CN108139632B - 液晶表示元件 - Google Patents

Abstract

提供：取向性和电特性良好的横向电场驱动型液晶表示元件。一种液晶表示元件，其具备夹持液晶并对向配置的第1基板和第2基板，前述第1基板和第2基板分别具有下述特征。第1基板：其为如下的带电极的基板，即其在液晶侧的面的像素区域形成有第1电极、和隔着绝缘膜重叠于该第1电极的多个第2电极，将第1电极和第2电极中的一者作为像素电极、另一者作为对电极而构成，具有覆盖第2电极且形成于第1基板的液晶侧的面的第1液晶取向膜，该第1液晶取向膜为含有通过照射偏振紫外线而赋予液晶取向能力的聚酰亚胺的膜。第2基板：其为如下的基板，即其具有形成于液晶侧的面的第2液晶取向膜，该第2液晶取向膜为含有依赖于温度而体现液晶性的感光性侧链型高分子的膜。

Description

液晶表示元件

技术领域

本发明涉及兼顾了取向性与可靠性的、FFS方式等横向电场方式的液晶表示元件。

背景技术

液晶表示元件作为轻量、薄型且低消耗电力的表示设备近年来获得了显著发展。液晶表示元件例如由具备电极的透明的一对基板夹持液晶层而构成。而且，液晶表示元件中，由有机材料形成的有机膜以液晶在基板间成为期望的取向状态的方式作为液晶取向膜使用。

液晶取向膜形成于夹持液晶的基板的与液晶接触的面上，发挥在该基板间使液晶沿一定方向取向的作用。液晶取向膜中的、控制液晶的取向的能力(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而提供。

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，一直以来已知有摩擦法。摩擦法是如下方法：将基板上的有机膜的表面用棉、尼龙、聚酯等布沿一定方向擦拭(摩擦)，沿擦拭的方向(摩擦方向)使液晶取向。

然而，对于摩擦法，有时产尘、静电的发生成为问题。另外，由于近年来的液晶表示元件的高精细化、对应的基板上的电极、液晶驱动用的转换能动元件所产生的凹凸，因此，无法用布均匀地擦拭液晶取向膜的表面，无法实现均匀的液晶的取向。

因此，作为不进行摩擦的液晶取向膜的其他取向处理方法，研究了光取向法。光取向法中有各种方法，利用直线偏振光或准直的光在构成液晶取向膜的有机膜内形成各向异性，按照其各向异性使液晶取向。作为光取向法，以往已知有分解型的光取向法、光交联型、光异构化型的光取向法等。

分解型的光取向法例如为如下方法：对聚酰亚胺膜照射偏振紫外线，利用分子结构的紫外线吸收的偏振方向依赖性产生各向异性的分解，通过不分解而残留的聚酰亚胺使液晶取向(参照专利文献1)。

光交联型、光异构化型的光取向法例如为如下方法：使用聚乙烯醇肉桂酸酯，照射偏振紫外线，在与偏振平行的2个侧链的双键部分产生二聚化反应(交联反应)，在与偏振方向正交的方向使液晶取向(参照非专利文献1)。另外，使用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，在与偏振平行的侧链的偶氮苯部产生异构化反应，在与偏振方向正交的方向使液晶取向(参照非专利文献2)。进而，专利文献3公开了，使用利用光交联、光异构化或光弗利斯重排的光取向法而得到的液晶取向膜。

作为液晶表示元件的驱动形式，已知有TN(扭转向列)方式、VA(垂直取向)方式等纵向电场方式、IPS(平面切换)方式、边界电场切换(Fringe Field Switching：也称为FFS)方式等横向电场方式。

FFS方式的液晶表示装置为如下表示方式：通过对层叠于一个基板的上层电极和下层电极施加电场，对在该一个基板与对置的基板之间夹持的液晶施加边缘电场来进行表示。即，该方式中，成为如下构成：通过在设置于上层的狭缝状的上层电极与隔着绝缘膜设置于下层的下层电极之间产生的边缘电场来驱动液晶(参照专利文献4)。

FFS模式的液晶表示装置中，由透明导电膜形成狭缝状的上层电极与下层电极，因此，通过IPS模式提高开口率和透射率。另外，FFS模式的液晶表示装置中，在这些透明导电膜间形成辅助电容，因此，可以减少辅助电容形成部所产生的透射率损失。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3893659号公报

专利文献2：日本特开平2-37324号公报

专利文献3：WO2014/054785

专利文献4：日本特开2013-254076号公报

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FFS方式的液晶表示装置，在具有上层电极和下层电极的基板的结构上，另外，在没有电极的另一基板的与周边构件等的关系上，所需的取向膜的特性、制造上允许的工艺有较大差异。具体而言，对于电极侧的基板，要求高的液晶取向性和可靠性，对于没有电极的另一个基板，为了防止周边构件的加热时的劣化，能在更低温下制膜、且具备液晶取向性良好的取向膜的液晶表示元件显示出更高的性能。

本发明的目的在于，解决上述课题，提供取向性和电特性良好的FFS方式等横向电场方式的液晶表示元件。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述课题进行了深入研究，结果完成了本发明。

本发明具有以下主旨。

1.一种液晶表示元件，其具备夹持液晶并对向配置的第1基板和第2基板，前述第1基板和第2基板分别具有下述特征。

第1基板：其为如下的带电极的基板，即其在液晶侧的面的像素区域形成有第1电极、和隔着绝缘膜重叠于该第1电极的多个第2电极，将前述第1电极和前述第2电极中的一者作为像素电极、另一者作为对电极而构成，具有覆盖第2电极并形成于前述第1基板的液晶侧的面的第1液晶取向膜，前述第1液晶取向膜为含有通过照射偏振紫外线而赋予液晶取向能力的聚酰亚胺的取向膜。

第2基板：其为如下的基板，即其具有形成于液晶侧的面的第2液晶取向膜，前述第2液晶取向膜为含有依赖于温度而体现液晶性的感光性侧链型高分子的取向膜。

发明的效果

本发明的液晶表示元件可以高效率地赋予取向控制能力，因此，即使进行长时间连续驱动也不会损坏显示特性。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

＜第1基板＞

本发明的液晶表示元件所具备的第1基板在液晶侧的面的像素区域形成有第1电极、和隔着绝缘膜重叠于该第1电极的多个第2电极。而且，将第1电极和第2电极中的一者作为像素电极、另一者作为对电极而构成，具有覆盖第2电极并形成于前述第1基板的液晶侧的面的第1液晶取向膜(本发明中，也称为第1取向膜)。第1基板的结构是已知的，例如公开于日本特开2013-234076号公报。

＜第1取向膜＞

第1基板中，具有含有通过照射偏振紫外线而赋予液晶取向能力的聚酰亚胺的第1取向膜。第1取向膜由含有选自由由四羧酸衍生物成分与二胺成分的反应得到的聚酰亚胺前体和使其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种的液晶取向剂(本发明中，也称为第1液晶取向剂)得到。

