や光異性化反応、若しくは光フリース転位反応する最適な量は、その側鎖型高分子膜の有する感光性基の０．１モル％〜４０モル％にすることが好ましく、０．１モル％〜２０モル％にすることがより好ましい。本発明において、光反応する側鎖の感光性基の量をこのような範囲にすることにより、その後の加熱処理での自己組織化が効率良く進み、膜中での高効率な異方性の形成が可能となる。
【００５２】
本発明の液晶配向膜の製造方法では、偏光した紫外線の照射量の最適化により、側鎖型高分子膜の側鎖における、感光性基の光架橋反応や光異性化反応、又は光フリース転位反応の量を最適化する。そして、その後の加熱処理と併せて、高効率な、側鎖型高分子膜への異方性の導入を実現する。その場合、好適な偏光紫外線の量については、本発明の側鎖型高分子膜の紫外吸収の評価に基づいて行うことが可能である。
【００５３】
すなわち、本発明の側鎖型高分子膜について、偏光紫外線照射後の、偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸収と、垂直な方向の紫外線吸収とをそれぞれ測定する。紫外吸収の測定結果から、その側鎖型高分子膜における、偏光した紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを評価する。そして、本発明の側鎖型高分子膜において実現されるΔＡの最大値（ΔＡｍａｘ）とそれを実現する偏光紫外線の照射量を求める。本発明の液晶配向膜の製造方法では、このΔＡｍａｘを実現する偏光紫外線照射量を基準として、液晶配向膜の製造において照射する、好ましい量の偏光した紫外線量を決めることができる。
【００５４】
本発明の液晶配向膜の製造方法では、本発明の側鎖型高分子膜への偏光した紫外線の照射量を、ΔＡｍａｘを実現する偏光紫外線の量の１％〜７０％の範囲内とすることが好ましく、１％〜５０％の範囲内とすることがより好ましい。本発明の側鎖型高分子膜において、ΔＡｍａｘを実現する偏光紫外線の量の１％〜５０％の範囲内の偏光紫外線の照射量は、その側鎖型高分子膜の有する感光性基全体の０．１モル％〜２０モル％を光架橋反応させる偏光紫外線の量に相当する。
【００５５】
次に、本発明の液晶配向膜の製造方法では、本発明の側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射した後、その側鎖型高分子膜の加熱を行う。本発明の側鎖型高分子膜は、所定の温度範囲で液晶性を発現し得る高分子膜である。偏光紫外線照射後の加熱処理は、この側鎖型高分子膜の液晶性を発現させる温度を基準にして決めることができる。すなわち、偏光紫外線照射後の加熱温度は、本発明の側鎖型高分子膜が液晶性を発現する温度範囲（以下、液晶温度範囲と言う。）の下限より１０℃高い温度からその液晶温度範囲の上限より１０℃低い温度までの範囲の温度であることが好ましい。
【００５６】
本発明の側鎖型高分子膜は、偏光した紫外線の照射後に、加熱され、液晶状態となって、偏光方向と平行な方向に自己組織化して再配向する。その結果、光架橋反応や光異性化反応、及び、光フリース転位反応で誘起された本発明の側鎖型高分子膜の小さな異方性は、熱によって増幅されることになる。しかし、本発明の側鎖型高分子膜が加熱により液晶状態を呈している場合でも、加熱温度が低いと、液晶状態の側鎖型高分子膜の粘度は高く、自己組織化による再配向が生じにくくなってしまう。例えば、加熱温度が本発明の側鎖型高分子膜の液晶温度範囲の下限から１０℃高い温度までの範囲である場合、本発明の側鎖型高分子膜における熱による異方性の増幅効果を十分なものとすることができない。
【００５７】
また、本発明の側鎖型高分子膜が加熱により液晶状態を呈しているとしても、加熱温度が高いと、側鎖型高分子膜の状態が等方性の液体状態に近くなり、自己組織化によって一方向に再配向することが困難になってしまう。例えば、加熱温度が本発明の側鎖型高分子膜の液晶温度範囲の上限から１０℃低い温度より高い温度である場合、本発明の側鎖型高分子膜における熱による異方性の増幅効果を十分なものとすることができない。
【００５８】
以上より、本発明の液晶配向膜の製造方法では、側鎖型高分子膜への高効率な異方性の導入を実現するため、その側鎖型高分子膜の液晶温度範囲を基準として好適な加熱温度を定める。そして上述したように、偏光紫外線照射後の加熱の温度を、その側鎖型高分子膜の液晶温度範囲の下限より１０℃高い温度を下限とし、液晶温度範囲の上限より１０℃低い温度を上限とする範囲内の温度とする。したがって、例えば、本発明の側鎖型高分子膜の液晶温度範囲が１００℃〜２００℃である場合、偏光紫外線照射後の加熱の温度を１１０℃〜１９０℃とすることが望ましい。こうすることにより、本発明の側鎖型高分子膜において、より大きな異方性が付与されることになる。
【００５９】
以上では、本発明の液晶配向膜の製造方法における配向処理を説明したが、次に本発明の液晶配向膜の製造方法について説明する。
本発明の液晶配向膜の製造方法は、以下の［１］〜［ＩＩＩ］の工程、又は以下の［１］〜[ＩＶ]の工程を以下の順で有する。そして、高い効率で異方性の導入された液晶配向膜を製造する。
［Ｉ］基板上に、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子膜を形成する工程、
［ＩＩ］工程［Ｉ］で得られた側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する工程
