JP2009223140A - 光配向膜用組成物、並びに、光配向膜及びその製造方法、液晶セル及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐久性を有し、少ない光照射量で配向制御ができる光配向膜及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】光配向膜は、下記一般式（１）で表される化合物を含む。

［但し、前記一般式（１）中、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３及びＬ_４は、それぞれ、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ_３）−及び−ＣＯ−ＮＨ−のいずれかであり、Ｓ_１及びＳ_２は、単結合及び置換されていてもよいアルキレン基のいずれかであり、Ｑは、重合性基であり、Ｒ_１及びＲ_２は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかであり、Ｐ_１及びＰ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、０〜４の整数であり、ｍは、０〜３の整数であり、ｎは３以上の整数である。］
【選択図】なし

Description

本発明は、光等に対して優れた耐久性を有し、少ない光照射量で液晶分子に対する配向制御能を付与することができる光配向膜用組成物、並びに、光配向膜及びその製造方法、液晶セル及び液晶表示装置に関する。

液晶を配向させる方法は、液晶表示装置用の配向膜などを製造する際に利用されている。
前記液晶を配向させる方法としては、支持体表面を化学的又は物理的に処理する方法が知られているが、中でも、ポリイミドなどの高分子樹脂膜を配向膜として支持体表面に被覆し、前記配向膜を一方向に布などで擦る、ラビング法がよく知られている。前記ラビング法によれば、支持体表面に平行、かつ、一方向に均一に配向した液晶のホモジニアス配向を得ることができる。
しかしながら、前記ラビング法では、配向膜を擦ることにより静電気や塵が発生して歩留まりが低下してしまう点や、定量的に配向制御を行うことが困難である点が、問題となっている。

前記ラビング法における前記問題点を解決できる方法として、支持体表面に、光の照射により液晶の配向制御能が付与される光配向膜を設け、前記光配向膜に光を照射することにより液晶を配向させる、光配向膜法が注目されている。前記光配向膜法としては、例えば、アゾベンゼン誘導体のように光の作用で異性化反応を起こす化合物を、光配向膜として利用する技術が報告されている（特許文献１参照）。
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、光配向膜の光耐久性が低いので、光配向膜が光に晒されているうちに液晶の配向制御能が低下してしまったり、異性化反応を起こすために必要な光照射量が多いので、製造コストがかかったりするという問題があった。

また、前記光配向膜法として、一分子中に２個以上の重合性基を有する二色性染料を、光配向膜として利用する技術が報告されている（特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献２には、重合性基を３つ以上有する化合物については何ら記載がなく、前記特許文献２に記載の技術では、依然として光耐久性が低いという問題があった。
したがって、光等に対して優れた耐久性を有し、少ない光照射量で液晶分子に対する配向制御能を付与することができる光配向膜及びその製造方法については、未だ満足なものが提供されていないのが現状である。

特許第２９９０２７０号 特許第３８８３８４８号

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、光等に対して優れた耐久性を有し、少ない光照射量で液晶分子に対する配向制御能を付与することができる光配向膜用組成物、並びに、光配向膜及びその製造方法、液晶セル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