四羧酸衍生物除下述式(1)所示的四羧酸二酐之外，可以举出下述式(1-a)所示的四羧酸二酯二氯化物、下述式(1-b)所示的四羧酸二酯。聚酰亚胺前体可以举出通过使四羧酸衍生物与下述式(2)所示的二胺缩合反应而得到的、聚酰胺酸、聚酰胺酸酯。

式(1-a)和式(1-b)中，R₁为碳数1～4的烷基。从酰亚胺化进行的容易性的观点出发，优选甲基或乙基、更优选甲基。

式(1)、(1-a)和(1-b)中，X为4价的有机基团，其结构没有特别限定。作为具体例，可以举出下述式(X-1)～(X-44)中的任意者。

上述式(X-1)中，R₁、R₂、R₃和R₄分别独立地为氢原子、卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或苯基。

作为四羧酸二酐，从获得的容易性出发，优选下述式(3)所示、且X₁为选自由上述式(X-1)～(X-14)组成的组中的至少1种。

其中，从进一步提高所得液晶取向膜的可靠性的方面出发，X₁优选(X-1)～(X-7)或(X-10)、更优选(X-1)，进而，从体现良好的液晶取向性的方面出发，优选下述式(X1-1)或(X1-2)。

使用式(3)所示的四羧酸二酐的情况下，其使用比率相对于与二胺成分反应的全部四羧酸衍生物成分为40～100摩尔％、更优选为60～100摩尔％。

上述式(2)所示的二胺中，A₁和A₂分别独立地为氢原子、碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、或碳数1～10的炔基。

作为烷基的具体例，可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、己基、辛基、癸基、环戊基、环己基等。

作为烯基，可以举出将上述的烷基中存在的1个以上的CH₂-CH₂结构取代为CH＝CH结构而得到的物质，更具体而言，可以举出乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、2-己烯基、环丙烯基、环戊烯基、环己烯基等。

作为炔基，可以举出将前述的烷基中存在的1个以上的CH₂-CH₂结构取代为C≡C结构而得到的物质，更具体而言，可以举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等。

一般来说，如果导入体积大的结构则有使氨基的反应性、液晶取向性降低的可能性，因此，作为A₁、A₂，更优选氢原子、碳数1～5的烷基，特别优选氢原子、甲基或乙基。

上述式(2)中，Y为2价有机基团，如果举出其具体例，则可以举出下述式(Y-1)～(Y-115)。

其中，为了得到良好的液晶取向性，优选使用直线性高的二胺。因此，作为Y，可以举出Y-7、Y-10、Y-11、Y-12、Y-13、Y-21、Y-22、Y-23、Y-25、Y-26、Y-27、Y-41、Y-42、Y-43、Y-44、Y-45、Y-46、Y-48、Y-61、Y-63、Y-64、Y-71、Y-72、Y-73、Y-74、Y-75、Y-99、Y-100、Y-101、Y-103、Y-109、Y-110、Y-114、Y-115等。二胺可以将2种以上混合来使用。

上述二胺的使用比率相对于全部二胺成分优选为40～100摩尔％、更优选为60～100摩尔％。

另外，想要提高预倾角的情况下，优选侧链上具有长链烷基、芳香族环、脂肪族环、甾族化合物骨架、或组合有它们的结构的二胺。作为用于此的Y，可以举出Y-76、Y-77、Y-78、Y-79、Y-80、Y-81、Y-82、Y-83、Y-84、Y-85、Y-86、Y-87、Y-88、Y-89、Y-90、Y-91、Y-92、Y-93、Y-94、Y-95、Y-96、或Y-97。

上述二胺的使用比率相对于全部二胺成分优选1～50摩尔％、更优选5～20摩尔％。

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上述式(2)所示的二胺中，从作为液晶取向膜的特性特别优异的方面出发，优选下述式(4)所示的二胺。

H₂N-Y₁-NH₂ (4)

式(4)中，Y₁优选选自由下述式所示的结构组成的组中的至少1种。

上述式(4)所示的二胺的使用比率相对于与四羧酸衍生物反应的全部二胺优选60～100摩尔％、更优选80～100摩尔％。

＜聚酰胺酸的制造方法＞

用于得到第1取向膜的液晶取向剂中使用的聚酰亚胺前体即聚酰胺酸可以通过以下所示的方法合成。具体而言，使四羧酸二酐与二胺在有机溶剂的存在下、在-20℃～150℃、优选0～50℃下反应30分钟～24小时、优选1～12小时从而可以合成。

从单体和聚合物的溶解性的方面出发，上述反应中使用的有机溶剂优选N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯等。它们可以将2种以上混合而使用。

从不易引起聚合物的析出、且容易得到高分子量体的方面出发，反应体系中的聚合物的浓度优选1～30质量％、更优选5～20质量％。对于所得聚酰胺酸，可以边将反应溶液充分搅拌边注入至不良溶剂从而使聚合物析出并回收。另外，进行多次析出，用不良溶剂清洗后，进行常温或者加热干燥，从而可以得到经过纯化的聚酰胺酸的粉末。作为不良溶剂，没有特别限定，可以举出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。

＜聚酰胺酸酯的制造方法＞

用于得到第1取向膜的液晶取向剂中使用的聚酰亚胺前体即聚酰胺酸酯可以用以下所示的(1)、(2)或(3)的方法合成。

(1)由聚酰胺酸合成的情况

聚酰胺酸酯可以通过将由四羧酸二酐和二胺得到的聚酰胺酸酯化而合成。具体而言，使聚酰胺酸与酯化剂在有机溶剂中，在-20℃～150℃、优选0～50℃下反应30分钟～24小时、优选1～4小时，从而可以合成。

作为上述酯化剂，优选能通过纯化容易去除的酯化剂，可以举出N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二乙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二丙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二新戊基丁基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二叔丁基缩醛、1-甲基-3-对甲苯三氮烯、1-乙基-3-对甲苯三氮烯、1-丙基-3-对甲苯三氮烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐等。酯化剂的使用添加量相对于聚酰胺酸的重复单元1摩尔优选2～6摩尔当量。

从聚合物的溶解性的方面出发，上述反应中使用的有机溶剂优选N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯。溶剂可以将2种以上混合而使用。从不易引起聚合物的析出、且容易得到高分子量体的方面出发，合成时的聚合物浓度优选1～30质量％、更优选5～20质量％。

(2)通过四羧酸二酯二氯化物与二胺的反应而合成的情况

聚酰胺酸酯可以由四羧酸二酯二氯化物与二胺合成。具体而言，使四羧酸二酯二氯化物与二胺在碱和有机溶剂的存在下、在-20℃～150℃、优选0～50℃下反应30分钟～24小时、优选1～4小时，从而可以合成。