［ＩＩＩ］工程［ＩＩ］で偏光した紫外線の照射された側鎖型高分子膜を加熱する工程
［ＩＶ］前記紫外線を照射され、その後加熱された側鎖型高分子膜に無偏光の紫外線を照射する工程
以下、本発明の液晶配向膜の製造方法の有する［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の工程、又は以下の［１］〜[ＩＶ]の工程の各工程について説明する。
【００６０】
工程［Ｉ］では、基板上の本発明の側鎖型高分子膜を形成する。基板については、特に限定はされないが。例えば、ガラス基板の他、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板などの透明基板を用いることができる。得られた液晶配向膜の適用を考慮し、液晶表示素子の製造のプロセスの簡素化の観点から、液晶駆動のためのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）電極などが形成された基板を用いるも可能である。また、反射型の液晶表示素子への適用を考慮し、シリコンウェハなどの不透明な基板も使用でき、この場合の電極としてアルミなどの光を反射する材料を使用したものも使用できる。
【００６１】
本発明の側鎖型高分子膜が所望の溶剤に溶解された溶液状である場合、基板上の膜形成は、その溶液状の側鎖型高分子膜を塗布することにより行う。塗布法方は特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷又はインクジェット法などで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナ法（回転塗布法）又はスプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
【００６２】
基板上に溶液状の本発明の側鎖型高分子膜を塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン又はＩＲ（赤外線）型オーブンなどの加熱手段により２０℃〜１８０℃、好ましくは４０℃〜１５０℃で溶媒を蒸発させて本発明の側鎖型高分子膜を得ることができる。側鎖型高分子膜の厚みは、厚すぎると液晶配向膜を適用する液晶表示素子の消費電力の面で不利となり、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、好ましくは５ｎｍ〜３００ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍである。
尚、［Ｉ］工程の後、続く［ＩＩ］工程の前に、側鎖型高分子膜の形成された基板を室温にまで冷却する工程を設けることも可能である。
【００６３】
工程［ＩＩ］では、工程［Ｉ］で得られた側鎖型高分子膜に偏光した紫外線を照射する。側鎖型高分子膜の膜面に偏光した紫外線を照射する場合、基板に対して一定の方向から偏光板を介して偏光された紫外線を照射する。使用する紫外線としては、波長１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の紫外線を使用することがきる。好ましくは、使用する側鎖型高分子膜の種類によりフィルター等を介して最適な波長を選択する。そして、例えば、選択的に光架橋反応を誘起できるように、波長２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の紫外線を選択して使用することがきる。紫外線としては、例えば、高圧水銀灯から放射される光を用いることができる。
偏光した紫外線の照射量については、上述したように、使用する本発明の側鎖型高分子膜のΔＡｍａｘを実現する偏光紫外線の量の１％〜７０％の範囲内とすることが好ましく、１％〜５０％の範囲内とすることがより好ましい。
【００６４】
工程［ＩＩＩ］では、工程［ＩＩ］で偏光した紫外線の照射された側鎖型高分子膜加熱する。加熱は、ホットプレート、熱循環型オーブン又はＩＲ（赤外線）型オーブンなどの加熱手段を用いる。加熱の温度については、上述したように、使用する本発明の側鎖型高分子膜の液晶性を発現させる温度を考慮して決めることができる。すなわち、偏光紫外線照射後の加熱温度は、使用する本発明の側鎖型高分子膜が液晶性を発現する液晶温度範囲の下限より１０℃高い温度を下限とし、液晶温度範囲の上限より１０℃低い温度を上限とする範囲の温度であることが好ましい。
以上の工程を有することにより、本発明の液晶配向膜の製造方法では、高効率な、側鎖型高分子膜への異方性の導入を実現する。そして、高効率に本発明の液晶配向膜を製造することができる。
工程［ＩＶ］では、前記紫外線を照射され、その後加熱された側鎖型高分子膜に無偏光の紫外線を照射する。この工程により、[II]工程で反応せずに残り、[III]工程で再配向した本発明の側鎖型高分子膜が架橋反応を起こし、配向が安定化する。
[ＩＶ]工程の紫外線照射により、前記側鎖型高分子膜の有する光架橋性基の２０モル％以上を反応させることが好ましい。換言すれば、[II]工程で光架橋性基が２０モル％以上残っていないと、この工程において充分に配向安定化させることが容易でない。再配向した光反応性基がその配向状態のまま固定化され難いためである。上記式（６）、（７）の場合、この工程を行うと逆に本発明の効果が発揮することが容易でない。
【実施例】
【００６５】
本発明の実施形態について、実施例を挙げてより詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