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＞ 下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする光配向膜用組成物である。
［但し、前記一般式（１）中、Ｄは、下記一般式（２）〜（１０）のいずれかで表される基であり、Ｍは、下記一般式（１１）〜（１７）のいずれかで表される基であり、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３及びＬ_４は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ_３）−及び−ＣＯ−ＮＨ−のいずれかであり、Ｓ_１及びＳ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合及び置換されていてもよいアルキレン基のいずれかであり、Ｑは、重合性基であり、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかであり、Ｐ_１及びＰ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、０〜４の整数であり、ｍは、０〜３の整数であり、ｎは３以上の整数である。］
［但し、前記一般式（１１）中、Ｒ_３は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかであり、Ｐ_３は、０〜４の整数である。］
＜２＞ 重合開始剤を含有する＜１＞に記載の光配向膜用組成物である。
＜３＞ ＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光配向膜用組成物からなる光配向膜である。
＜４＞ 一対の基板と、一対の前記基板に挟持される液晶組成物とを含む液晶セルであって、＜３＞に記載の光配向膜が、一対の前記基板のうち少なくとも一方の前記基板における、他方の前記基板に対して対向する面に配されてなる液晶セルである。
＜５＞ ＜４＞に記載の液晶セルを有する液晶表示装置である。
＜６＞ ＩＰＳモード液晶表示装置及びＴＮモード液晶表示装置のいずれかである＜５＞に記載の液晶表示装置である。
＜７＞ ＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光配向膜用組成物を支持体表面に塗布する塗布工程と、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、偏光又は塗膜表面の斜め方向から非偏光を照射する第１の光照射工程と、を含む光配向膜の製造方法である。
＜８＞ 第１の光照射工程の後に、光配向膜用組成物を加熱する加熱工程を含む＜７＞に記載の光配向膜の製造方法である。
＜９＞ 加熱工程における加熱温度が５０℃〜２４０℃である＜８＞に記載の光配向膜の製造方法である。
＜１０＞ 第１の光照射工程の後に、光配向膜用組成物の塗膜に対し、塗膜表面の法線方向から非偏向を照射する第２の光照射工程を含む＜７＞に記載の光配向膜の製造方法である。

本発明によると、光等に対して優れた耐久性を有し、少ない光照射量で液晶分子に対する配向制御能を付与することができる光配向膜用組成物、並びに、光配向膜及びその製造方法、液晶セル及び液晶表示装置を提供することができる。

（光配向膜用組成物）
本発明の光配向膜用組成物は、下記一般式（１）で表される化合物を含み、必要に応じて重合開始剤などのその他の成分を含んでなる。

前記一般式（１）中、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３及びＬ_４は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ_３）−及び−ＣＯ−ＮＨ−のいずれかを表す。
中でも、前記Ｌ_１としては、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−及び−ＮＨ−のいずれかが好ましく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−及び−ＮＨ−が更に好ましい。
中でも、前記Ｌ_２としては、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及び−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが好ましく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが更に好ましい。
中でも、前記Ｌ_３としては、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及び−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが好ましく、単結合、−Ｏ−ＣＯ−及び−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが更に好ましい。
中でも、前記Ｌ_４としては、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及び−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが好ましく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−のいずれかが更に好ましい。

前記一般式（１）中、Ｓ_１及びＳ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合及び置換されていてもよいアルキレン基のいずれかを表す。
前記「置換されていてもよいアルキレン基」とは、無置換のアルキレン基、−ＣＨ_２−の水素原子が置換基により置換されたアルキレン基、及び、−ＣＨ_２−が−Ｏ−又は−Ｓ−により置換されたアルキレン基の、いずれかを意味する。

前記「−ＣＨ_２−の水素原子が置換基により置換されたアルキレン基」における前記置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、メチル基、メトキシ基、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒなどが挙げられる。
前記「−ＣＨ_２−が−Ｏ−又は−Ｓ−により置換されたアルキレン基」において、２つ以上の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−又は−Ｓ−に置換される場合には、互いに隣接していない−ＣＨ_２−が−Ｏ−又は−Ｓ−に置換される。また、２つ以上の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−又は−Ｓ−に置換される場合には、それぞれ独立に、−Ｏ−又は−Ｓ−に置換される。また、前記「−ＣＨ_２−が−Ｏ−又は−Ｓ−により置換されたアルキレン基」において、水素原子が前記置換基により置換されていてもよい。

前記Ｓ_１及びＳ_２としては、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合及び置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキレン基のいずれかが好ましく、単結合、無置換の炭素数２〜８のアルキレン基及び−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）−のいずれかがより好ましい。

前記一般式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、ハロゲン原子、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかを表す。
中でも、Ｒ_１及びＲ_２としては、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかが好ましく、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかがより好ましく、−Ｆ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかが更に好ましい。

