(57)【要約】【課題】一般的な透明フィルム基材を用いて、例えばポリイミド樹脂からなる垂直配向膜を用いた場合と同様の性能を有するリバースモード高分子分散型液晶素子を作製することができる、新規な液晶用配向膜を提供する。【解決手段】本発明は、透明フィルム基材上に形成された透明電極上に紫外線硬化型液晶をホメオトロピック配向させてなることを特徴とする液晶用配向膜である。より具体的には、その透明電極上にホメオトロピック配向型の紫外線硬化型液晶と紫外線硬化型樹脂とを３０：７０〜９９：１の比率で混合した混合物を塗布して構成されることが好ましく、このような新規な液晶用配向膜を用いて、リバースモード高分子分散型液晶素子を製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム基材上に紫外線硬化型液晶をホメオトロピック配向させてなる
ことを特徴とする液晶用配向膜。
【請求項２】
前記透明フィルム基材上にホメオトロピック配向型の前記紫外線硬化型液晶と紫外線硬化型樹脂とを３０：７０〜９９：１の比率で混合した混合物を塗布して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶用配向膜。
【請求項３】
透明フィルム基材上に形成された透明電極上に紫外線硬化型液晶をホメオトロピック配向させてなる
ことを特徴とする液晶用配向膜。
【請求項４】
前記透明電極上にホメオトロピック配向型の前記紫外線硬化型液晶と紫外線硬化型樹脂とを３０：７０〜９９：１の比率で混合した混合物を塗布して構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶用配向膜。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液晶用配向膜を用いたリバースモード高分子分散型液晶素子。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の液晶用配向膜を用いたＶＡモード液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リバースモードの高分子分散型液晶素子に用いることができる、新規な液晶用配向膜、及びそれを用いた高分子分散型液晶素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子分散型液晶素子として、電圧を印加することで散乱状態から透明状態に変化するノーマルモードと、電圧を印加することで透明状態から散乱状態に変化するリバースモードとが存在する。
【０００３】
リバースモードにおいては、樹脂マトリクス中に誘電率異方性が負である液晶材料を分散させた構成となっており、電圧無印加時に液晶分子をホメオトロピック配向させるために、透明電極が形成された基材上にプレチルト角が９０°の配向膜を形成している。
【０００４】
ところで、従来、その配向膜としてはポリイミド樹脂からなる膜（ポリイミド膜）が用いられている。ポリイミド膜の形成には、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の溶液を基板に塗布した後、３００℃〜３５０℃又はそれ以上の温度で長時間加熱処理して脱水、閉環させることによってポリイミド膜を形成する方法がある。また、その他には、ポリアミック酸とポリイミドの重合体を溶剤に溶解させた溶液を塗布乾燥することによりポリイミド膜を作製する方法がある（例えば特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、ポリイミド膜の形成方法においては、上述のように長時間の加熱処理が必要となり、またポリイミド溶液を塗布乾燥する方法においても、ポリイミドを溶解する溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の高沸点溶剤が用いられているため、１８０℃〜２００℃の乾燥温度が必要となる。
【０００６】
このように、リバースモード高分子分散型液晶素子の配向膜を構成するポリイミド膜を形成するにあたっては、高温での処理が必要となっており、基材として一般的なフィルム基材を用いることが難しく、フィルム基材を用いる場合にはポリエーテルニトリルやポリエーテルスルホン等の高価なフィルム基材を使用するしかなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７７８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、一般的な透明フィルム基材を用いて、例えばポリイミド樹脂からなる垂直配向膜を用いた場合と同様の性能を有するリバースモード高分子分散型液晶素子を作製することができる、新規な液晶用配向膜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】