前述碱可以使用吡啶、三乙胺、4-二甲基氨基吡啶等，为了反应温和进行，优选吡啶。碱的用量为容易去除的量，且从容易得到高分子量体的方面出发，相对于四羧酸二酯二氯化物，优选2～4倍摩尔。

从单体和聚合物的溶解性的方面出发，上述反应中使用的有机溶剂优选N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯，溶剂可以将2种以上混合而使用。从不易引起聚合物的析出、且容易得到高分子量体的观点出发，合成时的聚合物浓度优选1～30质量％、更优选5～20质量％。另外，为了防止四羧酸二酯二氯化物的水解，聚酰胺酸酯的合成中使用的溶剂优选尽量被脱水，优选在氮气气氛中、防止外界气体的混入。

(3)由四羧酸二酯与二胺合成的情况

聚酰胺酸酯可以通过使四羧酸二酯与二胺缩合而合成。具体而言，使四羧酸二酯与二胺在缩合剂、碱和有机溶剂的存在下、在0～150℃、优选0～100℃下反应30分钟～24小时、优选3～15小时，从而可以合成。

前述缩合剂中可以使用：亚磷酸三苯酯、二环己基碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪基甲基吗啉鎓、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐、(2,3-二氢-2-硫代-3-苯并噁唑基)膦酸二苯酯等。缩合剂的添加量相对于四羧酸二酯优选2～3倍摩尔。

前述碱中可以使用吡啶、三乙胺等叔胺。从为容易去除的量、且容易得到高分子量体的方面出发，碱的添加量相对于二胺成分优选2～4倍摩尔。

另外，上述反应中，加入路易斯酸作为添加剂从而反应有效地进行。作为路易斯酸，优选氯化锂、溴化锂等卤化锂。路易斯酸的添加量相对于二胺成分优选0～1.0倍摩尔。

上述3个聚酰胺酸酯的合成方法中，为了得到高分子量的聚酰胺酸酯，特别优选上述(1)或上述(2)。

如上述那样得到的聚酰胺酸酯的溶液可以通过边充分搅拌边注入至不良溶剂，从而使聚合物析出。进行多次析出，用不良溶剂清洗后，进行常温或者加热干燥，可以得到经过纯化的聚酰胺酸酯的粉末。不良溶剂没有特别限定，可以举出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。

＜聚酰亚胺的制造方法＞

第1取向膜中含有的聚酰亚胺可以通过将上述聚酰亚胺前体即聚酰胺酸或聚酰胺酸酯进行酰亚胺化而得到。酰亚胺化的方法没有限定，优选由聚酰胺酸制造聚酰亚胺的方法。

由聚酰胺酸制造聚酰亚胺的情况下，在二胺成分与四羧酸二酐的反应中得到的前述聚酰胺酸的溶液中添加催化剂的化学酰亚胺化是简便的。对于化学酰亚胺化，在较低温下进行酰亚胺化反应、在酰亚胺化的过程中不易引起聚合物的分子量降低，故优选。

化学酰亚胺化可以如下进行：将想要酰亚胺化的聚合物在有机溶剂中、在碱性催化剂和酸酐的存在下进行搅拌，从而进行。作为有机溶剂，可以使用前述聚合反应时使用的溶剂。作为碱性催化剂，可以举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等。其中，吡啶优选具有适于使反应进行的碱性，故优选。另外，作为酸酐，可以举出乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等，其中，使用乙酸酐时，反应结束后的纯化变得容易，故优选。

酰亚胺化反应的温度为-20℃～140℃、优选为0～100℃，反应时间为1～100小时。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5～30摩尔倍、优选为2～20摩尔倍，酸酐的量为酰胺酸基的1～50摩尔倍、优选为3～30摩尔倍。聚合物的酰亚胺化率可以通过调节催化剂量、温度、反应时间来控制。

聚酰胺酸酯或聚酰胺酸的酰亚胺化反应后的溶液中残留有添加的催化剂等，因此优选的是，通过以下所述的方法，将所得酰亚胺化聚合物回收，在有机溶剂中再溶解形成液晶取向剂。

如上述那样得到的聚酰亚胺的溶液通过边充分搅拌边注入至不良溶剂，从而可以使聚酰亚胺析出。进行多次析出，用不良溶剂清洗后，进行常温或者加热干燥，可以得到经过纯化的聚酰亚胺的粉末。前述不良溶剂没有特别限定，可以举出甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯等。

＜第1液晶取向剂＞

对于用于形成第1取向的第1液晶取向剂中含有的聚酰亚胺前体、聚酰亚胺(有时统称为聚合物)的分子量，以重均分子量计，优选2000～500000、更优选5000～300000、进一步优选10000～100000。另外，数均分子量优选1000～250000、更优选2500～150000、进一步优选5000～50000。

液晶取向剂中的聚合物浓度可以根据想要形成的涂膜的厚度的设定而适宜变更，从形成均匀且无缺陷的涂膜的方面出发，优选1质量％以上，从溶液的保存稳定性的方面出发，优选10质量％以下。特别优选聚合物浓度为2～8质量％。

第1液晶取向剂中含有的有机溶剂只要使含有的聚合物均匀溶解就没有特别限定。作为其具体例，可以举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、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、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基咪唑啉酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺。它们可以将2种以上混合而使用。

第1液晶取向剂除用于使聚合物成分溶解的有机溶剂之外，也可以含有用于提高将液晶取向剂涂布于基板时的涂膜均匀性的溶剂。上述溶剂优选表面张力低于上述有机溶剂的溶剂。作为其具体例，可以举出乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、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、丁基溶纤剂乙酸酯、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。溶剂可以将2种以上组合使用。

第1液晶取向剂中，除上述之外，只要为不有损本发明的效果的范围，也可以添加用于使液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性变化的电介质或导电物质、用于提高液晶取向膜与基板的密合性的硅烷偶联剂、用于提高形成液晶取向膜时的膜的硬度、致密度的交联性化合物等。进而，也可以添加：后述的第2液晶取向剂的说明中记载的、提高涂布液晶取向剂时的、膜厚均匀性、表面平滑性的溶剂、化合物、提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物等。

＜第1取向膜的制造方法＞

第1取向膜可以如下得到：将第1液晶取向剂涂布于第1基板，干燥、烧成，进而对涂膜面照射偏振紫外线，从而得到。

作为第1液晶取向剂的涂布方法，可以举出旋涂法、印刷法、喷墨法等。对于涂布第1液晶取向剂后的干燥、烧成工序，通常为了将含有的有机溶剂充分去除，以50～120℃干燥1～10分钟，之后以150～300℃烧成5～120分钟。烧成后的涂膜的厚度没有特别限定，过薄时，液晶表示元件的可靠性有时降低，因此，为5～300nm、优选为10～200nm。