＜合成例１＞
４，４’−ビフェニルジオールと１，６−ジブロモヘキサンをアルカリ条件下で加熱することにより、４’−（６−ブロモヘキシルオキシ）ビフェニル−４−オールを合成した。この生成物にメタクリル酸リチウム反応させ、２−（４’−ヒドロキシビフェニル−４−イルオキシ）ヘキシルオキシメタクリレートを得た。次いで、塩基性条件化において、４−メトキシシンナモイルクロリドを加え下記式（９）に示される化合物を合成した。
＜合成例２＞
１−ヒドロキシシンナミックアシッドと１−ヒドロキシ−６−ヘキサノールをアルカリ条件下で加熱することにより４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）シンナミックアシッドを合成した。この生成物にメタクリル酸クロライドを塩基性条件下で反応させ、下記式（１０）に示される化合物を得た。【００６６】
＜合成例３＞
１−ヒドロキシ安息香酸と１−ヒドロキシ−６−ヘキサノールをアルカリ条件下で加熱することにより４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）安息香酸を合成した。この生成物にメタクリル酸クロライドを塩基性条件下で反応させ、下記式（１１）に示される化合物を得た。
＜合成例４＞
４−ヨードフェノールと６−クロロ−１−ヘキサノールをアルカリ条件化で加熱することにより４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）ヨードフェノールを合成した。この生成物に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させた後、アルカリ条件化で過熱することで４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）エチニルベンゼン（化合物Ａ）を得た。また、別経路において、４−メトキシシンナミックアシッドクロライドと４−ヨードフェノールを反応させ、４−ヨードフェニル−３−（４−メトキシフェニル）アクリレート（化合物Ｂ）を合成した。続いて、化合物Ａと化合物Ｂを塩基性条件下で反応させることにより、下記式（１２）に示される化合物を得た。【００６７】
＜合成例５＞
１−ヒドロキシ安息香酸と１−ヒドロキシ−６−ヘキサノールをアルカリ条件下で加熱することにより４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）安息香酸を合成した後、塩化チオニルを加えることにより、４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）安息香酸クロライドを得た。この生成物にｐ−メトキシフェノールを塩基性条件下で反応させ、下記式（１３）に示される化合物を得た。
＜合成例６＞
上記式（９）で示されるメタクリル酸エステルをテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して重合することにより重合体１を得た。この重合体１は１１６℃〜３１５℃の温度範囲で液晶性を示した。
＜合成例７＞
上記式（１０）で示されるメタクリル酸エステルをテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して重合することにより重合体２を得た。この重合体２は１３５℃〜１８７℃の温度範囲で液晶性を示した。【００６８】
＜合成例８＞
上記式（１０）で示されるメタクリル酸エステルと上記式（１１）で示されるメタクリル酸エステルを２５対７５となる割合でテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して重合することにより重合体３を得た。この重合体３は１４６℃〜１８３℃の温度範囲で液晶性を示した。
＜合成例９＞
上記式（１２）で示されるメタクリル酸エステルをテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して重合することにより重合体４を得た。この重合体４は６６℃〜３２０℃の温度範囲で液晶性を示した。
＜合成例１０＞
上記式（１３）で示されるメタクリル酸エステルをテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して重合することにより重合体５を得た。この重合体５は１４３℃〜２８３℃の温度範囲で液晶性を示した。【００６９】
【化４】
2013081066.tif 000006
【００７０】
＜異方性を導入された液晶配向膜の作成＞
＜実施例１＞
合成例６で得られた重合体１を用い、塩化メチレンに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１９０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成した。この基板を用いて紫外吸収スペクトルを測定したところ、最大吸光度は３１４ｎｍで０．８９であった。得られた基板上の側鎖型高分子膜に、グランテーラープリズムを用いて直線偏光に変換した紫外線を照射した。【００７１】
