CN107636081A - 使用了光反应性氢键性高分子液晶的液晶取向剂和液晶取向膜 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提供以高效率被赋予取向控制能力、且最佳偏振紫外线照射量的区域宽的液晶取向膜。本发明通过下述光学活性组合物来解决上述课题，所述光学活性组合物的特征在于，其含有下述(A)成分和(B)成分，(A)成分含有光反应性基团，(A)成分与(B)成分介由氢键形成液晶性超分子，(A)具有含羧酸基结构的侧链的聚合物，以及(B)选自下述式(1)[式中的符号的定义如说明书记载的那样]所示芳香族化合物中的至少1种化合物。

Description

使用了光反应性氢键性高分子液晶的液晶取向剂和液晶取 向膜

技术领域

本发明涉及液晶取向剂、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件、适于制造相位差薄膜、偏振衍射元件等控制了分子取向的光学元件的高分子薄膜。

背景技术

液晶表示元件作为质量轻、体积薄且耗电量低的表示设备是已知的，近年来被用于大型电视用途等，实现了异常显著的发展。液晶表示元件例如用具备电极的一对透明基板夹持液晶层来构成。并且，液晶表示元件中，由有机材料形成的有机膜被用作液晶取向膜使得液晶在基板间形成期望的取向状态。

即，液晶取向膜是液晶表示元件的构成部件，其形成于夹持液晶的基板的与液晶接触的表面，起到使液晶在该基板间沿着一定的方向取向的作用。并且，对于液晶取向膜而言，除了要求使液晶沿着例如平行于基板的方向等一定方向取向的作用之外，还要求控制液晶预倾角的作用。这种液晶取向膜的控制液晶取向的能力(以下称为取向控制能力)通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理来赋予。

作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，一直以来已知刷磨法。刷磨法是指：对于基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺等的有机膜，将其表面用棉、尼龙、聚酯等布沿着一定方向摩擦(刷磨)，使液晶沿着摩擦方向(刷磨方向)进行取向的方法。该刷磨法能够简便地实现较为稳定的液晶取向状态，因此，在以往的液晶表示元件的制造工艺中得以利用。并且，作为液晶取向膜中使用的有机膜，主要选择耐热性等可靠性、电特性优异的聚酰亚胺系有机膜。

然而，对由聚酰亚胺等形成的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法有时出现产尘、发生静电的问题。此外，由于近年来的液晶表示元件的高精细化、对应基板上的电极或液晶驱动用切换能动元件所致的凹凸，有时无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面，无法实现均一的液晶取向。

因而，作为不进行刷磨的液晶取向膜的其它取向处理方法，积极地研究了光取向法。

光取向法存在各种方法，通过直线偏振光或经准直的光，使构成液晶取向膜的有机膜内形成各向异性，利用该各向异性使液晶进行取向。作为其主要取向法，已知的是：通过照射偏振紫外线而使分子结构发生各向异性分解的“光分解型”；使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振紫外线，在与偏振光平行的两个侧链的双键部分发生二聚反应(交联反应)的“二聚型”(例如参照专利文献1)；在使用了侧链具有偶氮苯的侧链型高分子的情况下，照射偏振紫外线，在与偏振光平行的侧链的偶氮苯部发生异构化反应，使液晶沿着垂直于偏振光方向的方向进行取向的“异构化型”(例如参照非专利文献2)。

另一方面，近年来研究了使用能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的新型光取向法(以下也称为取向增幅法)。其中，通过对具有能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的膜照射偏振光来进行取向处理，其后经由将该侧链型高分子膜进行加热的工序，从而得到被赋予了取向控制能力的涂膜。此时，通过偏振光照射而表现出的微小各向异性成为驱动力，液晶性侧链型高分子自身通过自组装化而有效地进行再取向。其结果，可以得到作为液晶取向膜能够实现高效率的取向处理、被赋予了高取向控制能力的液晶取向膜(例如参照专利文献2)。

进而，通过该取向增幅法得到的高分子薄膜因分子取向而表现出双折射性，因此，除了液晶取向膜的用途之外还可用作相位差薄膜等各种光学元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3893659号公报

专利文献2：国际公开第WO2014/054785号

非专利文献

非专利文献1：M.Shadt et al.,Jpn.J.Appl.Phys.31,2155(1992)

非专利文献2：K.Ichimura et al.,Chem.Rev.100,1847(2000)

发明内容

发明要解决的问题

对于对取向增幅法中使用的液晶取向膜高效地导入各向异性而言最佳的偏振紫外线照射量对应于在该涂膜中使感光性基团发生光反应的量达到最佳的偏振紫外线照射量。对取向增幅法中使用的液晶取向膜照射偏振紫外线的结果，如果发生光反应的侧链的感光性基团少，则达不到充分的光反应量。此时，其后即使进行加热也不会充分地进行自组装化。另一方面，如果发生光反应的侧链的感光性基团过多，则所得膜变得刚直，有时妨碍其后的通过加热进行的自组装化。

当今，在取向增幅法所使用的液晶取向膜中，可能是因为所用聚合物中的光反应性基团的灵敏度高，有时上述最佳的偏振紫外线照射量的区域狭窄。其结果，存在液晶表示元件的制造效率降低的问题。

进而，液晶取向膜的烧成温度低时，有可能因残留溶剂等的影响而导致液晶表示元件的可靠性降低，通过取向增幅法得到的液晶取向剂在其性质上无法以高分子液晶的液晶表现温度以上的温度进行烧成，因此，总之烧成温度低，残留溶剂等成为可靠性降低的一个因素。

因而，本发明的目的在于，提供以高效率被赋予了取向控制能力、且能够调整至最佳的偏振紫外线照射量、最佳的烧成温度的工艺边界宽的液晶取向膜。

用于解决问题的方案

本发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究，结果发现了下述技术方案。

<1>一种光学活性组合物，其特征在于，其含有下述(A)成分和(B)成分，(A)成分含有光反应性基团，(A)成分与(B)成分介由氢键形成液晶性超分子。

(A)具有含羧酸基结构的侧链的聚合物；以及

(B)选自下述式(1)所示化合物中的至少1种化合物。

[式中，

Q表示单键或碳数1～12的亚烷基；

T表示五元或六元的碳环或杂环、或者具有由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构的芳香族环，其中，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子任选被氧原子、氮原子或硫原子取代，且除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代；