前記一般式（１）中、Ｐ_１及びＰ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、０〜４の整数を表し、０〜３の整数が好ましく、０〜２の整数がより好ましい。
前記一般式（１）中、ｍは、０〜３の整数を表し、０〜２の整数が好ましく、０〜１の整数がより好ましい。
前記一般式（１）中、ｎは３以上の整数を表す。

前記一般式（１）中、Ｄは、下記一般式（２）〜（１０）のいずれかで表される基を表す。中でも、下記一般式（２）〜（６）及び（８）のいずれかで表される基がより好ましく、下記一般式（２）及び（６）のいずれかで表される基が特に好ましい。

前記Ｄが円盤状化合物のコア部となることにより、前記Ｄに結合できる側鎖構造の数を３つ以上とすることができるので、前記一般式（１）で表される化合物が有する、液晶分子に対する配向制御能を高めることができる。更に、前記Ｄが円盤状化合物のコア部となることにより、前記Ｄに結合できる側鎖構造の数を３つ以上とすることができるので、前記一般式（１）で表される化合物が有する重合性基の数を３つ以上とすることができ、重合後の構造が安定になり、光や熱に対する耐久性を高めることができる。

前記一般式（１）中、Ｍは、下記一般式（１１）〜（１７）のいずれかで表される基を表す。中でも、下記一般式（１１）〜（１５）のいずれかで表される基がより好ましく、下記一般式（１１）、（１３）及び（１４）のいずれかで表される基が特に好ましい。

前記Ｍが、前記一般式（１１）〜（１７）のいずれかで表される基であることにより、前記Ｄに結合する側鎖構造中の環状構造を増やすことができるので、液晶分子に対する配向制御能を高めることができる。

前記一般式（１１）中、Ｒ_３は、ハロゲン原子、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかを表す。
中でも、Ｒ_３としては、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかが好ましく、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかがより好ましく、−Ｆ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかが更に好ましい。
前記一般式（１１）中、Ｐ_３は、０〜４の整数を表し、０〜３の整数が好ましく、０〜２の整数がより好ましい。

前記一般式（１）中、Ｑは、重合性基を表す。
１つの前記Ｑにおいて、１つの重合性基を含んでいてもよく、２つ以上の重合性基を含んでいてもよい。
前記Ｑとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式（１２）〜（２０）のいずれかで表される基がより好ましく、下記一般式（１２）、（１９）及び（２０）のいずれかで表される基が更に好ましい。

以下に一般式（１）で表される化合物の例を示すが、これらに限定されるものではない。
なお、下記例において、Ｍｅはメチル基を表す。

前記光配向膜用組成物における、前記一般式（１）で表される化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光配向膜用組成物に対し、０．５〜１０質量％が好ましく、０．５〜７質量％がより好ましく、０．５〜５質量％が特に好ましい。

なお、前記一般式（１）で表される化合物のうち、代表的な化合物である上記構造式（Ｄ−１６）で表される化合物の製造方法については、後記する実施例１において詳細かつ具体的に示した。当業者であれば、実施例の具体的説明を参照しつつ、原料化合物、反応条件、試薬などを適宜選択し、必要に応じてこれらの方法に適宜の修飾ないし改変を加えることにより、前記一般式（１）に包含される化合物をいずれも製造することができる。

−重合開始剤−
前記重合開始剤としては、特に制限はなく、前記一般式（１）で表される化合物中の重合性基に応じて選択することができ、例えば、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤などが挙げられる。前記ラジカル重合開始剤及び前記カチオン重合開始剤には、それぞれ、熱重合反応に用いる熱重合開始剤と光重合反応に用いる光重合開始剤とが含まれる。
前記ラジカル重合における熱重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
前記ラジカル重合における前記光重合開始剤としては、例えば、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
前記カチオン重合における熱重合開始剤としては、例えば、ベンジルスルホニウム塩系化合物などが挙げられる。
前記カチオン重合における光重合開始剤としては、例えば、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系などが挙げられる。これら化合物の対イオンとしては、ＳｂＦ_６ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＢＦ_６ ⁻等が挙げられる。