【０００９】
本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、透明フィルム基材上に、ホメオトロピック配向型の紫外線硬化型液晶材料を基材上に塗布して形成した膜が、液晶層を構成する駆動用液晶に対する垂直配向膜として機能することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。
【００１０】
（１）本発明の第１の発明は、透明フィルム基材上に紫外線硬化型液晶をホメオトロピック配向させてなることを特徴とする液晶用配向膜である。
【００１１】
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記透明フィルム基材上にホメオトロピック配向型の前記紫外線硬化型液晶と紫外線硬化型樹脂とを３０：７０〜９９：１の比率で混合した混合物を塗布して構成されることを特徴とする液晶用配向膜である。
【００１２】
（３）本発明の第３の発明は、透明フィルム基材上に形成された透明電極上に紫外線硬化型液晶をホメオトロピック配向させてなることを特徴とする液晶用配向膜である。
【００１３】
（４）本発明の第４の発明は、第３の発明において、前記透明電極上にホメオトロピック配向型の前記紫外線硬化型液晶と紫外線硬化型樹脂とを３０：７０〜９９：１の比率で混合した混合物を塗布して構成されることを特徴とする液晶用配向膜である。
【００１４】
（５）本発明の第５の発明は、第３又は第４の発明に係る液晶用配向膜を用いたリバースモード高分子分散型液晶素子である。
【００１５】
（６）本発明の第６の発明は、第３又は第４の発明に係る液晶配向膜を用いたＶＡモード液晶素子である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、一般的な透明フィルム基材を用いて、例えば従来のポリイミド樹脂からなる垂直配向膜を用いた場合と同様の性能を有するリバースモード分子分散型液晶素子を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】高分子分散型液晶素子の断面の構成を示す模式図である。
【図２】高分子分散型液晶素子の製造工程の流れを示すフロー図である。
【図３】高分子分散型液晶素子の製造の流れを模式的に示した概略図である。
【図４】実施例１、実施例２、及び比較例１で作製したリバースモード高分子分散型液晶素子に対して印加した電圧とヘイズとの関係を示したグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について、以下の順で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１９】
≪１．高分子分散型液晶素子の構成≫
図１は、本実施の形態に係る高分子分散型液晶素子の断面の構成を示す模式図である。この高分子分散型液晶素子１は、電圧を印加することで透明状態から散乱状態に変化するリバースモード型の液晶素子である。
【００２０】
具体的に、高分子分散型液晶素子１は、基材フィルム１１と、透明電極１２と、配向膜１３と、液晶層１４とにより構成されている。この高分子分散型液晶素子１では、１つの基材フィルム１１Ａに、透明電極１２Ａと、配向膜１３Ａとが順次積層され、もう１つの基材フィルム１１Ｂにも同様に、透明電極１２Ｂと、配向膜１３Ｂとが順次積層され、配向膜１３Ａ，１３Ｂが形成された基材フィルム１１Ａ，１１Ｂを互いに貼り合せて液晶層１４を挟み込むようにして構成されている。
【００２１】
（１）基材フィルム
基材フィルム１１Ａ，１１Ｂとしては、特に限定されるものではなく、例えば可撓性を有する各種の透明なフィルム材を用いることができる。具体的には、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ＴＡＣ、ＣＯＰ等を用いることができる。また、基材フィルム１１Ａ，１１Ｂの厚みとしては、例えば２０μｍ〜３００μｍのものを用いることができ、特に５０μｍ〜１５０μｍのものであることが好ましい。
【００２２】