X表示单键或碳数1～12的亚烷基；

Y表示单键、醚、偶氮、硫醚或酯；

Z表示任意氢原子任选被氟取代、且任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的亚烷基；

a表示1或2；

其中，X和Y均为单键且a为1时，Z任选被氢、氟、碘、溴、氯、羟基、硝基、氮原子上的氢原子任选任意地被1个或2个碳数1～36的烷基取代的氨基、或者氰基取代]。

<2>前述<1>的光学活性组合物中，式(1)中的T可以表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽、芘、吡啶、呋喃、吡咯或噻吩中的任意结构的芳香族环，T中除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

<3>前述<1>或<2>的光学活性组合物中，式(1)中的T可以表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽或芘中的任意结构的芳香族环，T中除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

<4>前述<1>～<3>中任一项的光学活性组合物中，前述(A)成分可以在1个侧链结构中含有羧酸基和光反应性基团。

<5>前述<1>～<4>中任一项的光学活性组合物中，可以含有相对于上述(A)成分的聚合物重量为0.5重量％～70重量％的前述(B)成分。

<6>前述<1>～<5>中任一项的光学活性组合物中，前述(A)成分可以为具有选自由下述式(2)和(3)组成的组中的任一种含羧酸基结构的侧链的聚合物。

[式中，

A表示选自单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-中的基团；

B表示选自单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-中的基团；

其中，式(2)中，A和B中的至少任一者为-CH＝CH-COO-；

Ar₁和Ar₂各自独立地表示苯基或萘基；

l和m各自独立地为0～12的整数]。

<7>前述<1>～<6>中任一项的光学活性组合物中，前述(B)成分可以为选自下述化合物中的至少1种化合物。

[式中，

R表示任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的烷基；

R’表示氧原子、硫原子、或者氮上的氢原子任选被一价有机基团取代的氮原子，前述R’中的一价有机基团表示任意氢原子任选被氟原子取代、且只要不相邻则任意碳原子任选被氧原子取代的碳数1～10的烷基或苯基]。

<8>一种液晶取向剂，其含有前述<1>～<7>所述的光学活性组合物。

<9>一种液晶取向膜，其是由<8>所述的液晶取向剂得到的。

<10>一种液晶表示元件，其具备<9>所述的液晶取向膜。

发明的效果

通过本发明，能够提供以高效率被赋予了取向控制能力、且最佳的偏振紫外线照射量的区域宽、或者可适合地选择高分子液晶的液晶表现温度的光学活性组合物、含有该组合物的液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、具有该液晶取向膜的基板、以及具有该基板的横向电场驱动型液晶表示元件。进而，通过使用该光学活性组合物，能够提供制造相位差薄膜等光学元件时的工艺边界(偏振紫外线照射量、烧成温度)宽的高分子薄膜。

附图说明

图1是表示使用实施例1中制作的光学活性组合物(A2-10)时的314nm下的相对于曝光量的吸光度变化的图。

图2是表示使用实施例1中制作的光学活性组合物(A2-10)时的314nm下的相对于曝光量的二色性变化的图。

图3是表示使用光学活性组合物(A3-10)时的314nm下的相对于曝光量的吸光度变化的图。

图4是表示使用光学活性组合物(A3-10)时的314nm下的相对于曝光量的二色性变化的图。

图5是表示由实施例5和比较例3得到的各照射量(曝光量)下的面内取向度S(In-plane order parameter)的图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式进行详细说明。

<光学活性组合物>

如上所述，本发明的光学活性组合物的特征在于，其含有下述(A)成分和(B)成分，(A)成分含有光反应性基团，(A)成分与(B)成分介由氢键形成液晶性超分子。

(A)具有含羧酸基结构的侧链的聚合物；以及

(B)选自下述式(1)所示芳香族化合物中的至少1种化合物。

[式中，

Q表示单键或碳数1～12的亚烷基；

T表示五元或六元的碳环或杂环、或者具有由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构的芳香族环，其中，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子任选被氧原子、氮原子或硫原子取代，且除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代；

X表示单键或碳数1～12的亚烷基；

Y表示单键、醚、偶氮、硫醚或酯；

Z表示任意氢原子任选被氟取代、且任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的亚烷基；

a表示1或2；

其中，X和Y均为单键且a为1时，Z任选被氢、氟、碘、溴、氯、羟基、硝基、氮原子上的氢原子任选任意地被1个或2个碳数1～36的烷基取代的氨基、或氰基取代]。

满足上述技术特征的组合物起到可解决本发明课题的效果尚不确定，但大致考虑如下。

据称本发明中的(A)成分、即具有含羧酸基结构的侧链的聚合物因羧酸彼此的氢键而显示出超分子液晶。这种超分子液晶中，形成有氢键的芳香环-羧酸-羧酸-芳香环的结构形成下述所示那样的液晶原结构，认为显示液晶性的温度范围、紫外线的吸收频带等基本由该液晶原部位来决定。

此时，如果存在本发明的(B)成分、即芳香族羧酸，则其与(A)成分之间形成不同种分子间的羧酸-羧酸氢键，赋予与仅由(A)成分构成的组合物不同的物性。其结果，显示液晶性的温度范围、紫外线的吸收频带等发生变化。本发明中，通过自由地选择这些组合，能够将液晶的表现温度区域、对于紫外线的灵敏度等调整至任意范围。应予说明，这些是理论，不对本发明做出限定。

<<(A)成分>>

(A)成分是具有含羧酸基结构的侧链的聚合物。本发明中，(A)成分含有光反应性基团。此时，可以在1个侧链结构中含有羧酸基和光反应性基团，也可以在聚合物中存在含有光反应性基团的其它侧链，但从光学活性组合物的反应效率的观点出发，优选在1个侧链结构中含有羧酸基和光反应性基团。