こうして得られた基板上の側鎖型高分子膜を用いて紫外吸収スペクトルを測定し、側鎖型高分子膜について、照射した偏光紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを評価した。ΔＡは偏光紫外線を波長３６５ｎｍ換算で４５００ｍＪ照射した際に、３１４ｎｍで最大０．２となるが、ΔＡが０．０６５（最大値に対して３２％の差）になるように偏光紫外線を６５０ｍＪ照射し、続いて、この基板を１５５℃まで加熱し、側鎖型高分子膜を液晶相として、そのまま５分間保持した。その後、室温まで冷却して、膜中に異方性の導入された側鎖型高分子膜を有する基板を得た。その際のΔＡは１．８に増幅され、配向度は０．７３となった。次に、異方性の導入された側鎖型高分子膜を有する基板に波長３６５ｎｍ換算で１５００ｍＪの無偏光紫外線を照射することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。【００７２】
＜実施例２＞
合成例６で得られた重合体１を用い、偏光紫外線の照射量を５００ｍＪ（ΔＡの最大値の２５％のΔＡとなる照射量）とした以外は実施例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行った。その結果、熱処理前後のΔＡは０．０５から１．８５に増幅され、その時の配向度は３１４ｎｍで０．７４となった。その後、実施例１と同様に無偏光紫外線を照射し、液晶配向膜を有する基板を得た。
＜実施例３＞
合成例７で得られた重合体２をテトラヒドロフランに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１５０ｎｍの厚さでスピンコートしたこと、偏光紫外線の照射量を５ｍＪ（ΔＡの最大値の１０％のΔＡとなる照射量）とし、その後の熱処理を１６５℃で５分間とした以外は実施例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行った。その結果、熱処理前後のΔＡは０．０３から１．６に増幅され、その時の配向度は３１４ｎｍで０．７２となった。その後、実施例１と同様に無偏光紫外線を１０００ｍＪ照射し、液晶配向膜を有する基板を得た。
＜実施例４＞
合成例８で得られた重合体３を用い、偏光紫外線の照射量を２０ｍＪ（ΔＡの最大値の４０％のΔＡとなる照射量）とした以外は実施例３と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行った。その結果、熱処理前後のΔＡは０．１２から１．６に増幅され、その時の配向度は３１４ｎｍで０．６２となった。その後、実施例１と同様に無偏光紫外線を１０００ｍＪ照射し、液晶配向膜を有する基板を得た。【００７３】
＜実施例５＞
合成例９で得られた重合体４を塩化メチレンに溶解し、光学的に等方性の基板に、約２２０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成したこと、偏光紫外線の照射量を３００ｍＪ（ΔＡの最大値の２９％のΔＡとなる照射量）とし、その後の熱処理を２００℃で５分間とした以外は実施例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行った。その結果、熱処理前後のΔＡは０．０４から１．４に増幅され、その時の配向度は２９４ｎｍで０．６２となった。その後、実施例１と同様に無偏光紫外線を５０００ｍＪ照射し、液晶配向膜を有する基板を得た。
＜実施例６＞
合成例１０で得られた重合体５を塩化メチレンに溶解し、光学的に等方性の基板に、約２２０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成したこと、偏光紫外線の照射量を１０００ｍＪ（ΔＡの最大値の４９％のΔＡとなる照射量）とし、その後の熱処理を１８０℃で５分間とした以外は実施例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行った。その結果、熱処理前後のΔＡは０．０７から１．７に増幅され、その時の配向度は２６２ｎｍで０．７２となる液晶配向膜を有する基板を得た。【００７４】
＜比較例１＞
合成例６で得られた重合体１を用い、塩化メチレンに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１９０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成した。この基板を用いて紫外吸収スペクトルを測定したところ、最大吸光度は３１４ｎｍで０．８９であった。得られた基板上の側鎖型高分子膜に、グランテーラープリズムを用いて直線偏光に変換した紫外線を照射した。
こうして得られた基板上の側鎖型高分子膜を用いて紫外吸収スペクトルを測定し、側鎖型高分子膜について、照射した偏光紫外線の偏光方向と平行な方向の紫外線吸光度と垂直な方向の紫外線吸光度との差であるΔＡを評価した。ΔＡは偏光紫外線を波長３６５ｎｍ換算で４５００ｍＪ照射した際に、３１４ｎｍで最大０．２となるが、ΔＡが０．０６５（最大値に対して３２％の差）になるように偏光紫外線を６５０ｍＪ照射し、続いて、この基板を１５５℃まで加熱し、側鎖型高分子膜を液晶相として、そのまま５分間保持した。その後、室温まで冷却して、膜中に異方性の導入された液晶配向膜を有する基板を得た。その際のΔＡは１．８に増幅され、配向度は０．７３となった。【００７５】
＜比較例２＞
