JP2001100213A - 液晶配向膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向膜上に塗布、注入若しくは転写、又は塗
布等若しくは転写の後加熱等する場合に、該ネマチック
液晶相がはじきを生ずることなく、均一な液晶表示相
（層）を安定に形成しうる配向膜を提供する。 【解決手段】 ネマチック液晶相に接して設けられる液
晶配向膜の表面エネルギーが、該ネマチック液晶相の表
面エネルギーよりも大きいことを特徴とする液晶配向
膜。前記ネマチック液晶相の表面エネルギーが４０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ以上であって、前記液晶配向膜が、ケン化度
が９５ｍｏｌ％以上のポリビニルアルコール含んでなる
態様が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子にお
いて、液晶分子の配向機能を担う配向膜に関し、詳しく
は、ネマチック液晶相を配向膜上に塗布、注入若しくは
予め形成された液晶層を転写、又は塗布等若しくは転写
の後加熱等して液晶表示相（層）を形成する際に、ネマ
チック液晶相との高い親和性を示す配向膜に関する。

【０００２】

【従来の技術】デスクトップ型パーソナルコンピュータ
及びワードプロセッサ等のＯＡ機器の表示装置として
は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）がこれ
まで主に使用されてきた。最近、液晶表示装置（以下、
「ＬＣＤ」と称する。）が、薄型で軽量かつ消費電力が
小さいことからＣＲＴの代わりに広く使用されている。
ＬＣＤは、一般に液晶セルとその両側に設けられた一対
の偏光板から構成される。

【０００３】前記液晶セルは、透明電極を備えた一対の
透明基板とその間に封入（注入）される液晶素材（液晶
化合物）を含む液晶相（液晶表示相）とからなり、前記
透明基板には、一般に液晶相が接する側の表面に配向膜
を有してなる。この配向膜は、液晶相中の液晶化合物の
配向方向を規定する機能を有し、ポリイミド、ポリビニ
ルアルコール、ゼラチン等のポリマーよりなる層を設
け、該層にラビング処理等の配向処理を施すことによ
り、或いは、無機化合物を斜め蒸着することにより形成
することができる。前記配向膜としては、生産性の点を
考慮すると、ラビング処理等の配向処理が施されたポリ
マー層が好ましい。そのため、ラビング処理等を施すこ
とによって、液晶化合物を容易にかつ安定に傾斜配向さ
せうるポリマーが望まれる。上記のようなポリマーとし
て、最近ではポリビニルアルコールが特に注目されてい
る。

【０００４】また、例えば、コレステリックカラーフィ
ルタ等の着色フィルタに着色材としても液晶化合物は用
られ、支持体上に液晶素材及び重合性化合物を含む液晶
相を塗布等し、該液晶相中の液晶分子を一定の傾きで配
向させた後、重合性化合物を重合させ、液晶相全体を硬
化し液晶分子を固定することにより、所望の色相の着色
フィルタを得ることができる。また、１／４波長板や１
／２波長板等の位相差板等の光学部品等も得ることがで
きる。これらの場合においても、液晶分子の配向性の観
点から、前記支持体上に予め配向膜を形成しておき、該
膜上に液晶相を塗布して形成される。特に、層形成した
場合の層厚は、高精度に均一な層とする必要がある。従
って、このような態様の場合でも、液晶相が配向膜上で
十分な濡れ性を示し、均一な薄膜として塗布形成できな
ければならない。

【０００５】上記のように、最近では、液晶素材（液晶
化合物）は様々な分野で利用されており、該液晶素材自
体も様々な構造のものが開発されてきている。しかし、
最近では、その色純度、明度、透明性等を高める観点か
ら、重合性化合物を併用する代わりに、重合性基を持つ
液晶素材が用いられることが多い。

【０００６】既述の通り、ネマチック液晶相（層）を配
向膜上に形成する場合、具体的には、基板や支持体上に
設けられた高分子の配向膜上に塗布、注入若しくは予め
形成された液晶層を転写、又は塗布等若しくは転写した
後、加熱等が行われるが、液晶相の配向膜に対する濡れ
性が低いと、塗布、注入若しくは転写等をすると同時
に、或いは、塗布、注入若しくは転写等の後加熱して配
向処理等を行う際に、配向膜上ではじいてしまい、均一
厚の液晶相（層）を形成することが不可能となる。