应予说明，在共聚有末端具有羧酸结构的侧链成分的同时，还可以共聚有非羧酸成分，为了获得各向异性(单轴取向性)，优选包含至少50摩尔％以上的具有末端羧酸结构的成分。

在1个侧链结构中含有羧酸基和光反应性基团时，其侧链(以下也称为特定侧链)的通式可适合地用下述式(2)和(3)表示。

上述式(2)和(3)中，A表示选自由单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-组成的组中的基团，其中，从表现液晶性的观点出发，优选为-O-、-COO-。

B表示选自由单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-组成的组中的基团，其中，从表现液晶性的观点出发，优选为-O-、-COO-。

其中，式(2)中，A和B中的至少任一者为-CH＝CH-COO-。

Ar₁和Ar₂各自独立地表示苯基或萘基。

l和m各自独立地为0～12的整数、优选为2～12的整数。其中，从表现液晶性的观点出发，优选为2～8的整数。

上述式(2)和(3)所示侧链结构的具体例如下所示，但不限定于它们。

此处，上述式中，p表示0～12的整数。

<<聚合物的制法>>

(A)成分的聚合物可通过含有上述特定侧链的单体的聚合反应来获得。此外，也可通过具有含光反应性基团的侧链的单体与具有含羧酸基的侧链的单体的共聚来获得。进而，在不损害液晶性表现能力的范围内，可以与其它单体进行共聚。

作为其它单体，可列举出例如工业上可获取的能够进行自由基聚合反应的单体。

作为其它单体的具体例，可列举出不饱和羧酸、丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物和乙烯基化合物等。

作为不饱和羧酸的具体例，可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸等。

作为丙烯酸酯化合物，可列举出例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸蒽基酯、丙烯酸蒽基甲酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片烷基酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、丙烯酸2-丙基-2-金刚烷基酯、丙烯酸8-甲基-8-三环癸酯、以及丙烯酸8-乙基-8-三环癸酯等。

作为甲基丙烯酸酯化合物，可列举出例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸萘基酯、甲基丙烯酸蒽基酯、甲基丙烯酸蒽基甲酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片烷基酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸2-丙基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸8-甲基-8-三环癸酯、以及甲基丙烯酸8-乙基-8-三环癸酯等。

也可以使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁基)甲酯、以及(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲酯等具有环状醚基的(甲基)丙烯酸酯化合物。

作为乙烯基化合物，可列举出例如乙烯基醚、甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、2-羟基乙基乙烯基醚、苯基乙烯基醚、以及丙基乙烯基醚等。

作为苯乙烯化合物，可列举出例如苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。

作为马来酰亚胺化合物，可列举出例如马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和N-环己基马来酰亚胺等。

针对(A)成分的聚合物的制造方法，没有特别限定，可以利用工业上利用的通用方法。具体而言，可通过利用了特定侧链单体的乙烯基的阳离子聚合、自由基聚合、阴离子聚合来制造。这些之中，从反应控制容易度等的观点出发，特别优选为自由基聚合。

作为自由基聚合的聚合引发剂，可以使用自由基聚合引发剂、可逆性加成-开裂型链转移(RAFT)聚合试剂等公知的化合物。

自由基热聚合引发剂是通过加热至分解温度以上而产生自由基的化合物。作为这种自由基热聚合引发剂，可列举出例如过氧化酮类(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮等)、过氧化二酰基类(过氧化乙酰、过氧化苯甲酰等)、过氧化氢类(过氧化氢、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢等)、过氧化二烷基类(过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过氧化二月桂酰等)、过氧化缩酮类(二丁基过氧化环己烷等)、烷基过氧化酯类(过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化2-乙基环己酸叔戊酯等)、过硫酸盐类(过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等)、偶氮系化合物(偶氮双异丁腈和2,2′-二(2-羟基乙基)偶氮双异丁腈等)。这种自由基热聚合引发剂可以单独使用1种，或者可以组合使用2种以上。

自由基光聚合引发剂只要是通过光照射而引发自由基聚合的化合物就没有特别限定。作为这种自由基光聚合引发剂，可列举出二苯甲酮、米蚩酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、氧杂蒽酮、噻吨酮、异丙基氧杂蒽酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-4’-异丙基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、樟脑醌、苯并蒽酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4,4’-二(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,4,4’-三(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-(4’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(2’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(2’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4’-戊基氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(2’-氯苯基)均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(4’-甲氧基苯基)均三嗪、2-(对二甲基氨基苯乙烯基)苯并噁唑、2-(对二甲基氨基苯乙烯基)苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、3,3’-羰基双(7-二乙基氨基香豆素)、2-(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基氨基丙酰基)咔唑、3,6-双(2-甲基-2-吗啉基丙酰基)-9-正十二烷基咔唑、1-羟基环己基苯基酮、双(5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔己基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’-二(甲氧基羰基)-4,4’-二(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,4’-二(甲氧基羰基)-4,3’-二(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、4,4’-二(甲氧基羰基)-3,3’-二(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2-(3-甲基-3H-苯并噻唑-2-茚)-1-萘-2-基-乙酮、或者2-(3-甲基-1,3-苯并噻唑-2(3H)-茚)-1-(2-苯甲酰基)乙酮等。这些化合物可以单独使用，也可以混合使用2种以上。

自由基聚合法没有特别限定，可以使用乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、沉淀聚合法、本体聚合法、溶液聚合法等。

作为聚合反应中使用的有机溶剂，只要是生成的高分子会溶解的有机溶剂就没有特别限定。以下列举出其具体例。

可列举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、异丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲乙酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁酮、甲基环己酮、丙醚、二己醚、二噁烷、正己烷、正戊烷、正辛烷、二乙醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇单乙醚、戊二酸甲酯、戊二酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺等。

这些有机溶剂可以单独使用，也可以混合使用。进而，即使是不会溶解所生成的高分子的溶剂，也可以在所生成的高分子不会析出的范围内混合至上述有机溶剂中使用。

此外，在自由基聚合中，有机溶剂中的氧会成为阻碍聚合反应的原因，因此，有机溶剂优选尽可能脱气后再行使用。

自由基聚合时的聚合温度可以选择30℃～150℃的任意温度，优选为50℃～100℃的范围。此外，反应可以在任意浓度下进行，如果浓度过低，则难以获得高分子量的聚合物，如果浓度过高，则反应液的粘性变得过高而难以均匀搅拌，因此，单体浓度优选为1质量％～50质量％、更优选为5质量％～30质量％。反应初期可以在高浓度下进行，其后再追加有机溶剂。

