橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法，更詳細(xì)而言，涉及殘影特性優(yōu) 異的橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法。
【背景技術(shù)】 液晶表示元件作為質(zhì)量輕、體積薄且耗電低的表示設(shè)備是已知的，近年來(lái)用于大型的 電視用途等，實(shí)現(xiàn)了驚人的發(fā)展。液晶表示元件例如是用具備電極的一對(duì)透明基板夾持液 晶層而構(gòu)成的。并且，液晶表示元件中，作為液晶取向膜使用由有機(jī)材料制成的有機(jī)膜以使 液晶在基板間達(dá)到期望的取向狀態(tài)。 即，液晶取向膜為液晶表示元件的構(gòu)成部件，形成在夾持液晶的基板的與液晶接觸的 面，承擔(dān)使液晶在該基板間沿著一定方向取向的作用。并且，針對(duì)液晶取向膜，除了要求使 液晶沿著例如平行于基板的方向等一定方向取向的作用之外，有時(shí)還要求控制液晶的預(yù)傾 角的作用。這種液晶取向膜中的控制液晶取向的能力（以下稱為取向控制能力。）可通過(guò) 對(duì)構(gòu)成液晶取向膜的有機(jī)膜進(jìn)行取向處理來(lái)賦予。 作為用于賦予取向控制能力的液晶取向膜的取向處理方法，一直以來(lái)已知刷磨法。刷 磨法是指：針對(duì)基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亞胺等的有機(jī)膜，對(duì)其表面用棉、尼龍、聚 酯等布沿著一定方向摩擦（刷磨），使液晶沿著摩擦方向（刷磨方向）進(jìn)行取向的方法。該 刷磨法能夠簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的液晶取向狀態(tài)，因此應(yīng)用在以往的液晶表示元件的制造 工藝中。并且，作為用于液晶取向膜的有機(jī)膜，主要選擇耐熱性等可靠性、電特性優(yōu)異的聚 酰亞胺系有機(jī)膜。 然而，摩擦由聚酰亞胺等制成的液晶取向膜的表面的刷磨法有時(shí)存在產(chǎn)塵、出現(xiàn)靜電 的問(wèn)題。另外，由于近年的液晶表示元件的高精細(xì)化、由對(duì)應(yīng)基板上的電極或液晶驅(qū)動(dòng)用切 換能動(dòng)元件導(dǎo)致的凹凸，有時(shí)無(wú)法用布均勻地摩擦液晶取向膜的表面，無(wú)法實(shí)現(xiàn)均一的液 晶取向。 因而，作為不進(jìn)行刷磨的液晶取向膜的其它取向處理方法，積極地研究了光取向法。 光取向法存在各種方法，是利用直線偏振光或經(jīng)準(zhǔn)直的光在構(gòu)成液晶取向膜的有機(jī)膜 內(nèi)形成各向異性，根據(jù)該各向異性使液晶取向的方法。作為主要的光取向法，已知有分解型 的光取向法。例如已知如下方法：對(duì)聚酰亞胺膜照射偏振紫外線，利用分子結(jié)構(gòu)的紫外線吸 收的偏振方向依賴性，使其發(fā)生各向異性的分解，并且，利用未分解而殘留的聚酰亞胺使液 晶發(fā)生取向（例如參照專利文獻(xiàn)1)。 另外，還已知光交聯(lián)型、光異構(gòu)化型的光取向法。例如，使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振 紫外線，在與偏振光平行的2個(gè)側(cè)鏈的雙鍵部分發(fā)生二聚反應(yīng)（交聯(lián)反應(yīng)）。并且，使液晶 沿著垂直于偏振方向的方向發(fā)生取向（例如參照非專利文獻(xiàn)1。）。另外，使用側(cè)鏈具有偶 氮苯的側(cè)鏈型高分子時(shí)，照射偏振紫外線，在與偏振光平行的側(cè)鏈的偶氮苯部發(fā)生異構(gòu)化 反應(yīng)，使液晶沿著垂直于偏振方向的方向發(fā)生取向（例如參照非專利文獻(xiàn)2)。 如以上例子那樣，在基于光取向法的液晶取向膜的取向處理方法中，無(wú)需刷磨，不用擔(dān) 心產(chǎn)塵、出現(xiàn)靜電。并且，即使對(duì)表面具有凹凸的液晶表示元件的基板也能夠?qū)嵤┤∠蛱?理，成為適合于工業(yè)生產(chǎn)工藝的液晶取向膜的取向處理方法。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特許第3893659號(hào)公報(bào) 非專利文獻(xiàn) 非專利文獻(xiàn) 1 :M.Shadtetal.，Jpn.J.Appl.Phys. 31，2155 (1992) 非專利文獻(xiàn) 2 :K.Ichimuraetal.，Chem.Rev. 100, 1847(2000)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的問(wèn)題 如上那樣，與作為液晶表示元件的取向處理方法而一直以來(lái)在工業(yè)上實(shí)施的刷磨法相 比，光取向法無(wú)需刷磨工序，因此具備明顯的優(yōu)點(diǎn)。并且，與利用刷磨而取向控制能力基本 達(dá)到恒定的刷磨法相比，光取向法中，能夠使偏振光的照射量發(fā)生變化來(lái)控制取向控制能 力。然而，光取向法中，想要實(shí)現(xiàn)與利用刷磨法的情況為相同程度的取向控制能力時(shí)，有時(shí) 需要大量偏振光的照射量或者無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的液晶取向。 