【０００７】従来の液晶化合物は、一般に側鎖を有しな
いような比較的低分子量のものが多く、その液晶化合物
を用いた場合には、配向膜に対する液晶相の濡れ性も比
較的良好であり、容易に均一厚の膜を形成することがで
きた。上記のような、液晶相の配向膜に対する濡れ性
は、配向膜表面における液晶相の親和性が高いことを示
し、配向膜の材質や液晶素材の構造により左右され、両
者の組合わせにより両者間でその親和性は異なる。

【０００８】具体的には、配向膜の表面におけるはじき
易さ、即ち、液滴を垂らした時に接触角として表される
配向膜上での液滴状態（配向膜表面の表面エネルギー）
と、液晶相の表面張力（表面エネルギー）との相対関係
で異なり、液晶相の表面張力が低い場合には、配向膜に
対する濡れ性を確保できる。既述の通り、従来の液晶化
合物は比較的簡易構造で低分子量のものであったため、
調製した液晶相の表面張力が、配向膜表面の表面エネル
ギーよりも低い組合わせの系が一般的であり、塗布時に
液晶層がはじきを生ずることもほとんどなかった。

【０００９】ところが、近年頻繁に用いられる重合性の
液晶化合物の場合、重合性基を主鎖、さらには側鎖に有
する、長鎖で高分子量である等、の構造を持つものも多
い。このような液晶化合物を用いた場合には、液晶相の
表面エネルギーは高くなる傾向にあり、配向膜の材質と
の組合わせによっては、配向膜表面の表面エネルギーよ
りも高くなる場合も生ずる。前記ポリビニルアルコール
等は、その構造により若干相違するものの、比較的表面
エネルギーが高い傾向にあるが、既述のような重合性で
高分子量の液晶化合物と組合わせた場合には、液晶相の
塗布適正は大幅に低下する場合も少なくない。その結
果、塗布できたとしても、液晶分子が均一に配向され、
色純度の良好な色相は期待できない。

【００１０】従って、液晶表示素子を構成するにあたっ
ては、液晶化合物と配向膜の材質との間で上記のごとく
制約される結果となり、製造適正を維持しながら、均一
で高品質の液晶相（層）を低コストに形成することは困
難である。

【００１１】上記の通り、近年注視されるネマチック液
晶等の、重合性基を主鎖若しくは側鎖に有する、長鎖で
高分子量の液晶素材を含むなど、表面エネルギーの高い
液晶相を用いる場合に、該液晶相がはじくことなく均一
かつ安定に塗布、注入若しくは転写等でき、また、塗布
等の後に加熱する場合にも液晶相がはじきを生ずること
のない配向膜は、提案されていないのが現状である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、配向膜上にネマチック液晶
相を塗布、注入若しくは予め形成しておいた液晶層を転
写する、あるいは塗布等若しくは転写の後加熱等する場
合に、該ネマチック液晶相がはじきを生ずることなく、
均一な液晶表示相（層）を安定に形成しうる配向膜を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、配向膜上
に、ネマチック液晶を含む液晶相を用いて均一な液晶表
示相（層）を安定に形成すべく鋭意検討を重ねた結果、
以下の知見を得た。即ち、(1) 特に、重合性基を有し、
比較的長鎖で高分子量のネマチック液晶を液晶相中に含
むと、該液晶相の表面エネルギーが高くなる傾向にあ
り、配向膜の材質によっては、塗布、注入若しくは予め
形成しておいた液晶層を転写して、あるいは塗布若しく
は転写等の後加熱等してネマチック液晶層を形成する段
階で液晶相が配向膜上で液滴状に凝集し、均一な液晶相
（層）を形成しにくい、(2) 配向膜の材質に関わらず、
その表面エネルギーが液晶相に比して低いと、液晶相が
はじきを生じ易い、といった傾向にある、という知見で
ある。

【００１４】前記課題を解決するための手段は、以下の
通りである。即ち、 ＜１＞ ネマチック液晶相に接して設けられる液晶配向
膜の表面エネルギーが、該ネマチック液晶相の表面エネ
ルギーよりも大きいことを特徴とする液晶配向膜であ
る。

