横向电场驱动型液晶表示元件的制造方法
【技术领域】 本发明涉及横向电场驱动型液晶表示元件的制造方法，更详细而言，涉及残影特性优 异的横向电场驱动型液晶表示元件的制造方法。
【背景技术】 液晶表示元件作为质量轻、体积薄且耗电低的表示设备是已知的，近年来用于大型的 电视用途等，实现了惊人的发展。液晶表示元件例如是用具备电极的一对透明基板夹持液 晶层而构成的。并且，液晶表示元件中，作为液晶取向膜使用由有机材料制成的有机膜以使 液晶在基板间达到期望的取向状态。 即，液晶取向膜为液晶表示元件的构成部件，形成在夹持液晶的基板的与液晶接触的 面，承担使液晶在该基板间沿着一定方向取向的作用。并且，针对液晶取向膜，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，有时还要求控制液晶的预倾 角的作用。这种液晶取向膜中的控制液晶取向的能力（以下称为取向控制能力。）可通过 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：针对基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺等的有机膜，对其表面用棉、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比较稳定的液晶取向状态，因此应用在以往的液晶表示元件的制造 工艺中。并且，作为用于液晶取向膜的有机膜，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，摩擦由聚酰亚胺等制成的液晶取向膜的表面的刷磨法有时存在产尘、出现静电 的问题。另外，由于近年的液晶表示元件的高精细化、由对应基板上的电极或液晶驱动用切 换能动元件导致的凹凸，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，是利用直线偏振光或经准直的光在构成液晶取向膜的有机膜 内形成各向异性，根据该各向异性使液晶取向的方法。作为主要的光取向法，已知有分解型 的光取向法。例如已知如下方法：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，使其发生各向异性的分解，并且，利用未分解而残留的聚酰亚胺使液 晶发生取向（例如参照专利文献1)。 另外，还已知光交联型、光异构化型的光取向法。例如，使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振 紫外线，在与偏振光平行的2个侧链的双键部分发生二聚反应（交联反应）。并且，使液晶 沿着垂直于偏振方向的方向发生取向（例如参照非专利文献1。）。另外，使用侧链具有偶 氮苯的侧链型高分子时，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方向的方向发生取向（例如参照非专利文献2)。 如以上例子那样，在基于光取向法的液晶取向膜的取向处理方法中，无需刷磨，不用担 心产尘、出现静电。并且，即使对表面具有凹凸的液晶表示元件的基板也能够实施取向处 理，成为适合于工业生产工艺的液晶取向膜的取向处理方法。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特许第3893659号公报 非专利文献 非专利文献 1 :M.Shadtetal.，Jpn.J.Appl.Phys. 31，2155 (1992) 非专利文献 2 :K.Ichimuraetal.，Chem.Rev. 100, 1847(2000)
【发明内容】
发明要解决的问题 如上那样，与作为液晶表示元件的取向处理方法而一直以来在工业上实施的刷磨法相 比，光取向法无需刷磨工序，因此具备明显的优点。并且，与利用刷磨而取向控制能力基本 达到恒定的刷磨法相比，光取向法中，能够使偏振光的照射量发生变化来控制取向控制能 力。然而，光取向法中，想要实现与利用刷磨法的情况为相同程度的取向控制能力时，有时 需要大量偏振光的照射量或者无法实现稳定的液晶取向。 例如，在专利文献1所述的分解型光取向法中，需要对聚酰亚胺膜照射60分钟由输出 功率为500W的高压汞灯发出的紫外光等，需要长时间且大量的紫外线照射。另外，在二聚 型、光异构化型的光取向法的情况下，有时也需要照射数J(焦耳）~数十J左右的大量紫 外线。