在上述自由基聚合反应中，如果自由基聚合引发剂相对于单体的比率高，则所得高分子的分子量变小，如果自由基聚合引发剂相对于单体的比率低，则所得高分子的分子量变大，因此，自由基引发剂的比率相对于聚合单体优选为0.1摩尔％～10摩尔％。此外，在聚合时也可以追加各种单体成分、溶剂、引发剂等。

[聚合物的回收]

从通过上述反应得到的聚合物的反应溶液中回收所生成的高分子时，可以将反应溶液投入至不良溶剂中，使这些聚合物沉淀。作为用于沉淀的不良溶剂，可列举出甲醇、丙酮、己烷、庚烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯、二乙醚、甲乙醚、水等。投入至不良溶剂使其沉淀的聚合物在过滤回收后，可以在常压或减压下进行常温干燥或加热干燥。此外，如果重复进行2次～10次使沉淀回收的聚合物再次溶解于有机溶剂并再次沉淀回收的操作，则能够减少聚合物中的杂质。作为此时的不良溶剂，可列举出例如醇类、酮类、烃等，如果使用选自这些之中的3种以上不良溶剂，则精制效率进一步提高，故而优选。

关于本发明的(A)成分的聚合物的分子量，考虑到所得涂膜的强度、形成涂膜时的作业性和涂膜均匀性时，利用GPC(凝胶渗透色谱，Gel Permeation Chromatography)法测定的重均分子量优选为2000～1000000、更优选为5000～100000。

<<B成分>>

本发明的光学活性组合物含有下述式(1)所示的化合物作为(B)成分。

上述式(1)中，Q表示单键或碳数1～12的亚烷基，优选表示单键或碳数1～6的亚烷基。前述亚烷基进一步优选为碳数2～4亚烷基，作为具体例可列举出例如亚乙基、亚丙基、亚丁基等。

上述式(1)中，T表示五元或六元的碳环或杂环、或者具有由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构的芳香族环，其中，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子任选被氧原子、氮原子或硫原子取代，且除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

此处，“五元或六元的碳环或杂环”是指包括五元或六元的碳环、五元或六元的杂环的含义。此外，“由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构”是指：具有选自五元或六元的碳环、五元或六元的杂环中的任意2～4个环彼此直接键合或者于取代基的键合部位键合而得到的结构、或者前述2～4个环中的环发生稠合而形成2～4环式基团的结构。

作为这种除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子任选被氧原子、氮原子或硫原子取代的五元或六元的碳环或杂环、或者具有由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构的芳香族环，可列举出例如苯、联苯、三联苯、萘、蒽、芘、吡啶、呋喃、吡咯、噻吩、吡嗪、嘧啶等。此处，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子被氧原子、氮原子或硫原子取代时，取代可以取代1个或2个以上、优选取代1个或2个、更优选取代1个碳原子。

根据本发明的一个优选方式，式(1)的化合物不包括含有2个以上吡啶结构的化合物。应予说明，此处提及的含有2个以上吡啶结构的化合物是指：包含2个吡啶结构(联吡啶)的化合物或者包含2个以上吡啶结构的化合物，典型而言，是吡啶结构处于化合物的两末端(出自式(1)中紧接着羧基的两端)的化合物。可列举出式(1)中例如至少a为2且T为吡啶的化合物。

根据本发明的另一个优选方式，式(1)的化合物不包括含有1个以上吡嗪结构、萘啶结构和吩嗪结构的化合物。根据本发明的一个更优选方式，式(1)的化合物不包括含有2个以上吡啶结构的化合物、含有1个以上吡嗪结构、萘啶结构和吩嗪结构的化合物。

根据本发明的优选方式，T表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽、芘、吡啶、呋喃、吡咯或噻吩中的任意结构的芳香族环，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。T更优选表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽或芘中的任意结构的芳香族环，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

此外，对于T而言，任选取代除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子的“一价有机基团”优选为甲基、乙基等烷基、甲氧基、乙氧基等烷氧基、硝基、氰基、二甲基氨基、氟原子等卤素原子，更优选为甲基、甲氧基、氟、氰基、硝基或二甲基氨基，进一步优选为甲基、甲氧基或氰基。

上述式(1)中，X表示单键或碳数1～12的亚烷基，优选表示碳数1～6的亚烷基。前述亚烷基进一步优选为碳数2～4的亚烷基，作为具体例可列举出例如亚乙基、亚丙基、亚丁基等。

上述式(1)中，Y表示单键、醚、硫醚或酯，优选表示单键或醚。

上述式(1)中，Z表示任意氢原子任选被氟取代、且任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的亚烷基，优选表示任意氢原子任选被氟取代、且任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～10的亚烷基。

a表示1或2。

进而，在上述式(1)中，X和Y均为单键且a为1时，Z任选被氢、氟、碘、溴、氯、羟基、硝基、氮原子上的氢原子任选任意被1个或2个碳数1～36的烷基链取代的氨基、或氰基取代，Z优选任选被氟、羟基、氰基取代。

以下例示出上述式(1)所示化合物的具体例，但不限定于它们。

上述式中，R表示任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的烷基，优选表示碳数1～10的烷基。

此外，上述式中，R’表示氧原子或硫原子、或者氮上的氢原子任选被一价有机基团取代的氮原子，优选表示氧原子或氮原子。此外，前述R’中，“一价有机基团”表示只要不相邻则任意碳原子任选被氧原子取代的碳数1～10的烷基或苯基，作为具体例，可列举出甲基、乙基、甲氧基乙基、苯基等。

上述(B)成分相对于上述(A)成分的聚合物重量优选含有0.5重量％～70重量％、更优选含有5重量％～30重量％。

<光学活性组合物的制备>

本发明中使用的光学活性组合物为了适于形成涂膜而优选制成涂布液。即，优选制成将(A)成分、(B)成分和后述根据需要添加的各种添加剂溶于有机溶剂而成的溶液。此时，(A)成分、(B)成分和根据需要添加的各种添加剂的所有成分(以下也称为树脂成分)的含量优选为1质量％～20质量％、更优选为3质量％～15质量％、特别优选为3质量％～10质量％。