【００１５】＜２＞ ネマチック液晶相の表面エネルギ
ーが、４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上である前記＜１＞に記載
の液晶配向膜である。 ＜３＞ 液晶配向膜が、ポリビニルアルコールを成分と
して含む前記＜１＞又は＜２＞に記載の液晶配向膜であ
る。

【００１６】＜４＞ ポリビニルアルコールのケン化度
が、９５ｍｏｌ％以上である前記＜３＞に記載の液晶配
向膜である。 ＜５＞ ネマチック液晶相が、重合性液晶素材を含む前
記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の液晶配向膜であ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の液晶配向膜は、その配向
膜上に塗布、注入若しくは転写、又は塗布等若しくは転
写の後加熱等して液晶表示相（層）を形成する場合にお
ける、ネマチック液晶相の表面エネルギーよりも大きい
表面エネルギーを有することを特徴とする。以下、本発
明の液晶配向膜について詳細に説明する。

【００１８】（液晶配向膜）本発明の液晶配向膜（以
下、単に「配向膜」ということがある。）は、高分子物
質よりなり、必要に応じて他の成分を含んでいてもよ
く、液晶相を狭持する一対の光透過性の基体上、或い
は、液晶表示層を塗布形成する支持体上に形成される。
既述の通り、配向膜は、これに接して設けられる液晶表
示相（層）中の液晶素材の分子配向を一定の傾き方向に
規則正しく配向させる機能を担うものであるため、ネマ
チック液晶相を塗布、注入若しくは予め形成しておいた
液晶層を転写して、あるいは塗布若しくは転写等の後加
熱等して配向膜上に設ける際にはじき等を生ずることの
ない十分な濡れ性（親和性）を有していることが必要と
なる。ここで、液晶相及び液晶表示相は、液晶素材を含
む、液体状態にある液相としての液晶材料を指し、液晶
表示層（以下、「液晶層」ということがある。）は、液
晶素材を含む、乾燥固化した固相状態の液晶材料を指
す。

【００１９】特に、ネマチック液晶等の、重合性基を有
していたり、比較的長鎖であるなど、高分子量の液晶化
合物を用いて液晶相を調製し、該液晶相を用いて塗布、
注入等を行う場合には、前記液晶相が高い表面エネルギ
ーを有していることが多く、配向膜上ではじきを生じ易
い。従って、本発明の液晶配向膜においては、その表面
エネルギーを、塗布、注入、配向等する場合の加熱時に
おける、ネマチック液晶相の表面エネルギーよりも大き
いものとする。

【００２０】配向膜の表面エネルギーは、概ね用いる高
分子物質の性質を利用して調整することができ、該配向
膜を主に構成する前記高分子物質としては、例えば、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド、ポリアミ
ド、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチルテレフタレ
ート（ＰＢＴ）、ポリエステル、ポリシクロヘキシルメ
タクリレート、ポリビニルシンナメート、ポリブレン、
ポリアセタール等が挙げられる。

【００２１】前記高分子物質のいずれを用いた場合であ
っても、ネマチック液晶相の表面エネルギーが配向膜の
表面エネルギーを超える場合には、はじきを生じ易いと
いった傾向があり、組合わせる液晶相に対して適宜選択
された本発明の液晶配向膜を用いることにより、加熱溶
融して配向膜上に塗布、注入、配向等する際に、ネマチ
ック液晶相のはじきの発生を防止することができる。

【００２２】上記のうち、ポリイミド、ポリビニルアル
コールが好ましく、中でも、製造上の点でポリビニルア
ルコールが特に好ましい。前記ポリイミドは、組合わせ
る液晶相の表面エネルギーを考慮し公知のものの中から
適宜選択することができ、組合わせる液晶相に対して表
面エネルギーの高い配向膜を形成しうる材料を選択する
ことにより、液晶相のはじきを防止することができる。
このようなポリイミドとしては、市販品として、日産化
学工業（株）製の、ＳＥ−１５０、ＳＥ−２１７０、Ｓ
Ｅ−１３０、ＳＥ−３１４０等が挙げられる。