合成例６で得られた重合体１を塩化メチレンに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１９０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成したこと、偏光紫外線の照射量を４５００ｍＪ（ΔＡが最大値となる照射量）とした以外は比較例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行い、膜中に異方性の導入された液晶配向膜を得た。この際、熱処理前後のΔＡは０．０７から０．０７と変化せず、配向度も３１４ｎｍで０．１２であり、ΔＡと配向度の増幅は確認されなかった。
＜比較例３＞
合成例７で得られた重合体２をテトラヒドロフランに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１５０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成したこと、偏光紫外線の照射量を９００ｍＪ（ΔＡが最大値となる照射量）とし、その後の熱処理を１６５℃とした以外は比較例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行い、膜中に異方性の導入された液晶配向膜を得た。この際、熱処理前後のΔＡは０．０７から０．０７と変化せず、配向度も３１４ｎｍで０．１２であり、ΔＡと配向度の増幅は確認されなかった。【００７６】
＜比較例４＞
合成例７で得られた重合体２をテトラヒドロフランに溶解し、光学的に等方性の基板に、約１５０ｎｍの厚さでスピンコートすることで基板上に側鎖型高分子膜を形成したこと、偏光紫外線の照射量を５ｍＪ（ΔＡが最大値の１０％のΔＡとなる照射量）とし、その後の熱処理を重合体２の液晶温度範囲以上である２００℃とした以外は比較例１と同様に偏光紫外線照射とその後の熱処理を行い、液晶配向膜を得た。この際、熱処理前後のΔＡは０．０７から０と減少し、配向ども３１４ｎｍで０となり、高分子薄膜中の異方性が消失した。【００７７】
＜液晶セルの作成と評価＞
＜実施例７＞
実施例１で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、メルクジャパン（株）製の液晶ＺＬＩ−４７９２を挟持したアンチパラレル液晶セルを得た。得られた液晶セルを直交ニコル下で観察したところ、配向不良のない均一な液晶配向が観察された。また、このような異方性を導入された液晶配向膜付きのＩＴＯ基板を２枚作製し、それらの間に液晶ＺＬＩ−４７９２を挟持し、得られた液晶セルをさらに一対の直線偏光板で挟持することにより、液晶の厚さが６μｍのＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示素子を作成した。このＴＮ型液晶表示素子ではＩＴＯ電極への電圧印加による液晶の駆動が確認できた。液晶表示素子は全面にわたり配向欠陥の無いことが確認され、電圧印加による均一な液晶の配向変化が確認された。本実施の形態の液晶配向膜を用い、本実施の液晶表示素子を製造することができた。評価結果を表１にまとめる。
＜実施例８＞
実施例２で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜実施例９＞
実施例３で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜実施例１０＞
実施例４で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。【００７８】
＜実施例１１＞
実施例５で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜実施例１２＞
実施例６で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜比較例５＞
比較例１で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜比較例６＞
比較例２で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜比較例７＞
比較例３で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
＜比較例８＞
比較例４で作成した液晶配向膜を有する基板２枚を用いて、実施例７と同様な方法にて液晶セルを作成した。結果を表１に示す。
以上の評価結果から、本発明の液晶配向膜の製造方法を用い、少ない紫外線照射量によって作製された本発明の液晶配向膜は、液晶表示素子を提供できることがわかった。【００７９】
【表１】
2013081066.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の製造方法は、高効率な配向処理を可能とする液晶配向膜の製造に有用である。
なお、２０１１年１１月２９日に出願された日本特許出願２０１１−２６０１８０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１    側鎖型高分子膜
２、２ａ    側鎖
３    側鎖型高分子膜
４、４ａ    側鎖
５    側鎖型高分子膜
６、６ａ    側鎖
７    側鎖型高分子膜
８、８ａ    側鎖
【図１】
2013081066.tif 000009
【図２】
2013081066.tif 000010
【図３】
2013081066.tif 000011
【図４】
2013081066.tif 000012
【国際調査報告】
2013081066.tif 000013
2013081066.tif 000014