进而，在光交联型、光异构化型的光取向法的情况下，由于液晶取向的热稳定性、光稳 定性差，在制成液晶表不兀件时，存在发生取向不良、表不残影的问题。尤其是，在横向电场 驱动型液晶表示元件中，由于在面内切换液晶分子，因此液晶驱动后容易发生液晶的取向 偏差、由AC驱动引发的表示残影被视作明显的课题。因此，在光取向法中，要求实现取向处 理的高效率化、稳定的液晶取向，要求能够高效地对液晶取向膜赋予高取向控制能力的液 晶取向膜、液晶取向剂。 本发明的目的在于，提供以高效率赋予取向控制能力、可靠性优异的横向电场驱动型 液晶表示元件。 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：在具有横向电场驱动用 导电膜的基板上涂布包含在特定温度范围内表现出液晶性的感光性侧链型高分子的感光 性组合物，通过紫外线的照射及其后的加热而赋予了取向控制能力的横向电场驱动型液晶 表示元件能够实现上述课题，从而完成了本发明。本发明具有以下主旨。 1. 一种横向电场驱动型液晶表示元件的制造方法，其特征在于，具备如下工序：
[I] 在具有横向电场驱动用导电膜的基板上涂布含有（A)在100~250°C的某温度范 围内表现出液晶性的感光性侧链型高分子和（B)有机溶剂的感光性组合物，从而形成感光 性侧链型高分子膜的工序；
[II] 对前述感光性侧链型高分子膜照射偏振紫外线的工序；
[III] 加热前述侧链型高分子膜的工序；
[IV] 其后，进一步照射紫外线的工序。 2. 根据上述1所述的制造方法，其中，工序[II]的紫外线照射量在使ΔΑ达到最大的 紫外线照射量的1 %~70%的范围内，所述△Α是前述侧链型高分子膜的、平行于前述偏振 紫外线的偏振方向的方向的紫外线吸光度与垂直于前述偏振紫外线的偏振方向的方向的 紫外线吸光度之差。 3. 根据上述1或2所述的制造方法，其中，工序[II]的紫外线照射量在使前述ΔΑ达 到最大的紫外线照射量的1 %~50%的范围内。 4. 根据上述1~3中任一项所述的制造方法，其中，工序[III]的加热温度是温度比前 述侧链型高分子膜表现出液晶性的温度范围的下限低l〇°C~温度比该温度范围的上限低 l〇°C的范围的温度。 5. 根据上述1~4中任一项所述的液晶取向膜的制造方法，其中，前述表现出液晶性 的感光性侧链型高分子中含有的感光性基团为偶氮苯、苗、肉桂酸、肉桂酸酯、查耳酮、香豆 素、二苯乙炔、苯甲酸苯酯、或其衍生物。 6. 根据上述1~5中任一项所述的制造方法，其中，工序[IV]的紫外线照射量是使前 述侧链型高分子膜所具有的感光性基团平均100摩尔中20摩尔以上发生反应的照射量。 7. 根据上述1~6中任一项所述的制造方法，其中，工序[IV]在制作液晶表示元件后 进行。 8. 根据上述1~7中任一项所述的制造方法，其特征在于，（A)成分具有会发生光交 联、光异构化或光弗利斯重排的侧链。 9. 根据上述1~8中任一项所述的制造方法，其中，㈧成分具有侧链型高分子，所述 侧链型高分子具有选自由后述式（1)~（13)组成的组中的至少1个感光性侧链。 10. 根据上述1~9中任一项所述的制造方法，其中，㈧成分具有侧链型高分子，所述 侧链型高分子具有选自由后述式（5)~（8)和（14)~（22)组成的组中的至少1个液晶性 侧链。 11. 一种感光性组合物，其为含有（A)在100~250°C的某温度范围内表现出液晶性的 感光性侧链型高分子和（B)有机溶剂的感光性组合物，用于依次具备如下工序的横向电场 驱动型液晶表示元件的制造方法：
[I]将上述感光性组合物涂布在具有横向电场驱动用导电膜的基板上，从而形成感光 性侧链型高分子膜的工序；[II]对前述感光性侧链型高分子膜照射偏振紫外线的工序； [III]加热前述侧链型高分子膜的工序；[IV]进一步对侧链型高分子膜照射紫外线的工 序。 12. 根据上述11所述的感光性组合物，其特征在于，（A)成分具有会发生光交联、光异 构化或光弗利斯重排的侧链。 13. 根据上述11所述的感光性组合物，其中，（A)成分为具有选自由后述式（1)~（13) 组成的组中的至少1个感光性侧链的侧链型高分子。 14. 根据权利要求11所述的感光性组合物，其中，㈧成分具有选自由后述式（5)~ (8)和式（14)~（22)组成的组中的至少1个液晶性侧链。 15. -种液晶表示元件，其是利用上述1~10中任一项所述的液晶表示元件的制造方 法制造的。 