【００２３】前記ポリビニルアルコールとしては、組合
わせる液晶相の表面エネルギーを考慮して、変性若しく
は無変性ポリビニルアルコール等の公知のものの中から
適宜選択することができ、中でも、成膜後の膜面の表面
エネルギーが高いという観点から、そのケン化度が９５
ｍｏｌ％以上のポリビニルアルコールが好ましい。前記
ケン化度が９５ｍｏｌ％未満であると、組合わせるネマ
チック液晶相よりも高い表面エネルギーが得られないこ
とがある。しかしながら、必ずしも９５ｍｏｌ％以上で
なくとも、組合わせる液晶相と、該液晶相より表面エネ
ルギーの高い配向膜との組合わせにすればよい。市販さ
れているポリビニルアルコールとしては、例えば、
（株）クラレ製の、ＰＶＡ−ＨＣ、ＰＶＡ−１０５、Ｐ
ＶＡ−ｃｓｔ、ＰＶＡ−１１０、ＰＶＡ−１１７、ＰＶ
Ａ−１１７Ｈ、ＰＶＡ−１２０、ＰＶＡ−１２４、ＰＶ
Ａ−１２４Ｈ、ＰＶＡ−ｃｓ等は特に好ましい。

【００２４】従来は、既述の通り、液晶素材（液晶化合
物）の性質上、配向膜と組合わせる液晶相の表面エネル
ギーとしてはそれ程高いものはなく、具体的には、概ね
３０ｄｙｎｅ／ｃｍ程度であったため、特に配向膜の主
成分たる高分子物質をはじきを生じないように注視する
必要はなかった。ところが、近年では、重合性液晶化合
物に代表される、構造が複雑で高分子量の液晶化合物が
次々に提案され、該液晶化合物を用いた液晶相は、その
表面エネルギーが高くなる傾向にあり、具体的には、４
０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上を示す。この場合には、液晶相の
表面エネルギーが配向膜のそれを超え、配向膜上ではじ
いて液滴状に凝集し、均一厚にできない、或いは、液晶
表示相（層）を形成できないといった問題を生じてい
た。上記現象は、ネマチック液晶相の配向膜に対する親
和性の程度に依存し、両者間の親和性を維持できれば上
記のような支障をきたすことはなく、前記親和性は、既
述の通り、両者の表面エネルギーの関係でコントロール
することができる。

【００２５】配向膜の表面エネルギーとは、接触して設
けられる液晶相の、配向膜の膜表面における濡れ性を示
す指標となるものであり、膜表面における液晶相の接触
角として表すことができる。該接触角を測定することに
より、配向膜の表面エネルギーを求めることができる。
測定方法としては、沃化メチレンと水を用いてそれぞれ
の接触角を測定し、その値から算出することができ、具
体的には、Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕ
ｒｆａｃｅ Ｆｒｅｅ Ｅｎｅｒｇｙ ｏｆＰｏｌｙｍ
ｅｒｓ（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＯ
ＬＹＭＥＲＳＣＩＥＮＣＥ ＶＯＬ.１３，ｐ.１７４１
〜１７４７（１９６９））に記載の測定方法により求め
ることができる。尚、配向膜の表面エネルギーの測定
は、室温下で行える。

【００２６】一方、ネマチック液晶相の表面エネルギー
とは、液相としての液晶相の表面に働く張力、即ち、表
面張力として表すことができ、液晶相液面上の単位長さ
の線に直角に働く応力として表される。即ち、液状のネ
マチック液晶相の表面張力を測定することにより、ネマ
チック液晶相の表面エネルギーを求めることができる。
ネマチック液晶相は、加熱溶融した状態で塗布若しくは
注入等して配向膜上に設けられるため、配向膜上でのネ
マチック液晶相のはじきを防止するには、加熱溶融時に
おける表面エネルギーが配向膜の表面エネルギーよりも
大きいことが必要であり、従って、ネマチック液晶相の
表面エネルギーは、塗布若しくは注入、配向等する際と
同一温度下で測定する。具体的な測定方法としては、公
知の表面張力測定法の中から適宜選択することができ、
例えば、板吊り法（垂直板法）やペンダントドロップ法
により、Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒ
ｇｙ ｏｆ ａ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒ
ｙｓｔａｌ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ，１９９
３，Ｖｏｌ.１５，Ｎｏ.５，ｐ.６４３〜６４９）に記
載の測定方法で測定することができる。