例如，在專利文獻(xiàn)1所述的分解型光取向法中，需要對(duì)聚酰亞胺膜照射60分鐘由輸出 功率為500W的高壓汞燈發(fā)出的紫外光等，需要長(zhǎng)時(shí)間且大量的紫外線照射。另外，在二聚 型、光異構(gòu)化型的光取向法的情況下，有時(shí)也需要照射數(shù)J(焦耳）~數(shù)十J左右的大量紫 外線。進(jìn)而，在光交聯(lián)型、光異構(gòu)化型的光取向法的情況下，由于液晶取向的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn) 定性差，在制成液晶表不兀件時(shí)，存在發(fā)生取向不良、表不殘影的問(wèn)題。尤其是，在橫向電場(chǎng) 驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件中，由于在面內(nèi)切換液晶分子，因此液晶驅(qū)動(dòng)后容易發(fā)生液晶的取向 偏差、由AC驅(qū)動(dòng)引發(fā)的表示殘影被視作明顯的課題。因此，在光取向法中，要求實(shí)現(xiàn)取向處 理的高效率化、穩(wěn)定的液晶取向，要求能夠高效地對(duì)液晶取向膜賦予高取向控制能力的液 晶取向膜、液晶取向劑。 本發(fā)明的目的在于，提供以高效率賦予取向控制能力、可靠性優(yōu)異的橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型 液晶表示元件。 用于解決問(wèn)題的方案 本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在具有橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用 導(dǎo)電膜的基板上涂布包含在特定溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分子的感光 性組合物，通過(guò)紫外線的照射及其后的加熱而賦予了取向控制能力的橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶 表示元件能夠?qū)崿F(xiàn)上述課題，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明具有以下主旨。 1. 一種橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法，其特征在于，具備如下工序：
[I] 在具有橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用導(dǎo)電膜的基板上涂布含有（A)在100~250°C的某溫度范 圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分子和（B)有機(jī)溶劑的感光性組合物，從而形成感光 性側(cè)鏈型高分子膜的工序；
[II] 對(duì)前述感光性側(cè)鏈型高分子膜照射偏振紫外線的工序；
[III] 加熱前述側(cè)鏈型高分子膜的工序；
[IV] 其后，進(jìn)一步照射紫外線的工序。 2. 根據(jù)上述1所述的制造方法，其中，工序[II]的紫外線照射量在使ΔΑ達(dá)到最大的 紫外線照射量的1 %~70%的范圍內(nèi)，所述△Α是前述側(cè)鏈型高分子膜的、平行于前述偏振 紫外線的偏振方向的方向的紫外線吸光度與垂直于前述偏振紫外線的偏振方向的方向的 紫外線吸光度之差。 3. 根據(jù)上述1或2所述的制造方法，其中，工序[II]的紫外線照射量在使前述ΔΑ達(dá) 到最大的紫外線照射量的1 %~50%的范圍內(nèi)。 4. 根據(jù)上述1~3中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，工序[III]的加熱溫度是溫度比前 述側(cè)鏈型高分子膜表現(xiàn)出液晶性的溫度范圍的下限低l〇°C~溫度比該溫度范圍的上限低 l〇°C的范圍的溫度。 5. 根據(jù)上述1~4中任一項(xiàng)所述的液晶取向膜的制造方法，其中，前述表現(xiàn)出液晶性 的感光性側(cè)鏈型高分子中含有的感光性基團(tuán)為偶氮苯、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. 根據(jù)上述1~5中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，工序[IV]的紫外線照射量是使前 述側(cè)鏈型高分子膜所具有的感光性基團(tuán)平均100摩爾中20摩爾以上發(fā)生反應(yīng)的照射量。 7. 根據(jù)上述1~6中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，工序[IV]在制作液晶表示元件后 進(jìn)行。 8. 根據(jù)上述1~7中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，（A)成分具有會(huì)發(fā)生光交 聯(lián)、光異構(gòu)化或光弗利斯重排的側(cè)鏈。 9. 根據(jù)上述1~8中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，㈧成分具有側(cè)鏈型高分子，所述 側(cè)鏈型高分子具有選自由后述式（1)~（13)組成的組中的至少1個(gè)感光性側(cè)鏈。 