对于第1液晶取向剂，利用光取向处理法对膜进行处理。作为光取向处理法的具体例子，可以举出如下方法：对前述涂膜表面照射沿一定方向偏振的紫外线，根据情况，进而在150～250℃的温度下进行加热处理，赋予液晶取向能力。照射的紫外线的波长优选100～400nm，特别优选具有200～400nm的波长。

另外，为了改善液晶取向性，可以将涂膜以50～250℃加热并且照射辐射线。辐射线的照射量优选1～10000mJ/cm²、特别优选100～5000mJ/cm²。

进而，也可以对经过取向处理的液晶取向膜进行下述接触处理。作为接触处理中使用的溶剂，只要为溶解通过辐射线的照射而由液晶取向膜生成的分解物的溶剂就没有特别限定。作为具体例，可以举出水、或作为亲水性溶剂的、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲乙酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纤剂、乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸环己酯等。

其中，从通用性、溶剂的安全性的方面出发，优选水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。更优选水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。溶剂可以将2种以上组合。

作为上述接触处理的方法，可以举出浸渍处理、喷雾处理(喷涂处理)。从使通过辐射线由液晶取向膜生成的分解物有效地溶解的方面出发，接触处理中的处理时间优选10秒～1小时。其中，优选进行浸渍处理1分钟～30分钟。另外，接触处理时的溶剂可以为常温也可以进行加温，优选为10～80℃、特别优选20～50℃。另外，为了促进分解物的溶解性，根据需要，也可以将超声波照射处理等组合使用。

在上述接触处理后，优选进行利用水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲乙酮等低沸点溶剂的漂洗(也称为冲洗)、液晶取向膜的烧成。此时，可以进行冲洗和烧成中的任一者，或也可以进行两者。烧成的温度优选150～300℃、更优选180～250℃、特别优选200～230℃。另外，烧成的时间优选10秒～30分钟、优选1～10分钟。

＜第2基板＞

本发明的液晶表示元件具备的第2基板上形成有第2液晶取向膜(本发明中，也称为第2取向膜)。横向电场方式的表示元件中的第2基板优选为透明基板，其上形成有滤色片、黑矩阵(BM)、保护层等。第2基板的构成是已知的，例如记载于日本特开2013-234076号公报。

＜第2取向膜＞

第2取向膜具有由含有依赖于温度而体现液晶性的感光性侧链型高分子(以下，也称为感光性侧链型高分子)的液晶取向剂(以下，也称为第2液晶取向剂)得到的取向膜。

作为感光性侧链型高分子体现液晶性的温度范围，优选100～250℃、更优选100～200℃、特别优选100～150℃。

上述感光性侧链型高分子的主链结构没有特别限定，优选具有聚乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚马来酰亚胺、聚降冰片烯或聚硅氧烷的聚合物中的聚合单元。其中，优选具有聚(甲基)丙烯酸酯或聚硅氧烷的聚合物中的聚合单元。

感光性侧链型高分子的侧链结构没有特别限定，优选为(A)具有光反应性的侧链结构(也称为光反应性侧链结构)和(B)具有液晶性的侧链结构(也称为液晶性侧链结构)中的任一者或两者。需要说明的是，可以分别具有多种光反应性侧链结构和液晶性侧链结构。

[光反应性侧链结构]

上述光反应性侧链结构优选感应到光而引起交联反应、异构化反应或光弗利斯重排的结构，更优选引起交联反应或异构化反应的结构。具体而言，优选具有下述结构或具有由其衍生物形成的结构。

作为光反应性侧链结构的更具体的例子，优选为下述式(Z-1)～(Z-4)所示的至少1种结构。

上述式(Z-1)～(Z-4)中，A、B、D分别独立地表示单键、-O-、-CH₂-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-。Y₁为1价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其所具有的氢原子任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷基氧基所取代。X表示单键、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-C＝C-、或-C≡C-。|表示1～12的整数、m表示0～2的整数、n表示1～12的整数。Y₂为2价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其所具有的氢原子任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷基氧基所取代。R表示氢原子或碳数1～6的烷基。

上述光反应性侧链结构可以为在光反应性的基础上，在形成聚合物的情况下为体现液晶性的结构。

[液晶性侧链结构]

液晶性侧链结构没有特别限定，优选侧链结构中具有刚直的介晶成分。上述情况下，将该侧链型高分子制成液晶取向膜时，可以得到稳定的液晶取向。

对于介晶基团，可以由联苯、苯甲酸苯酯等单独成为介晶结构，也可以如苯甲酸等那样侧链彼此进行氢键合从而成为介晶结构。作为液晶性侧链结构所具有的介晶基团，优选下述任意结构。

作为液晶性侧链结构的更具体的例子，优选包含选自由下述式(Z-9)～(Z-17)组成的组中的至少1种的结构。

上述式(Z-9)～(Z-17)中，A、B分别独立地表示单键、-O-、-CH₂-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-。Y₁为1价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其氢原子分别独立地任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷基氧基所取代。R表示氢原子、-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、碳原子数1～12的烷基、或碳原子数1～12的烷氧基。|表示1～12的整数、m、m1、m2分别独立地表示1～3的整数。R₁表示氢原子-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷基氧基，Z₁、Z₂分别独立地表示-CO-、-CH₂O-、-C＝N-或-CF₂-。

感光性侧链型高分子在不有损液晶性的体现能力的范围内、也可以具有其他单体、其他侧链结构。

感光性侧链型高分子的制造方法没有特别限定，可以使用工业上处理的已知的方法。具体而言，可以通过利用液晶性侧链单体、光反应性侧链单体的乙烯基的阳离子聚合、自由基聚合、阴离子聚合而制造。其中，从反应控制的容易性等观点出发，特别优选自由基聚合。

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、可逆加成-裂解型链转移(RAFT)聚合试剂等公知的化合物。

作为自由基热聚合引发剂为通过加热至分解温度以上从而产生自由基的化合物的自由基热聚合引发剂，例如可以举出过氧化酮类(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮等)、过氧二酰类(过氧化乙酰、过氧化苯甲酰等)、氢过氧化物类(过氧化氢、叔丁基过氧化氢、异丙基苯过氧化氢等)、二烷基过氧化物类(二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、二月桂酰基过氧化物等)、过氧缩酮类(二丁基过氧化环己烷等)、烷基过酸酯类(过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化2-乙基环己烷酸叔戊酯等)、过硫酸盐类(过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等)、偶氮系化合物(偶氮二异丁腈、和2,2’-二(2-羟基乙基)偶氮二异丁腈等)。自由基热聚合引发剂可以将2种以上组合而使用。

自由基光聚合引发剂只要为通过光照射开始自由基聚合的化合物就没有特别限定。作为这样的自由基光聚合引发剂，可以举出二苯甲酮、米蚩酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、咕吨酮、噻吨酮、异丙基咕吨酮、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、安息香异丙醚、安息香异丁醚、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-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1,4-二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-亚基)-1-萘-2-基-乙酮、或2-(3-甲基-1,3-苯并噻唑-2(3H)-亚基)-1-(2-苯甲酰基)乙酮等。这些化合物可以单独使用，也可以将2种以上混合使用。