詳しくは後述するが、本実施の形態に係る高分子分散型液晶素子１では、ホメオトロピック配向型の紫外線硬化型液晶材料を基材フィルム１１Ａ，１１Ｂに塗布して形成された膜を配向膜１３Ａ，１３Ｂとして使用しており、これにより従来のポリイミド樹脂からなる垂直配向膜と同様に、液晶層１４に含まれる駆動液晶を適切にホメオトロピック配向させることができる。このような配向膜１３Ａ，１３Ｂでは、従来のポリイミド配向膜のように高い温度での加熱処理を要せず、したがって、ガラス基板だけではなく、上述したような低いＴｇの基材フィルムをも有効に用いることができ、優れた可撓性を有する高分子分散型液晶素子を作製することができる。
【００２３】
（２）透明電極
透明電極１２Ａ，１２Ｂとしては、後述する液晶層１４にほぼ均一な電界を印加することが可能であって、透明と知覚される種々の構成のものを適用することができる。例えば、透明電極材であるＩＴＯ、ＩＺＯ等の金属酸化物膜のほか、導電性高分子膜、銀ナノワイヤー、カーボンナノチューブ等を用いることができる。透明電極材料におけるシート抵抗としては、特に限定されないが、１００〜３００Ω／□、透過率としては８５％以上であることが好ましい。
【００２４】
本実施の形態においては、このような透明電極材による透明電極膜を、上述した透明な基材フィルム１１Ａ，１１Ｂの全面に形成して用いることができる。
【００２５】
（３）配向膜
配向膜１３Ａ，１３Ｂは、重合性官能基を有し、ホメオトロピック配向性を有する紫外線硬化型の液晶材料により構成されている。この紫外線硬化型の液晶材料により配向膜１３Ａ，１３Ｂを構成することにより、その配向膜１３Ａ，１３Ｂ上に形成する液晶層１４に含まれる駆動液晶を効果的にホメオトロピック配向（図１中Ｄ方向）させることができる。
【００２６】
ここで、従来のリバースモード型の高分子分散型液晶素子では、電圧無印加時に液晶分子をホメオトロピック配向させるために、透明電極を形成した基材上に、配向膜としてポリイミド膜を形成してプレチルト角が９０°となるようしていた。ところが、配向膜としてポリイミド膜を用いた場合、塗膜にあたって高温での加熱処理等を要し、ＰＥＴやポリカーボネート等の一般的な基材フィルムを用いることができず、ガラス基板や高価な透明フィルム材を用いる必要があった。
【００２７】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ホメオトロピック配向性を有する紫外線硬化型の液晶材料を基材フィルム上に塗工することによって、その液晶材料から構成される塗膜が垂直配向膜として機能することを見出した。
【００２８】
つまり、本実施の形態においては、配向膜１３Ａ，１３Ｂとして、重合性官能基を有し、ホメオトロピック配向性を有する紫外線硬化型の液晶材料から構成され、その液晶材料がホメオトロピック配向してなっている。このような新規な液晶配向膜によれば、基材フィルムとしてＰＥＴ等の一般的なフィルムを用いた場合でも、電圧無印加時に適切に液晶層１４を構成する液晶（以下、配向膜１３Ａ，１３Ｂにおける液晶材料と区別するために、液晶層１４における液晶材料を「駆動液晶」という）をホメオトロピック配向させることができ、リバースモードの高分子分散型液晶素子として好適に利用することができる。
【００２９】
具体的に、配向膜１３Ａ，１３Ｂを構成する液晶材料としては、ホメオトロピック配向性を有する紫外線硬化型の液晶材料と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含む液晶混合物により構成することができる。
【００３０】
（液晶材料）
液晶混合物に含まれる液晶材料としては、紫外線硬化型（紫外線硬化型液晶）であって、垂直配向膜を使用することなくホメオトロピック配向を形成することができるものであれば特に限定されるものではない。例えば、正の屈折率異方性を有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニットと、非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニットとを含有する側鎖型液晶ポリマーや、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニットと脂環族環状構造を有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニットとを含有する側鎖型液晶ポリマー等の液晶ポリマーを挙げることができる。また、一般的にＶＡ液晶セルに用いられる液晶材料を用いることができる。