<有机溶剂>

本发明的光学活性组合物中使用的有机溶剂只要是溶解树脂成分的有机溶剂就没有特别限定。以下列举出其具体例。

可列举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基咪唑烷酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲乙酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚等。它们可以单独使用，也可以混合使用。

本发明的光学活性组合物中含有的聚合物可以全部是上述具有含羧酸基结构的侧链的聚合物，在不损害液晶表现能力和感光性能的范围内，也可以混合有除此之外的其它聚合物。此时，树脂成分中的其它聚合物的含量为0.5质量％～80质量％、优选为1质量％～50质量％。

这种其它聚合物由例如聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺酸、聚酰亚胺等形成，可列举出不是能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的聚合物等。

本发明的光学活性组合物可以含有除了上述(A)、(B)成分之外的成分。作为其例子，可列举出涂布光学活性组合物的溶液时可提高膜厚均匀性和/或表面平滑性的溶剂和/或化合物、可提高涂膜与基板的密合性的化合物等，但不限定于此。

作为提高膜厚均匀性、表面平滑性的溶剂(不良溶剂)的具体例，可列举出下述溶剂。

可列举出例如异丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、1-己醇、正己烷、正戊烷、正辛烷、二乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇单乙醚、戊二酸甲酯、戊二酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-单甲醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯等具有低表面张力的溶剂等。

这些不良溶剂可以使用1种，也可以混合使用多种。使用上述那样的溶剂时，为了不显著降低本发明的光学活性组合物中包含的溶剂整体的溶解性，优选为溶剂整体的5质量％～80质量％、更优选为20质量％～60质量％。

作为提高膜厚均匀性、表面平滑性的化合物，可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂和非离子系表面活性剂等。

更具体而言，可列举出例如Eftop(注册商标)301、EF303、EF352(TOHKEM PRODUCTSCORPORATION制)；Megafac(注册商标)F171、F173、R-30(DIC Corporation制)；FluoradFC430、FC431(住友3M公司制)；AsahiGuard(注册商标)AG710(旭硝子株式会社制)；Surflon(注册商标)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.制)等。这些表面活性剂的使用比例相对于聚合物组合物中含有的树脂成分100质量份优选为0.01质量份～2质量份、更优选为0.01质量份～1质量份。

作为提高涂膜与基板的密合性的化合物的具体例，可列举出以下示出的含官能性硅烷的化合物等。

可列举出例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三乙烯三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三乙烯三胺、10-三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苄基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。

进而，在提高基板与涂膜的密合性的基础上，为了防止构成液晶表示元件时由背光导致的电特性的降低等，可以在本发明的光学活性组合物中含有以下那样的酚醛塑料系、含环氧基化合物的添加剂。以下示出具体的酚醛塑料系添加剂，但不限定于该结构。

作为具体的含环氧基化合物，可例示出乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,3,5,6-四缩水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’,-四缩水甘油基间苯二甲胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’,-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等。

使用使涂膜与基板的密合性提高的化合物时，其用量相对于光学活性组合物中含有的树脂成分100质量份优选为0.1质量份～30质量份、更优选为1质量份～20质量份。如果用量低于0.1质量份，则无法期待提高密合性的效果，如果用量多于30质量份，则液晶的取向性有时变差。

作为添加剂，也可以使用光敏剂。优选为无色增感剂和三重增感剂。

作为光敏剂，有芳香族硝基化合物、香豆素(7-二乙基氨基-4-甲基香豆素、7-羟基-4-甲基香豆素)、酮基香豆素、羰基双香豆素、芳香族-2-羟基酮、以及被氨基取代的芳香族-2-羟基酮(2-羟基二苯甲酮、单对(二甲基氨基)-2-羟基二苯甲酮或二对(二甲基氨基)-2-羟基二苯甲酮)、苯乙酮、蒽醌、氧杂蒽酮、噻吨酮、苯并蒽酮、噻唑啉(2-苯甲酰基亚甲基-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(β-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(α-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(4-联苯甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(β-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(4-联苯甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(对氟苯甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉)、噁唑啉(2-苯甲酰基亚甲基-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(β-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(α-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(4-联苯甲酰基亚甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(β-萘甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(4-联苯甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(对氟苯甲酰基亚甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉)、苯并噻唑、硝基苯胺(间硝基苯胺或对硝基苯胺、2,4,6-三硝基苯胺)或硝基苊(5-硝基苊)、(2-[(间羟基对甲氧基)苯乙烯基]苯并噻唑、苯偶姻烷基醚、N-烷基化羧基苯乙酮、苯乙酮缩酮(2,2-二甲氧基苯基乙酮)、萘、蒽(2-萘甲醇、2-萘羧酸、9-蒽甲醇和9-蒽羧酸)、苯并吡喃、偶氮中氮茚、梅洛香豆素等。

优选为芳香族-2-羟基酮(二苯甲酮)、香豆素、酮基香豆素、羰基双香豆素、苯乙酮、蒽醌、氧杂蒽酮、噻吨酮和苯乙酮缩酮。

本发明的光学活性组合物中，除了上述物质之外，只要在不损害本发明效果的范围内，出于改变涂膜的介电常数、导电性等电特性的目的，可以添加电介质、导电物质，进而，出于在制成涂膜时提高膜硬度、致密度的目的，也可以添加交联性化合物。

将上述光学活性组合物涂布于基板并烧成得到的涂膜可用作例如液晶取向膜。将含有本发明光学活性组合物的液晶取向剂涂布在具有横向电场驱动用导电膜的基板上的方法没有特别限定。

涂布方法在工业上通常为利用丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷或喷墨法等进行的方法。作为其它的涂布方法，有浸渍法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法(旋转涂布法)或喷涂法等，可根据目的使用它们。