自由基聚合法没有特别限制，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。

作为感光性侧链型高分子的聚合反应中使用的有机溶剂，只要将生成的高分子溶解就没有特别限定。以下可以举出其具体例。

可以举出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、双戊烯、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、乙基异丁醚、二异丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、二氧杂环己烷、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、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、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，即使为不使生成的高分子溶解的溶剂，在生成的高分子不析出的范围内，也可以在有机溶剂中混合而使用。

另外，自由基聚合中，有机溶剂中的氧成为妨碍聚合反应的原因，因此，有机溶剂优选使用脱气至可能的程度的有机溶剂。

自由基聚合时的聚合温度可以选择30℃～150℃的任意的温度，优选为50～100℃的范围。另外，反应可以以任意的浓度进行，但浓度过低时，难以得到高分子量的聚合物，浓度过高时，反应液的粘性变得过高而均匀的搅拌变困难，因此，单体浓度优选1～50质量％、更优选5～30质量％。反应初始可以以高浓度进行，之后追加有机溶剂。

上述自由基聚合反应中，自由基聚合引发剂的比率相对于单体多时，所得高分子的分子量变小，过少时，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的单体优选为0.1～10摩尔％。而且聚合时，也可以追加各种单体成分、溶剂、引发剂等。

将生成的高分子从通过上述反应得到的、感光性侧链型高分子的反应溶液中回收的情况下，可以将反应溶液投入至不良溶剂，使这些聚合物沉淀。作为上述不良溶剂，可以举出甲醇、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、甲基乙醚、水等。投入至不良溶剂并沉淀的聚合物过滤并回收后，在常压或者减压下，进行常温干燥或者进行加热而干燥。另外，使回收的聚合物再溶解于有机溶剂，再沉淀回收，重复该操作2次～10次时，可以减少聚合物中的杂质。作为此时的不良溶剂，例如可以举出醇类、酮类、烃等，使用选自其中的3种以上的不良溶剂时，纯化的效率更进一步提高，故优选。

对于第2液晶取向剂中含有的感光性侧链型高分子的分子量，考虑涂膜的强度、涂膜形成时的操作性和涂膜的均匀性的情况下，用GPC(凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography))法测定的重均分子量优选2000～1000000、更优选5000～100000。

[第2液晶取向剂的制备]

第2液晶取向剂含有感光性侧链型高分子而构成。而且，优选的是，适合于形成液晶取向膜那样以涂布液的形式制备。即，本发明中使用的第2液晶取向剂优选以有机溶剂中溶解有用于形成树脂覆膜的树脂成分的溶液的形式制备。该树脂成分是指，包含已经说明的感光性侧链型高分子的树脂成分。此时，树脂成分的含量优选1～20质量％、更优选3～15质量％、特别优选3～10质量％。

第2液晶取向剂中，对于前述树脂成分，可以全部为感光性侧链型高分子，在不有损液晶体现能力和感光性能的范围内也可以混合这些以外的其他聚合物。此时，树脂成分中的其他聚合物的含量为0.5～80质量％、优选为1～50质量％。这样的其他聚合物例如由聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺酸、聚酰亚胺等形成，可以举出不是感光性侧链型高分子的聚合物等。

＜有机溶剂＞

第2液晶取向剂中使用的有机溶剂只要为使树脂成分溶解的有机溶剂就没有特别限定。以下可以举出其具体例。

可以举出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、1,3-二甲基咪唑啉酮、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。

第2液晶取向剂可以含有第1聚合物等上述成分以外的成分。作为其例子，为：提高涂布液晶取向剂时的、膜厚均匀性、表面平滑性的溶剂、化合物、提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物等。

作为提高膜厚的均匀性、表面平滑性的溶剂(不良溶剂)的具体例，可以举出如下物质。例如可以举出异丙醇、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、乙基异丁醚、二异丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁醚、二异丁基酮、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、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、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。

不良溶剂可以使用1种也可以将多种混合而使用。使用上述的溶剂的情况下，如不显著降低液晶取向剂中所含的溶剂整体的溶解性那样，优选为溶剂整体的5～80质量％、更优选为20～60质量％。

作为提高膜厚的均匀性、表面平滑性的化合物，可以举出氟系表面活性剂、硅酮系表面活性剂和非离子系表面活性剂等。

更具体而言，例如可以举出F-Top 301、EF303、EF352(以上Tochem Products株式会社商品名)、MEGAFACE F171、F173、R-30(以上DIC株式会社商品名)、Fluoriner FC430、FC431(以上Sumitomo 3M株式会社商品名)、Asahi Guard AG710(旭硝子株式会社商品名)、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上AGC Seimi ChemicalCompany商品名)等。

这些表面活性剂的使用比率相对于液晶取向剂中含有的树脂成分的100质量份、优选为0.01～2质量份、更优选为0.01～1质量份。

作为提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物的具体例，可以举出以下所示的含官能性硅烷的化合物等。例如可以举出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-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、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亚乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、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(氧基亚乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧基亚乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。

进而，在提高基板与液晶取向膜的密合性的基础上，出于防止构成液晶表示元件时的背光所导致的电特性的降低等的目的，可以在第2液晶取向剂中含有以下的酚醛塑料系、含环氧基的化合物的添加剂。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的化合物，可以举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-2,4-己二醇、N,N,N’,N’，-四缩水甘油间二甲苯二胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’，-四缩水甘油-4,4’-二氨基二苯基甲烷等。

使用提高与基板的密合性的化合物的情况下，其用量相对于液晶取向剂中含有的树脂成分的100质量份，优选0.1～30质量份、更优选1～20质量份。用量低于0.1质量份时，无法期待密合性提高的效果，变得多于30质量份时，液晶的取向性有时变差。

作为添加剂，也可以使用光敏化剂。优选无色敏化剂、三重态敏化剂。作为光敏化剂，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)、香豆素酮、羰基双香豆素、芳香族2-羟基酮、和经过氨基取代的、芳香族2-羟基酮(2-羟基二苯甲酮、单-或者二-对(二甲基氨基)-2-羟基二苯甲酮)、苯乙酮、蒽醌、咕吨酮、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-或者对-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、苯偶姻烷醚、N-烷基化酞菁、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、偶氮吲嗪(azoindolizine)、梅洛香豆素(メロクマリン)等。

优选为芳香族2-羟基酮(二苯甲酮)、香豆素、香豆素酮、羰基双香豆素、苯乙酮、蒽醌、咕吨酮、噻吨酮、和苯乙酮缩酮。

第2液晶取向剂中，只要为不有损本发明的效果的范围，出于使液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性变化的目的，也可以添加电介质、导电物质，另外，出于提高形成液晶取向膜时的膜的硬度、致密度的目的，也可以添加交联性化合物。进而，也可以添加前述第1液晶取向剂的说明中记载的、各种添加剂。