前記光配向膜用組成物における前記重合開始剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光配向膜用組成物に対し、０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜８質量％がより好ましく、０．１〜７質量％が特に好ましい。前記含有量が、０．１質量％未満であると、重合が充分に行われないことがある。前記含有量が、１０質量％を超えると、液晶の配向性が低下することがある。前記含有量が前記特に好ましい範囲であると、重合が充分に行われ、かつ、液晶の配向性が高い点で有利である。

前記光配向膜用組成物は、前記一般式（１）で表される化合物を含んでいることにより、重合性基の数が３以上となるので、重合後の構造が安定になり、光や熱に対する耐久性を高めることができる。また、前記光配向膜用組成物は、前記一般式（１）で表される化合物を含んでいることにより、少ない光照射量で液晶分子に対する配向制御能を付与することができる。したがって、前記光配向膜用組成物は、光配向膜として好適に利用できる。

（光配向膜）
本発明の光配向膜は、前記光配向膜用組成物からなる。
前記光配向膜の膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜５００ｎｍが好ましく、１０〜３００ｎｍがより好ましく、１０〜１００ｎｍがさらに好ましい。

（光配向膜の製造方法）
本発明の光配向膜の製造方法は、前記光配向膜用組成物を支持体表面に塗布する塗布工程と、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、偏光又は塗膜表面に対して斜め方向から非偏向を照射する第１の光照射工程とを含み、必要に応じて、その他の工程を含んでなる。

−塗布工程−
前記光配向膜用組成物を支持体表面に塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。

前記塗布工程において、前記光配向膜用組成物を支持体表面に塗布する際には、前記光配向膜用組成物を溶媒に溶解して、塗布液として用いることが好ましい。
前記溶媒としては、前記光配向膜用組成物を溶解できる限り、特に制限はないが、塗布しやすい点で、室温での蒸気圧が比較的低く、かつ、沸点が高いことが好ましい。前記溶媒としては、例えば、１，１，２−トリクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、ブトキシエタノール、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、フェノキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。前記溶媒は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

前記支持体としては、前記支持体の表面に前記光配向膜用組成物が塗布されたときに、前記光配向膜用組成物の塗膜を形成できる限り、特に制限はないが、通常は、液晶セルにおいて液晶組成物を挟持するための基板である。

−第１の光照射工程−
前記第１の光照射工程においては、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、偏光又は塗膜表面の斜め方向から非偏光を照射する。

前記偏光としては、特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、楕円偏光などが挙げられ、中でも、直線偏光が好ましい。
前記「斜め方向」とは、塗膜表面の法線方向に対して極角θ（０＜θ＜９０°）傾けた方向である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記θが２０〜８０°であることが好ましい。

前記偏光又は前記非偏光における波長としては、前記光配向膜用組成物の塗膜に、液晶分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、例えば、紫外線、近紫外線、可視光線などが挙げられる。中でも、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの近紫外線が特に好ましい。
前記偏光又は前記非偏光を照射するための光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。このような光源から得た紫外線や可視光線に対して、干渉フィルタや色フィルタなどを用いることで、照射する波長範囲を制限することができる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで、直線偏光を得ることができる。

前記偏光又は前記非偏光の積算光量としては、前記光配向膜用組成物の塗膜に、液晶分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、５〜３００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、１０〜２００ｍＪ／ｃｍ^２がより好ましく、１０〜１５０ｍＪ／ｃｍ^２が更に好ましい。
前記偏光又は前記非偏光の照度としては、前記光配向膜用組成物の塗膜に、液晶分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、１〜３００ｍＷ／ｃｍ^２が好ましく、２〜１００ｍＷ／ｃｍ^２がより好ましく、５〜１００ｍＷ／ｃｍ^２が更に好ましい。

前記光配向膜用組成物が、前記一般式（１）で表される化合物を含んでいることにより、上記のように少ない積算光量及び少ない照度であっても、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、好適に液晶分子に対する配向制御能を付与することができる。