【００３１】
なお、このような液晶ポリマーとしては、例えば、特開２００３−１２１８５３号公報、特開２００２−１７４７２５号公報、及び特開２００５−７００９８号公報に記載されているような化合物を挙げることができる。
【００３２】
（紫外線硬化型樹脂）
紫外線硬化型樹脂としては、単官能、多官能いずれの重合性モノマー（重合性基）を有する樹脂を使用することができる。例えば、メチル（メタ）アクリレート等の単官能（メタ）アクリレート類、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類等が挙げられる。なお、（メタ）アクリレートとの表記は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。また、アクリル系以外にも、カチオン重合性モノマーとして、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート等の脂環式エポキシド類、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類等が挙げられる。これら重合性モノマーは、要求される性能、塗布適性等に応じて、１種類単独、または２種類以上を併用して用いることができる。
【００３３】
例えば、紫外線硬化型樹脂の具体例としては、光硬化型脂肪族ウレタン樹脂、光硬化型芳香族ウレタン樹脂、光硬化型アクリル樹脂、光硬化型ウレタン（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００３４】
ここで、液晶混合物中における、液晶材料（紫外線硬化型液晶）と、紫外線硬化型樹脂との混合割合としては、特に限定されないが、液晶材料：紫外線硬化型樹脂＝３０：７０〜９９：１の比率となるように混合することが好ましい。このような比率で混合させて得られる液晶混合物を基材フィルム１１Ａ，１１Ｂに塗工することにより、良好なホメオトロピック配向性を示し、液晶層１４に含まれる駆動液晶をより効果的にホメオトロピック配向させることができる。
【００３５】
（光重合開始剤）
光重合開始剤としては、一般的な光重合開始剤を使用することができ、例えば、ベンゾイン及びそのアルキルエーテル化物、ベンジルケタール類、アセトフェノン類、アセトフェノン類としては、例えばヒドロキシアセトフェノン、アミノアセトフェノン、ジアルコキシアセトフェノン、ハロゲン化アセトフェノン等を使用することができる。これらの光重合開始剤は、例えば、イルガキュア９０７、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４等の商品が市販されており、これらを単独で、あるいは混合して用いることができる。
【００３６】
（溶剤）
上述した液晶混合物は、通常、溶媒（希釈溶媒）に溶かされている。溶媒としては、液晶混合物を均一に分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、１種類単独であってもよく、２種類以上の混合溶媒であってもよい。なお、溶媒の量としては、例えば液晶混合物１００質量部に対して６６質量部〜９５０質量部程度とすることができる。
【００３７】
（その他）
なお、配向膜１３Ａ，１３Ｂを構成する液晶混合物においては、上述した材料のほかに、必要に応じてレベリング剤、重合禁止剤等を適宜用いることもできる。
【００３８】
（４）液晶層
液晶層１４は、上述した配向膜１３Ａ，１３Ｂにより挟持されて構成される層であり、一方の基材フィルム１１Ａに形成された配向膜１３Ａ上に液晶層を形成するための塗工液を塗工した後、乾燥、固化して作製される。
【００３９】
リバースモード型の高分子分散型液晶素子１においては、電圧無印加時に、液晶層１４に含まれる駆動液晶が垂直配向（ホメオトロピック配向，図１中Ｄ方向）されており、一方で、透明電極１２Ａ，１２Ｂ間の電圧の印加により（電圧印加時）、その駆動液晶が水平配向（ホモジニアス配向）とされて、面内方向の光学異方性が消失することになる。
【００４０】
このようにして、電圧の無印加、印加の制御のもと、液晶層１４に含まれる駆動液晶における垂直配向と水平配向との切り替えにより光学異方性を変化させることができる。このような高分子分散型液晶素子１では、調光材の構成材料として使用することができ、例えば建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等に貼り付けて使用することができる。なお、調光材の構成材料として使用する場合、本実施の形態に係る分子分散型液晶素子１は、リバースモード型であることにより、停電時（すなわち電圧無印加時）において透明となるため安全性が高くなり、また通常状態（電圧無印加時）が透明であるため、消費電力を低く抑えることができる。