＜第2取向膜的制造方法＞

第2取向膜的制造方法如下：在第2基板上如下述那样涂布上述第2液晶取向剂而形成涂膜，接着照射经过偏振的紫外线，赋予取向控制能力。

以下记载具体的工序。

在第2基板上涂布第2液晶取向剂而形成涂膜。

第2液晶取向剂对第2基板的涂布方法没有特别限定，优选工业上以丝网印刷、胶版印刷、柔性印刷或喷墨法等进行的方法。作为其他涂布方法，有：浸渍法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂器法(旋转涂布法)或喷涂法等，根据目的也可以使用它们。

在基板上涂布第2液晶取向剂后，通过热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等加热方法，在20～180℃、优选40～150℃下使溶剂蒸发而得到涂膜。涂膜的厚度过厚时，在元件的消耗电力方面变得不利，过薄时，元件的可靠性有时降低，因此，优选为5～300nm、更优选为10～150nm。

形成有涂膜的第2基板也可以根据需要冷却至室温。

对所得涂膜照射经过偏振的紫外线。对涂膜的膜面照射经过偏振的紫外线的情况下，对于基板，从一定的方向照射借助偏光板偏振的紫外线。作为紫外线，可以使用波长100～400nm的紫外线，可以根据使用的涂膜的种类借助滤光器等选择最佳的波长。例如，以可以选择性地使光交联反应诱发的方式，可以选择波长290～400nm的范围的紫外线而使用。作为紫外线，例如也可以使用从高压汞灯放射的光。

经过偏振的紫外线的照射量优选设为：实现使用的涂膜中的、与经过偏振的紫外线的偏振方向平行的方向的紫外线吸光度跟垂直的方向的紫外线吸光度之差即ΔA的最大值(以下，也称为ΔAmax)的偏振紫外线的量的1～70％的范围内，更优选设为1～50％的范围内。

对于经过偏振的紫外线所照射的涂膜，接着为了体现液晶性，优选进行加热处理。加热使用热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等方法。对于加热温度，可以考虑体现涂膜的液晶性的温度而求出。例如，加热温度优选为将比使用的涂膜体现液晶性的液晶温度范围的下限低10℃的温度作为下限、将比液晶温度范围的上限低10℃的温度作为上限的范围的温度，优选100～250℃、更优选100～200℃、特别优选100～150℃。

需要说明的是，第2取向膜在上述经过偏振的紫外线照射前后与前述第1取向膜同样地、可以在水或亲水性有机溶剂中进行接触处理。上述接触处理的实施可以采用与第1取向膜的接触处理中同样的条件。

＜液晶表示元件＞

对于如上述那样得到的、分别具有取向膜的第1基板和第2基板，使一个基板重叠于另一基板，以使彼此的取向膜面对置，将周边用密封材料粘接。为了控制基板间隙，密封材料中通常可以混入间隔物。另外，优选在不设置密封材料的面内部分上预先散布基板间隙控制用的间隔物。优选在密封材料的一部分中预先设置能将液晶从外部填充的开口部。

接着，通过设于密封材料的开口部，向由2张基板与密封材料所包围的空间内注入液晶材料。之后，将该开口部用粘接剂密封。注入可以使用真空注入法，也可以使用在大气中利用毛细管现象的方法。接着，进行偏光板的设置。具体而言，在与2张基板的液晶层相反侧的面上粘附一对偏光板。通过经过以上工序，可以得到液晶表示元件。

作为密封剂，例如可以使用：具有环氧基、丙烯酰基、(甲基)丙烯酰基、羟基、烯丙基、乙酰基等反应性基团的、通过紫外线照射、加热而固化的树脂。特别优选使用具有环氧基和(甲基)丙烯酰基这两者的反应性基团的固化树脂系。

为了提高粘接性、耐湿性，可以在密封剂中配混无机填充剂。作为能使用的无机填充剂，没有特别限定。具体而言，可以举出球状二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、氧化钛、钛黑、碳化硅、氮化硅、氮化硼、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硫酸钙、云母、滑石、粘土、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氢氧化铝、硅酸钙、硅酸铝、硅酸锂铝、硅酸锆、钛酸钡、玻璃纤维、碳纤维、二硫化钼、石棉等。优选可以举出球状二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、氧化钛、钛黑、氮化硅、氮化硼、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、云母、滑石、粘土、氧化铝、氢氧化铝、硅酸钙、或硅酸铝。无机填充剂可以将2种以上混合而使用。

实施例

以下列举实施例，对本发明进一步进行具体说明，但本发明不对这些实施例作限定性解释。以下中示出使用的化合物的缩略语。

＜有机溶剂＞

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮GBL：γ-丁内酯

BCS：丁基溶纤剂 THF：四氢呋喃

＜二胺化合物＞

以下的化学式中，Me表示甲基、Bu表示正丁基、Boc表示叔丁氧基。

DA-4：3,5-二氨基苯甲酸

＜四羧酸二酐＞

DC-1：1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐

DC-2：3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐

DC-3：1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐

＜甲基丙烯酸单体＞

MA1用国际公开公报WO2011-084546中记载的方法合成。

MA2用日本特开平9-118717公报中记载的方法合成。

＜聚合引发剂＞

AIBN：2,2’-偶氮二异丁腈

各特性的测定方法如以下所述。

[粘度]

粘度使用E型粘度计TVE-22H(东机产业株式会社制)、在样品量1.1mL(毫升)、锥形转子TE-1(1°34’、R24)、温度25℃下测定。

[分子量]

分子量通过GPC(常温凝胶渗透色谱法)装置测定，作为聚乙二醇(聚环氧乙烷)换算值，算出数均分子量(以下，也称为Mn)和重均分子量(以下，也称为Mw)。

GPC装置：Shodex公司制(GPC-101)

柱：Shodex公司制(KD803和KD805的串联)、柱温：50℃

洗脱液：N,N-二甲基甲酰胺(作为添加剂的溴化锂-水合物(LiBr·H₂O)为30mmol/L(升)、磷酸·无水晶体(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：使用东曹株式会社制TSK标准聚环氧乙烷(重均分子量(Mw)约900000、150000、100000和30000)和Polymer Laboratories Ltd.制聚乙二醇(峰顶分子量(Mp)为约12000、4000和1000)。测定中，为了避免峰重叠，分别实施将900000、100000、12000和1000这4种混合的样品、以及将150000、30000和4000这3种混合的样品这2个样品。

[酰亚胺化率的测定]

聚酰亚胺的酰亚胺化率如下测定。在NMR样品管(NMR采样管标准，直径(φ)5(草野科学株式会社制))中加入聚酰亚胺粉末20mg，添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6，0.05质量％TMS(四甲基硅烷)混合品)(0.53mL)，施加超声波使其完全溶解。将该溶液用NMR测定机(JNW-ECA500)(Japan Electronic Datum Co.,Ltd.制)测定500MHz的质子NMR。