【００２７】本発明の液晶配向膜は、構成成分を適当な
溶媒に溶解、分散して塗布液状の溶液とし、公知の塗布
方法により塗布、乾燥して支持体となる基体上に形成
し、ラビング処理等の配向処理を施すことにより得るこ
とができる。前記溶媒としては、後述するネマチック液
晶相に使用可能な溶媒と同様のものを挙げることがで
き、中でも、消泡作用のあるメタノール等の有機溶媒と
水との混合溶媒が好ましい。混合溶媒の場合、水：有機
溶媒としては、０：１００〜９９：１が一般的であり、
０：１００〜９１：９が好ましい。これにより、泡の発
生が抑えられ、配向膜の欠陥が減少させることができ
る。

【００２８】前記公知の塗布方法としては、スピンコー
ティング法、ディップコーティング法、カーテンコーテ
ィング法、エクストルージョンコーティング法、バーコ
ーティング法及びＥ型塗布法が挙げられる。前記配向膜
の膜厚としては、０．１〜１０μｍが好ましく、０．０
１〜５μｍがより好ましい。また、乾燥時の温度として
は、２０℃〜１１０℃が好適である。十分な架橋を形成
させるには、特に６０℃〜１００℃が好ましく、８０℃
〜１００℃がより好ましい。乾燥時間としては、１分〜
３６時間で行うことができ、好ましくは５分〜３０分で
ある。

【００２９】（ネマチック液晶相）ネマチック液晶相
は、少なくとも、ネマチック液晶素材、カイラル化合物
を含有してなり、必要に応じて、バインダー樹脂、熱硬
化剤、溶媒、界面活性剤、熱重合禁止剤、増粘剤、色
素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤等のその他の成分を
含有させてもよい。該ネマチック液晶相は、必要に応じ
て溶融し配向しうる温度にまで加熱しながら、前記配向
膜上に位置するように塗布、注入若しくは転写等する、
或いは、有機溶媒に溶解し塗布乾燥した後、加熱等する
ことにより形成できる。

【００３０】−ネマチック液晶素材− 前記ネマチック液晶素材は、液晶転移温度以下ではその
液晶相が固定化することを特徴とするものであって、そ
の屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶素
材、高分子液晶素材、重合性液晶素材の中から適宜選択
することができる。溶融時の液晶状態にある間に、ラビ
ング処理等の配向処理を施した配向膜上に配向させ、液
状の液晶相として、或いは、そのまま冷却等して固定化
させた液晶層として使用できる。前記ネマチック液晶素
材の具体例としては、下記化合物を挙げることができ
る。但し、本発明においては、これらに限定されるもの
ではない。

【００３１】

【化１】

【００３２】

【化２】

【００３３】

【化３】

【００３４】上記構造式中、ｎは３以上の整数を表す。
前記各例示化合物においては、その中間連結基が、以下
の構造に変わったものも同様に好適なものとして挙げる
ことができる。

【００３５】

【化４】

【００３６】中でも、重合性液晶素材を用いることが好
ましい。前記ネマチック液晶素材の含有量としては、ネ
マチック液晶相の全重量に対して５０〜９９重量％が好
ましく、５０〜９５重量％がより好ましい。前記含有量
が、５０重量％未満であると、液晶分子の配向が不十分
となり、所望の色相が得られないことがあり、９９重量
％を越えると、液晶分子の配向が阻害され、十分な発色
濃度が得られないことがある。

【００３７】−カイラル化合物− 前記カイラル化合物としては、液晶化合物の色相、色純
度改良の観点から、イソマニード、カテキン、イソソル
ビド、フェンコン、カルボン等のほか、以下に示す化合
物を挙げることができる。

【００３８】

【化５】

【００３９】

【化６】

【００４０】前記カイラル化合物の含有量としては、ネ
マチック液晶相の全重量に対して０〜３０重量％が好ま
しく、０〜２０重量％がより好ましい。前記含有量が、
３０重量％を越えると、ネマチック液晶分子の配向が不
十分となることがある。