【００４１】
（液晶材料）
液晶層１４を構成する液晶材料としては、誘電率異方性が負のものであれば特に限定されるものではない。例えば、液晶材料としては重合性液晶組成物であり、その重合性液晶組成物は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物（棒状化合物）を含有する。本実施の形態においては、上述した配向膜１３Ａ，１３Ｂが垂直配向膜として機能し、液晶層１４に含まれる駆動液晶（液晶化合物）をホメオトロピック配向させるために、ホメオトロピック液晶材料を用いる。
【００４２】
具体的に、液晶材料としては、屈折率異方性を有し、規則的に配列することにより所望の位相差性を付与する機能を有する液晶化合物を含有する。液晶化合物としては、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相の液晶性を示す材料を用いることが好ましい。ネマチック相を示す液晶化合物としては、メソゲン両端にスペーサを有する材料であることが好ましい。
【００４３】
液晶化合物は、上述したように分子内に重合性官能基を有する重合性液晶化合物である。重合性官能基を有することにより、液晶化合物を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくくなる。また、重合性液晶化合物は、分子内に三次元架橋可能な重合性官能基を有することがより好ましい。三次元架橋可能な重合性官能基を有することで、配列安定性をより一層高めることができる。なお、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることをいう。
【００４４】
重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合するものを挙げることができる。これら重合性官能基としては、ラジカル重合性官能基、カチオン重合性官能基等が挙げられる。ラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも１つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、例えば、置換基を有する若しくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。その中でも、プロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。
【００４５】
重合性液晶化合物の量としては、配向膜１３上に塗工する塗工方法に応じて、液晶材料の粘度を所望の値に調整できれば特に限定されないが、例えば、液晶材料中の量として５質量部〜４０質量部程度の範囲内とすることができる。なお、重合性液晶化合物は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
（溶剤）
上述した液晶混合物は、通常、溶媒（希釈溶媒）に溶かされている。溶媒としては、液晶化合物等を均一に分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、１種類単独であってもよく、２種類以上の混合溶媒であってもよい。なお、溶媒の量としては、例えば液晶化合物１００質量部に対して６６質量部〜９５０質量部程度とすることができる。
【００４６】
≪２．高分子分散型液晶素子の製造方法≫
次に、本実施の形態に係る高分子分散型液晶素子の製造方法について説明する。図２は、高分子分散型液晶素子の製造工程の流れを示すフロー図である。また、図３は、液晶素子の製造の流れを模式的に示した概略図である。
【００４７】
本実施の形態に係る高分子分散型液晶素子の製造方法においては、ステップＳ１として、基材フィルム１１Ａ上にＩＴＯ等の金属酸化物膜からなる透明電極１２Ａが形成され、透明電極フィルム２０Ａが形成される（透明電極フィルム作製工程）。
【００４８】