酰亚胺化率将源自在酰亚胺化前后没有变化的结构的质子作为基准质子来确定，使用该质子的峰累积值、以及在9.5～10.0ppm附近出现的源自酰胺酸的NH基的质子峰累积值，通过以下式子求出。

酰亚胺化率(％)＝(1-α·x/y)×100

上述式中，x为源自酰胺酸的NH基的质子峰累积值，y为基准质子的峰累积值，α为基准质子相对于聚酰胺酸(酰亚胺化率为0％)时的酰胺酸的1个NH基质子的个数比率。

＜合成例1＞

在带搅拌装置和氮气导入管的2000mL四口烧瓶中、量取二胺DA-2110.47g(452mmol)、DA-1 18.94g(79.5mmol)，加入NMP 1587g，边送入氮气边搅拌而使其溶解。边将该二胺溶液搅拌边添加羧酸二酐DC-1 111.18g(496mmol)，进而以固体成分浓度成为12质量％的方式加入NMP，以40℃搅拌20小时，得到聚酰胺酸(PAA-1)的溶液。该聚酰胺酸的Mn为12356、Mw＝25544、粘度为183mPa·s。

＜合成例2＞

在带搅拌装置和氮气导入管的3000mL四口烧瓶中，量取所得聚酰胺酸溶液(PAA-1)950g，加入NMP 678g，搅拌30分钟。在所得聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐77.11g、吡啶19.92g，以60℃加热3小时，进行化学酰亚胺化。边搅拌边将所得反应液投入至6600mL的甲醇中，过滤得到析出的沉淀物。接着，将沉淀物用6600mL的甲醇清洗3次，用2000mL的甲醇清洗2次。接着，将所得树脂粉末以60℃干燥12小时，从而得到聚酰亚胺树脂粉末。

该聚酰亚胺树脂粉末的酰亚胺化率为71％、Mn为8156、Mw为17408。

在加入了搅拌子的200mL三角烧瓶中，量取所得聚酰亚胺树脂粉末20.69g，加入NMP 151.71g，以40℃搅拌24小时使其溶解，得到固体成分浓度为12质量％的聚酰亚胺溶液(PI-1)。

＜合成例3＞

在带搅拌装置和氮气导入管的2000mL四口烧瓶中，取DA-3 54.20g(272mmol)、DA-4 10.35g(68mmol)，加入NMP 387g，边送入氮气边搅拌而使其溶解。边将该二胺溶液搅拌边添加DC-3 20.21g(102mmol)，加入NMP 111g，在常温下使其反应5小时。之后，添加DC-266.0g(224mmol)，进而以固体成分浓度成为12质量％的方式加入NMP，在室温下搅拌24小时，得到聚酰胺酸(PAA-2)的溶液。聚酰胺酸溶液的粘度为390mPa·s。

将合成例1～3中的各成分的用量和聚酰亚胺系聚合物示于表1。

[表1]

＜合成例4＞

将MA1(1.99g、6.0mmol)和MA2(2.75g、9.0mmol)溶解于THF(44.57g)中，用隔膜泵进行脱气后，加入AIBN(0.12g、0.5mmol)，再次进行脱气。之后以50℃使其反应30小时，得到甲基丙烯酸酯的聚合物溶液。在二乙醚(500ml)中滴加该聚合物溶液，将所得沉淀物过滤。将沉淀物用二乙醚清洗，在40℃的烘箱中进行减压干燥，得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末。

在所得甲基丙烯酸酯聚合物粉末6.0g中加入NMP(29.3g)，在室温下搅拌5小时使其溶解。在该溶液中加入NMP(24.7g)和BC(40.0g)并搅拌，从而得到甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)。在搅拌结束时刻聚合物完全溶解。

[表2]

[液晶取向剂的制备]

(实施例1)

在加入了搅拌子的20ml样品管中，量取合成例2中得到的聚酰亚胺溶液(PI-1)4.58g、合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(PAA-2)4.58g，加入NMP 6.83g、BCS 4.00g、作为酰亚胺化促进剂的N-α-(9-芴基甲氧基羰基)-N-τ-叔丁氧基羰基-L-组氨酸0.15g，在室温下搅拌3小时，得到液晶取向剂A1。

使用上述液晶取向剂A1和上述甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)，以下述所示的步骤进行液晶单元的制作和评价。

[FFS驱动液晶单元的制作和液晶取向性的评价]

首先准备带电极的基板。基板为纵30mm×横35mm的大小、且厚度为0.7mm的玻璃基板。在基板上形成构成对电极的、具备实心状的图案的IZO电极作为第1层。在第1层的对电极上形成通过CVD法成膜的SiN(氮化硅)膜作为第2层。第2层的SiN膜的膜厚为500nm，作为层间绝缘膜发挥功能。第2层的SiN膜上配置将IZO膜进行图案形成而形成的梳齿状的像素电极作为第3层，形成第1像素和第2像素这2个像素。各像素的尺寸为纵10mm且横约5mm。此时，第1层的对电极与第3层的像素电极通过第2层的SiN膜的作用而电绝缘。

第3层的像素电极具有：将中央部分弯曲的“く字”形状的电极元件多个排列而构成的梳齿状的形状。各电极元件的横向的宽度为3μm，电极元件间的间隔为6μm。形成各像素的像素电极由将中央部分弯曲的“く字”形状的电极元件多个排列而构成，因此，各像素的形状不是长方形状，而是具备与电极元件同样地在中央部分弯曲的、与粗体字的“く字”类似的形状。而且，各像素具有以其中央的弯曲部分为边界分为上下的、弯曲部分上侧的第1区域和下侧的第2区域。

将各像素的第1区域与第2区域进行比较时，构成它们的像素电极的电极元件的形成方向变得不同。即，将后述的液晶取向膜的液晶取向方向作为基准的情况下，在像素的第1区域中，以像素电极的电极元件呈+10°的角度的方式形成，在像素的第2区域中，以像素电极的电极元件呈-10°的角度的方式形成。即，在各像素的第1区域和第2区域中，以通过施加像素电极与对电极之间的电压而诱发的液晶的、在基板面内的旋转动作(平面转换)的方向彼此成为反方向的方式构成。

接着，将液晶取向剂A1用孔径1.0μm的过滤器过滤后，用旋涂涂布在准备好的上述带电极的基板上。接着，在80℃的热板上使其干燥2分钟后，在230℃的热风循环式烘箱中进行14分钟烧成，形成膜厚100nm的涂膜。对该涂膜面借助偏光板照射200mJ/cm²的波长254nm的紫外线，浸渍于乳酸乙酯5分钟，接着浸渍于纯水1分钟。之后，在230℃的热风循环式烘箱中进行14分钟烧成，得到带液晶取向膜的基板(第1基板)。