【００４１】−その他の成分− 配向膜上に固相としてのネマチック液晶表示層を形成す
る場合には、バインダ樹脂、熱硬化剤等を含有させるこ
とができる。前記バインダー樹脂としては、例えば、ポ
リスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレ
ン化合物、メチルセルロース、エチルセルロース、アセ
チルセルロース等のセルロース樹脂、側鎖にカルボキシ
ル基を有する酸性セルロース誘導体、ポリビニルフォル
マール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、特
開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、
特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７
号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４
８号に記載のメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合
体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイ
ン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が
挙げられる。

【００４２】アクリル酸アルキルエステルのホモポリマ
ー及びメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマー
も挙げられ、これらについては、アルキル基がメチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ
−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、２−
エチルヘキシル基等のものを挙げることができる。その
他、水酸基を有するポリマーに酸無水物を添加させたも
の、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタアクリル酸
のホモポリマータ）アクリル酸共重合体やベンジル（メ
タ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマー
の多元共重合体等が挙げられる。

【００４３】ネマチック液晶層中におけるバインダーの
含有量としては、該層の全固形分重量に対して５〜８０
重量％が好ましく、１０〜６０重量％がより好ましい。
前記含有量が、５重量％未満であると、透明性が低下す
ることがあり、８０重量％を超えると、液晶分子の配向
が阻害され、十分な発色濃度が得られないことがある。

【００４４】前記熱硬化剤としては、例えば、エポキシ
樹脂、メチロール基を有する化合物、又はエチレン性不
飽和結合を持つモノマー等が挙げられる。前記エポキシ
樹脂としては、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリン
から合成されるグリシジルエーテル型が最も一般的であ
るが、他にビスフェノールＡの代わりに、ビスフェノー
ルＦ、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラフェニロ
ールエタン、フェノールノボラック、ｏ−クレゾールノ
ボラック、ポリプロピレングリコール、水添ビスフェノ
ールＡ等を用いて合成した樹脂も有用である。また、グ
リシジルエステル型のエポキシ樹脂として、ヘキサヒド
ロ無水フタル酸、ダイマー酸が、グリシジルアミン型の
エポキシ樹脂として、ジアミノジフェニルメタン、イソ
シアヌル酸、ヒダントインが挙げられる。さらに、ｐ−
アミノフェノールやｐ−オキシ安息香酸等の混合型、或
いは、脂環式型等のものも有用である。

【００４５】前記エポキシ樹脂の添加量としては、少な
すぎると十分な効果が得られず、特に、ネマチック液晶
層中のバインダー樹脂（含有重量）に対して０．５〜１
００重量％が好ましく、１〜１００重量％がより好まし
い。

【００４６】前記メチロール基を有する化合物として
は、例えば、ホルムアルデヒドプレカーサーとしてのメ
チロール基、或いは、置換されたメチロール基を有する
化合物を指し、下記構造式（１）で表される化合物が挙
げられる。 （Ｒ¹Ｏ−ＣＨ₂)_n−Ａ−（ＣＨ₂−ＯＲ²)_m 構造式（１）

【００４７】前記式中、Ａは、Ｂ又はＢ−Ｙ−Ｂで表さ
れる基を表し、Ｂは、置換若しくは未置換の単核、或い
は、縮合多核芳香族炭化水素又は酸素、硫黄、窒素含有
の複素環化合物を表す。Ｙは、単結合又は炭素数１〜４
のアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、置
換アリーレン基、アレールアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ
−、−ＳＯ₂−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯＯ
−、−ＣＯＮＨ−、及びこれらの結合を一部に有する置
換若しくは未置換のアルキレン基を表す。また、Ｙは、
フェノール樹脂等の重合体であってもよい。前記Ｒ¹及
びＲ²は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立
に水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、シクロアルキ
ル基、置換若しくは未置換のアリール基、アルカノール
基、アリールアルキル基、アシル基を表す。また、ｎ
は、１〜３の整数、ｍは、０〜３の整数を表す。

【００４８】前記エチレン性不飽和結合を持つモノマー
としては、例えば、以下に示す化合物を挙げることがで
きる。

【００４９】

【化７】

【００５０】前記各種熱硬化剤のうち、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート等の多官能モノマーが好ましい。前記
熱硬化剤の添加量としては、ネマチック液晶層の全固形
分重量に対して０．５〜５０重量％が好ましい。