次に、ステップＳ２として、ホメオトロピック配向性を示す紫外線硬化型の液晶材料からなる配向膜１３Ａを構成するための配向膜形成用塗工液が、透明電極フィルム２０Ａ上に塗工される。塗工液を塗工した後、所定の温度で乾燥処理が施され、その後室温で冷却する。これにより、液晶化合物をホメオトロピック配向させる。さらに、紫外線照射装置を用いて、例えば１００ｍＪ／ｃｍ２の照射量で紫外線を照射することにより硬化させ、配向膜１３Ａを形成する（配向膜形成工程）。
【００４９】
なお、基材フィルムに対する配向膜形成用塗工液の塗工方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法等を用いることができる。
【００５０】
次に、ステップＳ３として、形成した配向膜１３上に、液晶材料を塗布して液晶層１４を形成する。具体的には、液晶材料を含有する塗工液（液晶層形成用塗工液）を配向膜１３Ａ上に塗工する。これにより、液晶層用塗膜が形成される（液晶層用塗膜形成工程）。なお、液晶層形成用塗工液の塗工方法については、特に限定されず、配向膜の形成時と同様に、ダイコート法等により行うことができる。
【００５１】
次に、ステップＳ４として、基材フィルム１１Ａ上に、配向膜１３Ａと、液晶層形成用塗膜１４’とを形成させたのち、同様にして配向膜１３Ｂを形成させた透明電極フィルム２０Ｂ（基材フィルム１１Ｂに透明電極１２Ｂを形成して作製）を、その配向膜１３Ａ，１３Ｂにより液晶層形成用塗膜１４’が挟持されるようにして貼合される（貼合工程）。
【００５２】
次に、ステップＳ５として、２つのフィルムを貼合させることで得られたフィルムに対して、例えば０．４ｍＷ／ｃｍ２の照射量で紫外線を照射し、液晶層形成用塗膜１４’を硬化させて液晶層１４を形成させるとともに、貼合させた２つのフィルムを接着させる（紫外線照射工程）。なお、紫外線照射処理に先立ち、液晶層１４の層厚を均一にするためのレベリング処理を施すようにしてもよい。
【００５３】
このような各工程を経ることによって、高分子分散型液晶素子が作製される。なお、高分子分散型液晶素子としては、所望とする大きさに切り出され、その端部等に電圧を印加するための電極が加工される。
【００５４】
≪３．ＶＡモードの垂直配向膜への適用≫
本実施の形態に係る液晶用配向膜は、例えば、ＶＡモードの液晶表示装置の配向膜としても用いることができる。従来、ＶＡモードの配向膜の材料として、垂直配向用ポリイミドが使われるのが一般的であった。しかしながら、この場合においても、ポリイミド膜を用いるに際しては、高温での加熱処理を要し、適用できる基材フィルムにも限られていた。
【００５５】
これに対して、上述した液晶用配向膜、すなわち、重合性官能基を有し、ホメオトロピック配向性を有する紫外線硬化型の液晶材料から構成される液晶用配向膜を、ＶＡモードの配向膜として用いることによって、液晶層を構成する液晶化合物を適切にホメオトロピック配向させることができ、しかもポリイミド膜を用いた場合のような高温処理等を行う必要がなく、一般的な基材フィルムを用いて構成することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００５７】
≪リバースモード高分子分散型液晶素子の作製≫
［実施例１］
＜配向膜の作製＞
下記式（Ａ）、（Ｂ）で表される液晶材料を用い、下記式（Ａ）で表される側鎖型ポリマー８０質量％と、下記式（Ｂ）で表される重合性液晶２０質量％との液晶混合物と、光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）を液晶混合物に対して５質量％の割合で、トルエン溶液に固形分５質量％になるように溶解させ、さらにレベリング剤を添加して、配向膜組成液を作製した。
【００５８】
【化１】
2016184031.tif 000003
【００５９】
シート抵抗１５０Ω／□のＩＴＯが成膜された１００μｍ厚のＰＥＴフィルム基材上のＩＴＯ側に、作製した配向膜組成液をバーコーターにて塗工した後、５０℃で１分間乾燥させ、そのまま室温まで冷却することにより、液晶混合物をホメオトロピック配向させた。さらに、１００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線を照射して硬化処理を行った。なお、硬化後の膜厚は、約１００ｎｍであった。
【００６０】
硬化後、膜中に残留した溶剤を蒸発させるため、１２０℃で２分間乾燥を行った。
【００６１】
＜混合液晶材料の作製＞
次に、誘電率異方性が負であるネマチック液晶（Δε＝−４．５、Δｎ＝０．１８）８０質量部に対し、イソボルニルアクリレート１９質量部、光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製，イルガキュア６５１）を１質量部の割合でそれぞれ混合し、リバースモード用の混合液晶材料を作製した。