−その他の工程−
前記その他の工程としては、例えば、第１の光照射工程の後に、前記光配向膜用組成物を加熱する加熱工程、第１の光照射工程の後に、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、塗膜表面の法線方向から非偏光を照射する第２の光照射工程などが挙げられる。
前記その他の工程としては、前記加熱工程のみを行ってもよく、前記第２の光照射工程のみを行ってもよく、両方の工程を行ってもよい。また、前記加熱工程及び前記第２の光照射工程を行う場合には、いずれの工程を先に行ってもよい。

−−加熱工程−−
前記加熱工程では、前記光配向膜用組成物を加熱することにより、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させる。
前記加熱工程における加熱温度としては、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一般的には、５０〜２４０℃であり、８０〜２００℃が好ましく、８０〜１９０℃がより好ましい。
前記加熱工程により、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることで、前記光配向膜用組成物の塗膜（光配向膜）が、液晶分子に対する配向制御能を有した状態で重合されるので、光や熱に対する耐久性を高めることができる。

−−第２の光照射工程−−
前記第２の光照射工程では、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、塗膜表面の法線方向から非偏光を照射することにより、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させる。

前記非偏光における波長としては、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長２５０〜４５０ｎｍにピークを有することが好ましく、波長３００〜４１０ｎｍにピークを有することがさらに好ましい。

前記非偏光の積算光量としては、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ^２〜１０Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、５０ｍＪ／ｃｍ^２〜５Ｊ／ｃｍ^２が更に好ましい。
前記非偏光の照度としては、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜１，０００ｍＷ／ｃｍ^２が好ましく、２０〜５００ｍＷ／ｃｍ^２がより好ましく、２５〜３５０ｍＷ／ｃｍ^２が更に好ましい。
前記非偏光の照射は、窒素雰囲気下又は加熱条件下で行うと、重合反応が促進される点で好ましい。
前記第２の光照射工程により、前記一般式（１）で表される化合物の重合を進行させることで、前記光配向膜用組成物の塗膜（光配向膜）が、液晶分子に対する配向制御能を有した状態で重合されるので、光や熱に対する耐久性を高めることができる。

（液晶セル）
本発明の液晶セルは、一対の基板と、一対の前記基板に挟持される液晶組成物とを含む液晶セルであって、前記光配向膜が、一対の前記基板のうち少なくとも一方の前記基板における、他方の前記基板に対して対向する面に配されてなることを特徴とする。

前記光配向膜の構成については、既に説明したとおりであるので、説明を省略する。
前記光配向膜は、一対の前記基板のうち一方の基板のみに配されていてもよく、対向する両方の基板に配されていてもよい。

−基板−
前記基板の材料としては、特に制限はなく、有機材料及び無機材料のいずれも用いることができる。前記有機材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースなどが挙げられる。前記無機材料としては、ガラス、シリコンなどが挙げられる。また、前記基板には、ＩＴＯ、Ｃｒ、Ａｌなどの電極層、カラーフィルタ層などが設けられていてもよい。

−液晶組成物−
前記液晶組成物としては、液晶分子を含む限り特に制限はなく、従来公知のものの中から選択することができる。

（液晶表示装置）
本発明の液晶表示装置は、前記液晶セルを有することを特徴とする。
前記液晶表示装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード液晶表示装置などが挙げられる。中でも、前記光配向膜が液晶分子を水平配向させる水平配向膜として有用である点で、ＩＰＳモード液晶表示装置が好ましい。

以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
なお、本実施例における配合比は、特に記載のない限り、質量比である。

（実施例１）
−前記構造式（Ｄ−１６）で表される化合物の合成−
前記構造式（Ｄ−１６）で表される化合物を、下記合成ルートに従って合成した。

前記合成ルートにおいて、化合物（ｄ）を合成する工程及び化合物（ｇ）から化合物（ｈ）を合成する工程は、特開２００２−０９７１７０号公報の記載に従って行った。

化合物（ａ）（２７５ｍｍｏｌ）の１Ｎ塩酸溶液４７０ｍＬを内温０℃に冷却後、ＮａＮＯ_２（２７５ｍｍｏｌ）水溶液９３ｍＬをゆっくり滴下した。滴下後、メタノール２４０ｍＬを加え１時間攪拌した。その後、化合物（ｂ）（２７５ｍｍｏｌ）、ＫＯＨ（５２２ｍｍｏｌ）、メタノール１８７ｍＬを加え、２時間攪拌後、１Ｎ塩酸を２８８ｍＬ加えた。３０分攪拌した後、析出物をろ過し、その残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝３／２）にて精製し、化合物（ｃ）を得た。この工程において、化合物（ｃ）の収率は７％であった。