发明的效果 利用本发明的方法制造的横向电场驱动型液晶表示元件被高效地赋予了取向控制能 力，因此即使长时间连续驱动也无损表示特性。 【附图说明】 图1是示意地说明本发明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向异性导入处理的 一个例子的图，是感光性侧链使用交联性有机基团且被导入的各向异性较小时的图。 图2是示意地说明本发明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向异性导入处理的 一个例子的图，是感光性侧链使用交联性有机基团且被导入的各向异性较大时的图。 图3是示意地说明本发明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向异性导入处理的 一个例子的图，是感光性侧链使用会发生弗利斯重排或异构化的有机基团且被导入的各向 异性较小时的图。 图4是示意地说明本发明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向异性导入处理的 一个例子的图，是感光性侧链使用会发生弗利斯重排或异构化的有机基团且被导入的各向 异性较大时的图。 【具体实施方式】 本发明人进行了深入研究，结果得到以下见解，从而完成了本发明。 本发明的制造方法中使用的感光性组合物具有能够表现出液晶性的感光性侧链型高 分子（以下也称为侧链型高分子。），使用前述感光性组合物得到的膜是能够表现出液晶性 的感光性侧链型高分子的膜。该膜能够通过偏振光照射进行取向处理制成液晶取向膜，而 无需进行刷磨处理。即，对侧链型高分子的膜进行偏振光照射后，经由对该侧链型高分子膜 进行加热的工序，从而成为被赋予了取向控制能力的膜（液晶取向膜）。此时，通过偏振光 照射而表现出的微小的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而有效 地再取向。其结果，作为液晶取向膜而实现高效率的取向处理，能够得到被赋予了高取向 控制能力的液晶取向膜。其后，通过对液晶取向膜照射紫外线，能够减少未反应的感光性基 团。通过这样操作，能够得到维持高效率的取向控制能力且可靠性优异的液晶表示元件。 <液晶表示元件的制造方法> 以下，针对本发明的制造方法中的工序[I]~工序[IV]的各工序进行说明。 工序[I]中，在具有横向电场驱动用导电膜的基板上涂布含有在特定温度范围内表 现出液晶性的感光性侧链型高分子和有机溶剂的感光性组合物（以下也称为感光性组合 物。），从而形成高分子膜。基板没有特别限定，例如除了玻璃基板之外，还可以使用丙烯 酸类基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等透明基板。考虑到所得高分子膜的应用，从简化液 晶表示元件的制造工艺的观点出发，也可以使用形成有用于驱动液晶的ITO(IndiumTin Oxide，氧化铟锡）电极等的基板。另外，考虑其在反射型液晶表示元件中的应用，也可以使 用硅晶片等不透明的基板，作为此时的电极，也可以使用铝等会反射光的材料。 涂布方法没有特别限定，工业上通常是利用丝网印刷、胶版印刷、柔性印刷或喷墨法等 进行的方法。作为其它涂布方法，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。 在基板上涂布感光性组合物后，利用热板、热循环型烘箱或IR(红外线）型烘箱等加热 手段以20~180°C、优选以40~150°C使溶剂蒸发，从而能够得到感光性侧链型高分子膜。 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。高分子膜的厚度过厚时，在液 晶表示元件的耗电方面是不利的，过薄时，液晶表示元件的可靠性有时会降低，因此优选为 5~300nm、更优选为10~150nm。 另外，在工序[I]之后且下一工序[II]之前，还可以设置将形成有感光性侧链型高分 子膜的基板冷却至室温的工序。 在工序[II]中，对工序[I]中得到的感光性侧链型高分子膜照射偏振紫外线。对感光 性侧链型高分子膜的膜面照射偏振紫外线时，从特定方向隔着偏振板对基板照射偏振的紫 外线。作为要使用的紫外线，可以使用波长为200~400nm范围的紫外线。优选的是，根据 要使用的感光性侧链型高分子膜的种类，借助滤波器等选择最佳的波长。并且，