【００６２】
＜リバースモード高分子分散型液晶素子の作製＞
上述のようにして配向膜を形成させたＰＥＴフィルム基材（シート抵抗１５０Ω／□のＩＴＯが成膜された１００μｍ厚の基材）を２枚準備し、一方の基材上に、スペーサードライ散布装置（株式会社アイエヌジー社製，ＳＤＩ−１２）を用いて直径６μｍのスペーサ剤（積水化学株式会社製，ミクロパールＳＰ２０６）を散布し、もう一方の基材上に、作製した混合液晶材料をミヤバーにより塗布した。
【００６３】
そして、２枚の基材を貼り合せ、０．４ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間にわたって照射し、リバースモード高分子分散型液晶素子を作製した。
【００６４】
［実施例２］
＜配向膜の作製＞
実施例１で用いた配向膜材料３０質量部に対し、イソボルニルアクリレート６６．５質量部、光重合開始剤３．５質量部をそれぞれ混合して配向膜組成液を作製した。そして、実施例１と同様に、透明基材の透明電極側に、作製した配向膜組成液をバーコーターにて塗工した後、１２０℃で２分間乾燥し、そのまま室温まで冷却し、さらに１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させた。なお、硬化後の膜厚は、約１００ｎｍであった。
【００６５】
＜リバースモード高分子分散型液晶素子の作製＞
上述のようにして配向膜を塗工したＰＥＴフィルム基材を用いて、実施例１にて作製したものと同様の混合液晶材料を用い、同様の方法でリバースモード高分子分散型液晶素子を作製した。
【００６６】
［参照例（ポリイミド製の垂直配向膜を用いた参照例）］
＜配向膜の作製＞
ポリイミド樹脂からなる垂直配向膜の溶液（ＪＳＲ株式会社製，ＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２）をγ−ブチロラクトンにより２倍に希釈して配向膜組成液を作製した。
【００６７】
次に、ガラス基板（コーニング社製，７０５９ガラス）の面上にシート抵抗１５０Ω／□のＩＴＯ膜を成膜し、作製した配向膜組成液を塗布して配向膜形成用塗工膜を作製し、配向膜形成用塗工膜の形成されたガラス基板を１８０℃で１時間焼成することによって、垂直配向膜が形成された基材（以下、「垂直配向膜形成基材」という）を２枚作製した。
【００６８】
そして、一方の基材上に、スペーサードライ散布装置（株式会社アイエヌジー社製，ＳＤＩ−１２）を用いて直径６μｍのスペーサ剤（積水化学株式会社製，ミクロパールＳＰ２０６）を散布し、縁部（配向膜上）にシール材（三井化学株式会社製，ＸＮ−５Ａ）をシールディスペンサ装置により塗布した。その後、もう一方の基板と、配向膜が内側となるようにして貼り合わせ、プレス冶具を用いて２０ｋＰａ前後の圧力をかけて、２枚の液晶配向用基板同士を密着させた。この状態で、温度１８０℃、時間６０分、冷却放置時間約３０分の条件下に熱処理を施し、基板間のギャップが約１０μｍの空セルを作製した。
【００６９】
この空セルに、真空注入装置を用いて実施例１で作製したのと同様の混合液晶材料を注入し、注入口を封止した後、０．４ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間にわたって照射し、リバースモード高分子分散型液晶素子を作製した。
【００７０】
≪特性評価≫
実施例１、実施例２、及び参照例で作製したリバースモード高分子分散型液晶素子に対して、電圧を０Ｖ〜１００Ｖまで印加し、印加電圧とヘイズの関係を測定した。図４に測定結果に示したグラフを示す。
【００７１】
この図４の測定結果グラフから明らかなように、実施例１、２で用いた配向膜を用いることによって、フィルム基材を用いた場合であっても、ポリイミド製の垂直配向膜を用いた場合（参照例）と同様の性能を有するリバースモード高分子分散型液晶素子の作製が可能であることが分かった。
【符号の説明】
【００７２】
１    高分子分散型液晶素子
１１Ａ，１１Ｂ    基材フィルム
１２Ａ，１２Ｂ    透明電極
１３Ａ，１３Ｂ    配向膜
１４    液晶層
【図１】
2016184031.tif 000004
【図２】
2016184031.tif 000005
【図４】
2016184031.tif 000006
【図３】
2016184031.tif 000007