另外，以同样的步骤将甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)涂布在作为对置基板的具有未形成电极的高度4μm的柱状间隔物的玻璃基板上，接着，在70℃的热板上干燥90秒，形成膜厚100nm的液晶取向膜。接着，对涂膜面借助偏光板照射5mJ/cm²的313nm的紫外线后，在150℃的热板上加热10分钟，得到带液晶取向膜的基板(第2基板)。

将上述2张基板作为一组，在基板上印刷密封剂(XN-1500T、协立化学产业株式会社制)，将另1张基板以液晶取向膜面面对面且取向方向成为0°的方式贴合后，使密封剂固化，制作空单元。通过减压注入法在该空单元中注入液晶MLC-2041(默克公司制)，将注入口密封，得到FFS驱动液晶单元。

用偏光显微镜(尼康公司制、ECLIPSE E600WPOL)观察液晶单元的取向状态，将无取向缺陷的情况记作“良好”、有取向缺陷的情况记作“不良”。

[液晶单元的交流驱动烧结评价]

使用上述制作的液晶单元，在60℃的恒温环境下，以频率30Hz施加±10V的交流电压120小时。之后，形成使液晶单元的像素电极与对电极之间为短路的状态，直接在室温下放置一天。

放置后，将液晶单元在以偏振轴成为正交的方式配置的2张偏光板之间设置，在无施加电压的状态下使背光点亮，以透过光的亮度成为最小的方式调整液晶单元的配置角度。然后，将使液晶单元从第1像素的第2区域变得最暗的角度旋转至第1区域变得最暗的角度时的旋转角度作为角度Δ而算出。第2像素中也同样地，将第2区域与第1区域进行比较，算出同样的角度Δ。然后，将第1像素与第2像素的角度Δ值的平均值作为液晶单元的角度Δ而算出。将交流驱动烧结Δ低于0.15作为良好、其以上作为不良。

[电压保持率(VHR)评价]

VHR的评价如下：在60℃的温度下，对所得液晶单元施加1V的电压60μs，测定1000ms后的电压，将能保持多少电压作为电压保持率而计算。另外，测定将实施了测定的液晶单元在背光照射环境下静置120小时后的VHR(熟化后)。将VHR值为95％以上作为良好、其以下作为不良进行评价。

需要说明的是，电压保持率的测定中使用电压保持率测定装置VHR-1(TOYOCorporation制)。

＜比较例1＞

带电极的基板(第1基板)侧使用甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)，作为对置基板(第2基板)的具有高度4μm的柱状间隔物的玻璃基板侧使用液晶取向剂A1，除此之外，通过与实施例1同样的方法制作液晶单元，之后进行各种特性评价。

＜比较例2＞

带电极的基板(第1基板)侧和对置基板(第2基板)侧均使用液晶取向剂A1，除此之外，通过与实施例1同样的方法制作液晶单元，之后进行各种特性评价。

＜比较例3＞

带电极的基板(第1基板)侧和对置基板(第2基板)侧均使用甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)，除此之外，通过与实施例1同样的方法制作液晶单元，之后进行各种特性评价。

表3中归纳示出实施例1和比较例1～3中的FFS驱动液晶单元的制作条件。表3中，“-”表示未处理。表4中归纳示出实施例1和比较例1～3中的各评价结果等。

[表3]

[表4]

产业上的可利用性

本发明的液晶表示元件可以作为轻量、薄型、低消耗电力的FFS驱动的表示设备在宽范围的领域中使用。

需要说明的是，将2015年9月30日申请的日本专利申请2015-193907号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容引入至此，作为本发明的说明书的公开内容而引入。

Claims (6)

1.一种FFS方式的液晶表示元件，其具备夹持液晶并对向配置的第1基板和第2基板，所述第1基板和第2基板分别具有下述特征：

第1基板：其为如下的带电极的基板，即其在液晶侧的面的像素区域形成有第1电极、和隔着绝缘膜重叠于该第1电极的多个第2电极，将第1电极和第2电极中的一者作为像素电极、另一者作为对电极而构成，具有覆盖第2电极且形成于第1基板的液晶侧的面的第1液晶取向膜，该第1液晶取向膜为含有通过照射偏振紫外线而赋予液晶取向能力的聚酰亚胺的膜；

第2基板：其为如下的不带电极的基板，即其具有形成于液晶侧的面的第2液晶取向膜，该第2液晶取向膜为在100～200℃的温度范围内体现液晶性的感光性侧链型高分子的膜，

所述第1液晶取向膜含有具有下述式(1)所示的结构单元的聚酰亚胺，

式(1)中，X具有选自由下述式(X1-1)～(X1-9)组成的组中的至少1种结构，Y为具有芳香族基团的2价有机基团，

式(X1-1)中，R₁、R₂、R₃和R₄分别独立地为氢原子、卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或苯基，

所述感光性侧链型高分子的主链结构具有聚乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚降冰片烯或聚硅氧烷的聚合物中的聚合单元，

所述感光性侧链型高分子具有下述式(Z-1)～式(Z-4)所示的至少1种结构，

所述式(Z-1)～式(Z-4)中，A、B、D分别独立地表示单键、-O-、-CH₂-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-，Y₁为1价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其所具有的氢原子任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷氧基所取代，X表示单键、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-C＝C-、或-C≡C-，l表示1～12的整数，m表示0～2的整数，n表示1～12的整数，Y₂为2价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其所具有的氢原子任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷氧基所取代，R表示氢原子或碳数1～6的烷基。

2.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述式(1)中的X具有下述式(X1-10)或(X1-11)的结构，

3.根据权利要求2所述的液晶表示元件，其中，所述式(1)中的Y具有下述式所示的任意结构，

4.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述第1液晶取向膜是对聚酰亚胺膜以50～250℃照射波长10～800nm的偏振辐射线而得到的。

5.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述感光性侧链型高分子具有选自由下述式(Z-9)～式(Z-17)组成的组中的至少1种结构，

式(Z-9)～式(Z-17)中，A、B分别独立地表示单键、-O-、-CH₂-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-，Y₁为1价的苯环、萘环、联苯环、呋喃环、吡咯环、或碳数5～8的环状烃，其所具有的氢原子分别独立地任选被-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷氧基所取代，R表示氢原子、-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、碳原子数1～12的烷基、或碳原子数1～12的烷氧基，l表示1～12的整数，m、m1、m2表示1～3的整数，R₁表示氢原子-NO₂、-CN、-C＝C(CN)₂、-C＝CH-CN、卤素基团、烷基、或烷氧基，Z₁、Z₂表示-CO-、-CH₂O-、-C＝N-或-CF₂-。

6.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述第1液晶取向膜和/或所述第2液晶取向膜是在水或亲水性有机溶剂中、以10～80℃进行接触处理而得到的。