<<液晶表示元件的制造>>

使用了含有本发明光学活性组合物的液晶取向剂的液晶表示元件的制造用下述工序[I]～[IV]表示。

即，首先通过包括下述[I]～[III]的方法来制造具有液晶取向膜的基板。

[I]将含有本发明光学活性组合物的液晶取向剂涂布在具有导电膜的基板上，从而形成涂膜的工序；

[II]对通过[I]得到的涂膜照射偏振紫外线的工序；以及

[III]将通过[II]得到的涂膜进行加热的工序；

接着，针对所得具有液晶取向膜的基板，可以利用包括下述工序[IV]的方法来制造液晶表示元件。

[IV]将通过[III]得到的具有液晶取向膜的基板以两者的液晶取向膜隔着液晶相对的方式进行对向配置，从而得到液晶表示元件的工序。

<工序[I]>

工序[I]是在具有导电膜的基板上涂布本发明液晶取向剂的工序。在涂布后，利用加热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等加热手段，以50～200℃、优选以50～150℃使溶剂蒸发，从而能够得到涂膜。此时的干燥温度优选低于侧链型高分子的液晶相表现温度。

如果涂膜的厚度过厚，则在液晶表示元件的耗电方面变得不利，如果厚度过薄，则液晶表示元件的可靠性有时降低，因此优选为5nm～300nm、更优选为10nm～150nm。

此外，在[I]工序之后且后续的[II]工序之前，也可以设置将形成有涂膜的基板冷却至室温为止的工序。

<工序[II]>

工序[II]中，对通过工序[I]得到的涂膜照射偏振紫外线。对涂膜的膜面照射偏振紫外线时，对基板照射介由偏振板而发生一定方向偏振的紫外线。作为使用的紫外线，可以使用波长为100nm～400nm范围的紫外线。优选根据所用涂膜的种类介由滤波器等来选择最佳波长。并且，例如为了能够选择性地诱发光交联反应，可以选择并使用波长为290nm～400nm范围的紫外线。作为紫外线，可以使用例如从高压汞灯射出的光。

偏振紫外线的照射量取决于所用的涂膜。照射量优选设为可实现ΔA最大值(以下也称为ΔAmax)的偏振紫外线量的1％～70％的范围内，更优选设为1％～50％的范围内，所述ΔA最大值是该涂膜中的平行于偏振紫外线偏振方向的方向的紫外线吸光度与垂直于偏振紫外线偏振方向的方向的紫外线吸光度之差。

<工序[III]>

工序[III]中，将通过工序[II]照射了偏振紫外线的涂膜进行加热。通过加热，能够对涂膜赋予取向控制能力。

加热可以使用加热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等加热手段。加热温度可考虑使所用涂膜表现出液晶性的温度来决定。

加热温度优选为侧链型高分子表现出液晶性的温度(以下称为液晶表现温度)的温度范围内。在涂膜之类的薄膜表面的情况下，预测涂膜表面的液晶表现温度低于整体观察可表现出液晶性的感光性侧链型高分子时的液晶表现温度。因此，加热温度更优选为涂膜表面的液晶表现温度的温度范围内。即，照射偏振紫外线后的加热温度的温度范围优选为下述范围的温度：将比所用侧链型高分子的液晶表现温度的温度范围的下限低10℃的温度作为下限，将比该液晶温度范围的上限低10℃的温度作为上限。如果加热温度低于上述温度范围，则存在涂膜的因热来增加各向异性的效果变得不充分的倾向，此外，如果加热温度比上述温度范围高太多，则存在涂膜状态接近各向同性的液体状态(各向同性相)的倾向，此时，有时难以通过自组装化沿着一个方向进行再取向。

应予说明，液晶表现温度是指：侧链型高分子或者涂膜表面由固体相转变为液晶相时的玻璃化转变温度(Tg)以上、且由液晶相转变为均质相(各向同性相)时的均质相转变温度(Tiso)以下的温度。

从与工序[I]中记载的相同理由出发，加热后形成的涂膜的厚度可以优选为5nm～300nm、更优选为50nm～150nm。

通过具备上述工序，在本发明的制造方法中，能够高效地对涂膜导入各向异性。并且，能够高效地制造附带液晶取向膜的基板。

<工序[IV]>

[IV]工序是将通过[III]得到的具有液晶取向膜的基板以两者的液晶取向膜隔着液晶相对的方式对向配置，利用公知方法制作液晶单元，从而制作液晶表示元件的工序。

若列举出液晶单元或液晶表示元件的一个制作例，则可例示出：准备2片上述基板，在一个基板的液晶取向膜上散布间隔物，以液晶取向膜面朝向内侧的方式粘贴另一个基板，减压注入液晶并进行密封的方法；或者，向散布有间隔物的液晶取向膜面滴加液晶后，粘贴基板并进行密封的方法等。此时，单侧的基板优选使用具有横向电场驱动用梳齿之类的结构的电极的基板。此时的间隔物的直径优选为1μm～30μm、更优选为2μm～10μm。该间隔物的直径决定用于夹持液晶层的一对基板之间的距离、即液晶层的厚度。

本发明的附带涂膜的基板的制造方法中，将聚合物组合物涂布在基板上而形成涂膜后，照射偏振紫外线。接着，通过进行加热而实现对侧链型高分子膜高效地导入各向异性，制造具备液晶取向控制能力的附带液晶取向膜的基板。

本发明使用的涂膜利用侧链的光反应以及由基于液晶性的自组装化而诱发的分子再取向的原理，实现对涂膜高效地导入各向异性。本发明的制造方法中，在侧链型高分子具有光交联性基团作为光反应性基团的结构的情况下，使用侧链型高分子在基板上形成涂膜后，照射偏振紫外线，接着进行加热后，制作液晶表示元件。

由此，通过本发明提供的液晶表示元件对光、热等外部应力显示出高可靠性。

如上操作，通过本发明的方法制造的横向电场驱动型液晶表示元件用基板或具有该基板的横向电场驱动型液晶表示元件的可靠性优异，可适合地用于大画面且高清晰的液晶电视等。

以下，使用实施例来说明本发明，但本发明不限定于该实施例。

实施例

实施例中使用的简称如下所示。

(甲基丙烯酸类单体)

M6CA：(E)-3-(4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯基)丙烯酸

(羧酸系添加剂)

(有机溶剂)

THF：四氢呋喃

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

BC：丁基溶纤剂

(聚合引发剂)