化合物（ｃ）（４０ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液５０ｍＬに、化合物（ｄ）（１０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１２ｍｍｏｌ）を加え、９０℃まで昇温し、３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝３／１）にて精製し、化合物（ｅ）を得た。この工程において、化合物（ｅ）の収率は５０％であった。

化合物（ｅ）（５ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液１０ｍＬに、化合物（ｆ）（６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（８ｍｍｏｌ）を加え、９０℃まで昇温し、３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／１）にて精製し、化合物（ｇ）を得たのち、特願２００１−２２１９９５を参考にして化合物（ｈ）を合成した。この工程において、化合物（ｇ）の収率は５０％であり、化合物（ｈ）の収率は６０％であった。

化合物（ｈ）（５ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液１０ｍＬに、化合物（ｉ）（０．６９ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（６ｍｍｏｌ）を加え、１１０℃まで昇温し、５時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３／１）にて精製し、構造式（Ｄ−１６）で表される化合物を得た。この工程において、構造式（Ｄ−１６）で表される化合物の収率は７０％であった。

なお、合成した前記構造式（Ｄ−１６）で表される化合物について、ＮＭＲを用いて構造分析を行ったところ、１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣ１３）において、σ７．９（ｓ，６Ｈ）に上記構造式（６）で表される基に由来するピークが検出された。

−光配向膜用組成物の製造−
下記組成を混合し、光配向膜用組成物を製造した。
構造式（Ｄ−１６）で表される化合物 １．９２質量部
重合開始剤イルガキュアー９０７（チバガイギー社製） ０．０６質量部
カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬（株）製） ０．０２質量部
ジメチルホルムアミド ９８質量部

−光配向膜の製造−
前記光配向膜用組成物を、スピンコート法（３，５００ｒｐｍ、２０秒）によりガラス基板上に塗布した後、前記光配向膜用組成物の塗面に対し、塗膜表面の法線方向から波長３６５ｎｍの偏光紫外線を、積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ^２となるように照射した。
そして、空気下、６０℃で高圧水銀灯により、非偏光の紫外線を、積算光量が５０ｍＪ／ｃｍ^２となるように照射し、実施例１の光配向膜を製造した。

（実施例２）
実施例１における合成ルートにおいて、化合物（ｉ）に代えて下記化合物（ｊ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、構造式（Ｄ−１）で表される化合物を合成した。
そして、実施例１において、構造式（Ｄ−１６）で表される化合物に代えて、構造式（Ｄ−１）で表される化合物とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光配向膜を製造した。

（実施例３）
実施例１における合成ルートにおいて、化合物（ｉ）に代えて下記化合物（ｋ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、構造式（Ｄ−８）で表される化合物を合成した。
そして、実施例１において、構造式（Ｄ−１６）で表される化合物に代えて、構造式（Ｄ−８）で表される化合物とした以外は、実施例１と同様にして、実施例３の光配向膜を製造した。

（比較例１）
実施例１において、構造式（Ｄ−１６）で表される化合物に代えて、下記に示す比較例化合物１を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光配向膜を製造した。なお、下記に示す比較例化合物１は、特許第３８８３８４８号公報に記載の化合物である。

（１）配向性評価
実施例１〜３及び比較例１で製造した光配向膜に対し、下記組成の液晶組成物のイソプロピルアルコール溶液をスピンコート法（２，０００ｒｐｍ、２０秒）により塗布した後、８０℃で１０秒間加熱し、室温にもどして液晶の配向性を観察し、下記評価基準に従って配向性を評価した。結果を表１に示す。