【００５１】前記各成分を用いる場合、適当な有機溶媒
に溶解して溶液状に調製し、これを所望の塗布方法又は
注入方法により配向膜上に塗布、注入、若しくは予め形
成しておいた液晶層を転写し、或いは、塗布等若しくは
転写の後加熱等してネマチック液晶表示相（層）を形成
する。前記有機溶媒としては、例えば、３−メトキシプ
ロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸
エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエ
ステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３
−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシ
プロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオ
ン酸エステル類、２−メトキシプロピルアセテート、２
−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルア
セテート等のアルコキシアルコールのエステル類、乳酸
メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等
のケトン類、その他γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。

【００５２】前記注入方法としては、公知の方法の中か
ら適宜選択でき、例えば、２枚の基板間にスペーサ及び
シール材を用いて空パネルを作成し、その内部に液晶相
を真空注入する方法等が挙げられる。

【００５３】前記溶媒を用いて調製した液晶相によりネ
マチック液晶表示層を形成する場合、その厚みの精度と
しては、所望の膜厚の±５％、好ましくは±２％の精度
が要求される。配向膜上に塗布して液晶表示層を形成す
る場合には、精度を確保する観点から、その塗布機とし
ては主にスピンコーターが使用される。ネマチック液晶
表示層としての塗布乾燥後の層厚としては、０．５〜
２．５μｍが好ましく、０．８〜２．０μｍがより好ま
しい。

【００５４】−基体、支持体− 前記配向膜は、ネマチック液晶表示相を狭持する一対の
光透過性の基体、又はネマチック液晶表示層を塗布形成
する支持体上に形成される。前記基体及び支持体として
は、公知の任意の基板の中から適宜選択することがで
き、例えば、ガラス基板；ポリカーボネート、塩化ビニ
ル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセ
テートセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレー
ト（ＰＥＮ）等の合成樹脂基板等が挙げられ、中でも、
表面平滑性に優る点で、ガラス基板が好ましい。前記支
持体は、必ずしも透明性のものである必要はなく、目的
に応じて選択できる。

【００５５】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
実施例中の「％」は、全て「重量％」を表す。

【００５６】（実施例１）ポリビニルアルコール（商品
名：ＰＶＡ−１０５，ケン化度９８．５±０．５ｍｏｌ
％、（株）クラレ製）を水に濃度２％となるように溶解
した。この溶液を、スピンナーを用いて回転数５００ｒ
ｐｍで６０秒間、１ｍｍ厚のガラス基板上に塗布し、そ
の後１００℃下で１０分間乾燥してポリビニルアルコー
ル膜Ａを形成した。該ポリビニルアルコール膜Ａの表面
エネルギーを、接触角計（協和界面科学（株）製）を用
いて室温下で測定、算出した結果、その表面エネルギー
は５３ｄｙｎｅ／ｃｍであった。

【００５７】次に、下記重合性のネマチック液晶化合物
をクロロホルムに濃度２０％となるように溶解して、液
晶層用塗布液（１）を調製した。上記より得た液晶層用
塗布液（１）を室温下で前記ポリビニルアルコール膜Ａ
上に、スピンナーを用いて回転数１０００ｒｐｍで３０
秒間、液晶層用塗布液（１）を塗布した。その後、１２
０℃の加熱板上で液晶層を加熱して層中の液晶分子を配
向させ、ネマチック液晶層を塗設した。１２０℃での液
晶層用塗布液（１）中の重合性ネマチック化合物の表面
エネルギーを、表面張力計（協和界面科学（株）製）を
用いて測定した結果、その表面エネルギーは４２ｄｙｎ
ｅ／ｃｍであった。

【００５８】

【化８】

【００５９】前記液晶層用塗布液（１）中の重合性ネマ
チック化合物は、ポリビニルアルコール膜Ａ上ではじが
れることなく、均一に塗布形成することができた。

【００６０】（実施例２）実施例１で用いたポリビニル
アルコールに代えて、ポリビニルアルコール（商品名：
ＰＶＡ−ｃｓｔ，ケン化度９６±０．５ｍｏｌ％、
（株）クラレ製）を用いたこと以外、実施例１と同様に
してガラス基板上にポリビニルアルコール膜Ｂを形成
し、実施例１と同様にして液晶層用塗布液（１）を塗布
した。実施例１と同様にして測定したポリビニルアルコ
ール膜Ｂの表面エネルギーは、４４ｄｙｎｅ／ｃｍであ
った。