AIBN：2,2’-偶氮双异丁腈

聚合物的分子量测定条件如下所示。

装置：センシュー科学株式会社制常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(SSC-7200)

柱：Shodex公司制造的柱(KD-803、KD-805)

柱温：50℃

洗脱液：N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂，溴化锂一水合物(Li

Br·H₂O)为30mmol/L、磷酸·无水结晶(正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)

流速：1.0ml/分钟

标准曲线制作用标准样品：东曹株式会社制造的TSK标准聚环氧乙烷(分子量约为9000,000、150,000、100,000、30,000)以及Polymer Laboratories Ltd.制造的聚乙二醇(分子量约为12,000、4,000、1,000)。

<实施例1>

将M6CA(12.41g、35.0mmol)溶解在THF(111.7g)中，利用隔膜泵进行脱气后，添加AIBN(0.287g、1.8mmol)并再次进行脱气。其后，以60℃反应30小时，从而得到甲基丙烯酸酯的聚合物溶液。将该聚合物溶液滴加至二乙醚(500ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用二乙醚清洗，并在40℃的烘箱中进行减压干燥，从而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(A)。该聚合物的数均分子量为11000、重均分子量为26000。

向所得甲基丙烯酸酯聚合物粉末(A)(6.0g)中添加NMP(29.29g)，在室温下搅拌5小时而使其溶解。向该溶液中添加NMP(14.7g)、BC(50.0g)并搅拌5小时，从而得到液晶取向剂(A1)。

此外，对上述液晶取向剂(A1)10.0g添加肉桂酸系添加剂6MN2C 0.03g(相对于固体成分为5质量％)，在室温下搅拌3小时而使其溶解，从而制备液晶取向剂(A2-5)。

同样操作，如下表所示那样地变更肉桂酸添加剂的种类和添加量，从而制备液晶取向剂A2-10～A7-50。

[表1]

<实施例2>

使用实施例1中得到的液晶取向剂(A2-5)来制作液晶单元，并确认低分子液晶的取向性。变更取向处理中的偏振UV的照射量、偏振UV照射后的加热温度的条件，确认能够得到最佳取向性的条件。

[液晶单元的制作]

基板是尺寸为30mm×40mm且厚度为0.7mm的玻璃基板，使用了配置有将ITO膜图案化而形成的梳齿状像素电极的基板。像素电极具有中央部分发生弯曲的“く”字形电极要素经多个排列而构成的梳齿状形状。各电极要素的宽度方向的宽度为10μm，电极要素间的间隔为20μm。形成各像素的像素电极由中央部分发生弯曲的“く”字形电极要素经多个排列而构成，因此各像素的形状不是长方形状，而具备与电极要素同样地在中央部分发生弯曲的、类似于粗体的“く”字的形状。并且，各像素以其中央的弯曲部分为界被上下分割，具有弯曲部分的上侧的第1区域和下侧的第2区域。对比各像素的第1区域和第2区域时，构成它们的像素电极的电极要素的形成方向不同。即，将后述液晶取向膜的取向处理方向作为基准时，在像素的第1区域中，以呈现+15°的角度(顺时针)的方式形成像素电极的电极要素，在像素的第2区域中，以呈现-15°的角度(顺时针)的方式形成像素电极的电极要素。即，各像素的第1区域和第2区域如下构成：通过在像素电极与对向电极之间施加电压而诱发的液晶的、基板面内的旋转动作(平面切换)的方向互为反向。将通过实施例1得到的液晶取向剂(A2)旋涂于所准备的上述附带电极的基板。接着，用70℃的加热板干燥90秒钟，形成膜厚为100nm的液晶取向膜。接着，隔着偏振板以3～13mJ/cm²对涂膜面照射313nm的紫外线后，利用140～170℃的加热板加热10分钟，得到附带液晶取向膜的基板。此外，作为对向基板，使未形成电极且具有高4μm的柱状间隔物的玻璃基板也同样地形成涂膜，并实施取向处理。在一个基板的液晶取向膜上印刷密封剂(协立化学株式会社制XN-1500T)。接着，将另一个基板以液晶取向膜面相对且取向方向达到0°的方式进行粘贴后，使密封剂热固化而制作空单元。通过减压注入法向该空单元中注入液晶MLC-2041(Merck Corporation制)，密封注入口，从而得到具备IPS(In-Planes Switching)模式液晶表示元件的构成的液晶单元。

将所得液晶单元置于制成正交尼科尔棱镜的偏振板之间，确认液晶的取向性。此外，对各电极之间施加8Vpp的交流电压，确认像素部的液晶是否驱动。

下表示出由偏振UV的照射量和其后的加热温度带来的液晶取向性的结果。

应予说明，在注入液晶后确认到流动取向等取向不良时示作“×”、无取向不良且确认到良好的液晶取向性时示作“○”。

[表2]

<实施例3>

利用与实施例2相同的方法，使用液晶取向剂(A2-10)来制作液晶单元，确认所得液晶单元的取向性。

下述表3示出液晶单元的液晶取向性的结果。

[表3]

<比较例1>

利用与实施例2相同的方法，使用液晶取向剂(A1)来制作液晶单元，确认所得液晶单元的取向性。

下述表4示出液晶单元的液晶取向性的结果。

[表4]

根据表1～3的结果可确认：通过添加芳香族羧酸系的添加剂，相对于比较例1，可获得最佳取向性的加热温度、偏振UV的照射量发生变化。

尤其是关于加热温度，由于担心残留溶剂等的影响会导致液晶表示元件的电特性变差等，因此，要求尽可能以高温进行烧成，只要使用添加剂即可任意选择获得最佳取向性的加热条件有助于拓宽材料选择的幅度。

作为最佳照射量、加热温度发生变化的原因，可以认为：这是由于超分子液晶的液晶原部分发生变化而使UV的吸收频带、基于UV的灵敏度、反应率变化而导致的。

[作为高分子薄膜的评价]