−液晶組成物−
ＭＬＣ−１６０００−１００（メルク社製液晶化合物） ３４．９質量部
下記に示す空気界面制御剤（Ａ） ０．０３４９質量部
イソプロピルアルコール ６５質量部

＜配向性の評価基準＞
◎：クロスニコル下で光漏れがほとんど観察されない。
○：クロスニコル下で光漏れが少し観察される。
×：クロスニコル下で光漏れが観察される。

（２）光耐久性評価
実施例１〜３及び比較例１で製造した光配向膜に対し、波長３６５ｎｍの非偏光の紫外線を、積算光量が５０Ｊ／ｃｍ^２となるように照射した。次に、前記光配向膜に対し、上記「（１）配向性評価」と同様に、上記組成の液晶組成物のイソプロピルアルコール溶液をスピンコート法（２，０００ｒｐｍ、２０秒）により塗布した後、８０℃で１０秒間加熱し、室温にもどして液晶の配向性を観察し、下記評価基準に従って配向性を評価した。結果を表１に示す。

＜光耐久性の評価基準＞
◎：上記光耐久性評価において波長３６５ｎｍの非偏光の紫外線を照射しない場合と比較して、光漏れがほとんど変化しない。
○：上記光耐久性評価において波長３６５ｎｍの非偏光の紫外線を照射しない場合と比較して、光漏れが少し悪化している。
×：上記光耐久性評価において波長３６５ｎｍの非偏光の紫外線を照射しない場合と比較して、光漏れが明らかに悪化している。

表１の結果から、実施例１〜３の光配向膜は、少ない光照射量で製造することができ、比較例１の光配向膜に比べ、光耐久性に優れている（光を照射した後でも、液晶分子に対する配向制御能が変化しない）ことを確認した。

Claims (10)

1. 下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする光配向膜用組成物。
   ［但し、前記一般式（１）中、Ｄは、下記一般式（２）〜（１０）のいずれかで表される基であり、Ｍは、下記一般式（１１）〜（１７）のいずれかで表される基であり、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３及びＬ_４は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ_３）−及び−ＣＯ−ＮＨ−のいずれかであり、Ｓ_１及びＳ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、単結合及び置換されていてもよいアルキレン基のいずれかであり、Ｑは、重合性基であり、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかであり、Ｐ_１及びＰ_２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、０〜４の整数であり、ｍは、０〜３の整数であり、ｎは３以上の整数である。］
   ［但し、前記一般式（１１）中、Ｒ_３は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ_３、−ＯＣＨ_３及び−ＣＮのいずれかであり、Ｐ_３は、０〜４の整数である。］
2. 重合開始剤を含有する請求項１に記載の光配向膜用組成物。
3. 請求項１から２のいずれかに記載の光配向膜用組成物からなる光配向膜。
4. 一対の基板と、一対の前記基板に挟持される液晶組成物とを含む液晶セルであって、請求項３に記載の光配向膜が、一対の前記基板のうち少なくとも一方の前記基板における、他方の前記基板に対して対向する面に配されてなる液晶セル。
5. 請求項４に記載の液晶セルを有する液晶表示装置。
6. ＩＰＳモード液晶表示装置及びＴＮモード液晶表示装置のいずれかである請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 請求項１から２のいずれかに記載の光配向膜用組成物を支持体表面に塗布する塗布工程と、前記光配向膜用組成物の塗膜に対し、偏光又は塗膜表面の斜め方向から非偏光を照射する第１の光照射工程と、を含む光配向膜の製造方法。
8. 第１の光照射工程の後に、光配向膜用組成物を加熱する加熱工程を含む請求項７に記載の光配向膜の製造方法。
9. 加熱工程における加熱温度が５０℃〜２４０℃である請求項８に記載の光配向膜の製造方法。
10. 第１の光照射工程の後に、光配向膜用組成物の塗膜に対し、塗膜表面の法線方向から非偏向を照射する第２の光照射工程を含む請求項７に記載の光配向膜の製造方法。