【００６１】前記液晶層用塗布液（１）中の重合性ネマ
チック化合物は、ポリビニルアルコール膜Ｂ上ではじが
れることなく、均一に塗布形成することができた。

【００６２】（比較例１）実施例１で用いたポリビニル
アルコールに代えて、ポリビニルアルコール（商品名：
ＰＶＡ−６１３，ケン化度９３．５±１．０ｍｏｌ％、
（株）クラレ製）を用いたこと以外、実施例１と同様に
してガラス基板上にポリビニルアルコール膜Ｃを形成
し、実施例１と同様にして液晶層用塗布液（１）を塗布
した。実施例１と同様にして測定したポリビニルアルコ
ール膜Ｃの表面エネルギーは、４０ｄｙｎｅ／ｃｍであ
った。

【００６３】前記液晶層用塗布液（１）中の重合性ネマ
チック化合物は、ポリビニルアルコール膜Ｃ上ではじか
れ、部分的に凝集し、ポリビニルアルコール膜上に均一
な液晶層を形成することはできなかった。

【００６４】（比較例２）実施例１で用いたポリビニル
アルコールに代えて、ポリビニルアルコール（商品名：
ＰＶＡ−２０４，ケン化度８８±１．５ｍｏｌ％、
（株）クラレ製）を用いたこと以外、実施例１と同様に
してガラス基板上にポリビニルアルコール膜Ｄを形成
し、実施例１と同様にして液晶層用塗布液（１）を塗布
した。実施例１と同様にして測定したポリビニルアルコ
ール膜Ｄの表面エネルギーは、４０ｄｙｎｅ／ｃｍであ
った。

【００６５】前記液晶層用塗布液（１）中の重合性ネマ
チック化合物は、ポリビニルアルコール膜Ｄ上ではじか
れ、部分的に凝集し、ポリビニルアルコール膜上に均一
な液晶層を形成することはできなかった。

【００６６】上記結果より、塗布時のネマチック液晶相
の表面エネルギーよりも高い表面エネルギーを有する膜
（Ａ，Ｂ）を採用した実施例１及び２では、ネマチック
液晶相ははじかれることなく十分な濡れ性を有してお
り、容易にネマチック液晶層を形成することができた。
一方、塗布時のネマチック液晶相の表面エネルギーより
も低い膜（Ｃ，Ｄ）を採用した比較例１及び２では、ネ
マチック液晶相ははじきを生じてネマチック液晶層を形
成することができなかった。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、配向膜上にネマチック
液晶相を塗布、注入若しくは予め形成されたネマチック
液晶層を転写、又は塗布等若しくは転写の後加熱等する
場合に、ネマチック液晶相がはじきを生ずることなく、
均一厚な液晶相（層）を安定に形成しうる配向膜を提供
することができる。該配向膜を用いることにより、液晶
素材に起因してネマチック液晶相の表面エネルギーが高
い場合でも、はじきの発生を抑えて均一なネマチック液
晶表示相（層）を形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍田 純隆 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HB08Y HB13Y HB16Y HC05 HD14 MB01 4F071 AA29 AG12 AG36 AH12 BA02 BB02 BC02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネマチック液晶相に接して設けられる液
   晶配向膜の表面エネルギーが、該ネマチック液晶相の表
   面エネルギーよりも大きいことを特徴とする液晶配向
   膜。
2. 【請求項２】 ネマチック液晶相の表面エネルギーが、
   ４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上である請求項１に記載の液晶配
   向膜。
3. 【請求項３】 液晶配向膜が、ポリビニルアルコールを
   成分として含む請求項１又は２に記載の液晶配向膜。
4. 【請求項４】 ポリビニルアルコールのケン化度が、９
   ５ｍｏｌ％以上である請求項３に記載の液晶配向膜。
5. 【請求項５】 ネマチック液晶相が、重合性液晶素材を
   含む請求項１から４のいずれかに記載の液晶配向膜。