<实施例4>

将通过上述实施例1制作的光学活性组合物(A2-10)以膜厚达到100nm的方式通过旋涂法涂布于1.1mm的石英基板，并利用70℃的加热板进行干燥。

对该涂膜照射0J/cm²～30J/cm²的313nm偏振UV，其后，利用170℃的加热板进行10分钟的加热处理(基于高分子液晶的自组装化的所谓取向增幅处理)。

针对偏振UV照射基板，追踪170℃加热前后的314nm下的吸光度变化(图1)和二色性(图2)。

应予说明，吸光度变化和二色性△A的测定中，测定偏振UV-vis吸收光谱，并利用下式来算出。

二色性△A＝A||-A⊥

(A||表示与照射的偏振UV平行的方向的吸光度，A⊥表示与照射的偏振UV正交(⊥)的方向的吸光度。吸光度为314nm下的吸光度值。)

应予说明，图中的“LPUV”表示针对170℃加热前的偏振UV照射基板的结果，“anneal”(退火)表示针对170℃加热后的偏振UV照射基板的结果。此外，图的横轴的“Exposure energy”是指曝光量。

利用相同的方法，还算出使用光学活性组合物(A3-10)时的314nm下的吸光度变化(图3)和二色性(图4)。

应予说明，偏振UV-vis吸收光谱的测定使用了UV-3100(岛津制作所制)。

由图1和图3可知：照射偏振UV后基本观察不到变化，但加热(退火)后，垂直成分增加、平行成分减少，因此，平行方向的吸收成分再次取向，并相对于光照射轴沿着面内垂直方向再次排列。

此外，图2和图4中，二色性(ΔA)为负值是指：垂直于照射轴的方向(面内)存在各向异性。

<比较例2>

利用与实施例4相同的方法，还算出液晶取向剂(A1)的二色性，但任意照射区域均未观察到表现出显著的二色性。

<实施例5>

针对光学活性组合物(A2-5、A2-30、A2-50)进行与实施例4相同的处理，与A2-10一并追踪各薄膜的In-plane order parameter(面内取向度S)。

应予说明，面内取向度S的测定中，测定偏振UV-vis吸收光谱，并利用下式来算出。

面内取向度S＝(A⊥-A||)/(A⊥+2A||)

(此处，A⊥表示热处理后的薄膜的吸光度测定中的垂直于偏振UV照射轴的成分的吸光度，A||表示平行成分的吸光度)。

应予说明，A⊥和A||均使用314nm下的吸光度值。

<比较例3>

利用相同的方法，还算出使用液晶取向剂(A1)时的面内取向度S。

将由实施例5和比较例3得到的各照射量下的面内取向度S示于图5。

图5中均采取正值，因此可知其沿着垂直于光照射轴的方向发生取向。应予说明，图中的数值越大，表示取向度越高。

由实施例4和比较例2的评价可确认：通过添加肉桂酸系的添加剂，产生仅存在液晶取向剂(A1)时表现不出的吸光度变化、二色性变化，进而能够变更偏振UV的照射量、二色性的大小。

此外，由实施例5和比较例3的评价可明确：通过添加肉桂酸系的添加剂，能够产生仅存在液晶取向剂(A1)时表现不出的面内取向度，进而根据肉桂酸系添加剂的添加量，能够改变使面内取向度增加的最佳照射区域。

像这样，作为实施例1～5中的最佳照射量、加热温度发生变化的原因，可以认为：这是由于超分子液晶的液晶原结构发生变化而使UV的吸收频带、基于UV的灵敏度、反应率发生变化而导致的。

Claims (10)

1.一种光学活性组合物，其特征在于，其含有下述(A)成分和(B)成分，(A)成分含有光反应性基团，(A)成分与(B)成分介由氢键形成液晶性超分子，

(A)具有含羧酸基结构的侧链的聚合物；以及

(B)选自下述式(1)所示化合物中的至少1种化合物，

式(1)中，

Q表示单键或碳数1～12的亚烷基；

T表示五元或六元的碳环或杂环、或者具有由这些环中的2～4个进行键合或环缩合而成的结构的芳香族环，其中，除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子任选被氧原子、氮原子或硫原子取代，且除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代；

X表示单键或碳数1～12的亚烷基；

Y表示单键、醚、偶氮、硫醚或酯；

Z表示任意氢原子任选被氟取代、且任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的亚烷基；

a表示1或2；

其中，X和Y均为单键且a为1时，Z任选被氢、氟、碘、溴、氯、羟基、硝基、氮原子上的氢原子任选任意地被1个或2个碳数1～36的烷基取代的氨基、或者氰基取代。

2.根据权利要求1所述的光学活性组合物，其中，式(1)中的T表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽、芘、吡啶、呋喃、吡咯或噻吩中的任意结构的芳香族环，T中除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

3.根据权利要求1或2所述的光学活性组合物，其中，式(1)中的T表示具有苯、联苯、三联苯、萘、蒽或芘中的任意结构的芳香族环，T中除了与Q或X键合的碳原子之外的任意碳原子上的氢原子任选被一价有机基团取代。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学活性组合物，其中，所述(A)成分在1个侧链结构中含有羧酸基和光反应性基团。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学活性组合物，其含有相对于所述(A)成分的聚合物重量为0.5重量％～70重量％的所述(B)成分。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学活性组合物，其中，所述(A)成分为具有选自由下述式(2)和(3)组成的组中的任一种含羧酸基结构的侧链的聚合物，

式中，

A表示选自单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-中的基团；

B表示选自单键、-O-、-COO-、-CONH-、-NH-和-CH＝CH-COO-中的基团；

其中，式(2)中，A和B中的至少任一者为-CH＝CH-COO-；

Ar₁和Ar₂各自独立地表示苯基或萘基；

l和m各自独立地为0～12的整数。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光学活性组合物，其中，所述(B)成分为选自下述化合物中的至少1种化合物，

式中，

R表示任意的不相邻碳原子任选被氧原子取代的碳数1～36的烷基；

R’表示氧原子、硫原子、或者氮上的氢原子任选被一价有机基团取代的氮原子，所述R’中的一价有机基团表示只要不相邻则任意碳原子任选被氧原子取代的碳数1～10的烷基或苯基。

8.一种液晶取向剂，其含有权利要求1～7中任一项所述的光学活性组合物。

9.一种液晶取向膜，其是由权利要求8所述的液晶取向剂得到的。

10.一种液晶表示元件，其具备权利要求9所述的液晶取向膜。