10. 根據(jù)上述1~9中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，㈧成分具有側(cè)鏈型高分子，所述 側(cè)鏈型高分子具有選自由后述式（5)~（8)和（14)~（22)組成的組中的至少1個(gè)液晶性 側(cè)鏈。 11. 一種感光性組合物，其為含有（A)在100~250°C的某溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的 感光性側(cè)鏈型高分子和（B)有機(jī)溶劑的感光性組合物，用于依次具備如下工序的橫向電場(chǎng) 驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法：
[I]將上述感光性組合物涂布在具有橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用導(dǎo)電膜的基板上，從而形成感光 性側(cè)鏈型高分子膜的工序；[II]對(duì)前述感光性側(cè)鏈型高分子膜照射偏振紫外線的工序； [III]加熱前述側(cè)鏈型高分子膜的工序；[IV]進(jìn)一步對(duì)側(cè)鏈型高分子膜照射紫外線的工 序。 12. 根據(jù)上述11所述的感光性組合物，其特征在于，（A)成分具有會(huì)發(fā)生光交聯(lián)、光異 構(gòu)化或光弗利斯重排的側(cè)鏈。 13. 根據(jù)上述11所述的感光性組合物，其中，（A)成分為具有選自由后述式（1)~（13) 組成的組中的至少1個(gè)感光性側(cè)鏈的側(cè)鏈型高分子。 14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的感光性組合物，其中，㈧成分具有選自由后述式（5)~ (8)和式（14)~（22)組成的組中的至少1個(gè)液晶性側(cè)鏈。 15. -種液晶表示元件，其是利用上述1~10中任一項(xiàng)所述的液晶表示元件的制造方 法制造的。 發(fā)明的效果 利用本發(fā)明的方法制造的橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件被高效地賦予了取向控制能 力，因此即使長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)驅(qū)動(dòng)也無(wú)損表示特性。 【附圖說(shuō)明】 圖1是示意地說(shuō)明本發(fā)明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向異性導(dǎo)入處理的 一個(gè)例子的圖，是感光性側(cè)鏈?zhǔn)褂媒宦?lián)性有機(jī)基團(tuán)且被導(dǎo)入的各向異性較小時(shí)的圖。 圖2是示意地說(shuō)明本發(fā)明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向異性導(dǎo)入處理的 一個(gè)例子的圖，是感光性側(cè)鏈?zhǔn)褂媒宦?lián)性有機(jī)基團(tuán)且被導(dǎo)入的各向異性較大時(shí)的圖。 圖3是示意地說(shuō)明本發(fā)明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向異性導(dǎo)入處理的 一個(gè)例子的圖，是感光性側(cè)鏈?zhǔn)褂脮?huì)發(fā)生弗利斯重排或異構(gòu)化的有機(jī)基團(tuán)且被導(dǎo)入的各向 異性較小時(shí)的圖。 圖4是示意地說(shuō)明本發(fā)明中使用的液晶取向膜的制造方法中的各向異性導(dǎo)入處理的 一個(gè)例子的圖，是感光性側(cè)鏈?zhǔn)褂脮?huì)發(fā)生弗利斯重排或異構(gòu)化的有機(jī)基團(tuán)且被導(dǎo)入的各向 異性較大時(shí)的圖。 【具體實(shí)施方式】 本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果得到以下見(jiàn)解，從而完成了本發(fā)明。 本發(fā)明的制造方法中使用的感光性組合物具有能夠表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高 分子（以下也稱為側(cè)鏈型高分子。），使用前述感光性組合物得到的膜是能夠表現(xiàn)出液晶性 的感光性側(cè)鏈型高分子的膜。該膜能夠通過(guò)偏振光照射進(jìn)行取向處理制成液晶取向膜，而 無(wú)需進(jìn)行刷磨處理。即，對(duì)側(cè)鏈型高分子的膜進(jìn)行偏振光照射后，經(jīng)由對(duì)該側(cè)鏈型高分子膜 進(jìn)行加熱的工序，從而成為被賦予了取向控制能力的膜（液晶取向膜）。此時(shí)，通過(guò)偏振光 照射而表現(xiàn)出的微小的各向異性成為驅(qū)動(dòng)力，液晶性側(cè)鏈型高分子自身通過(guò)自組裝而有效 地再取向。其結(jié)果，作為液晶取向膜而實(shí)現(xiàn)高效率的取向處理，能夠得到被賦予了高取向 控制能力的液晶取向膜。其后，通過(guò)對(duì)液晶取向膜照射紫外線，能夠減少未反應(yīng)的感光性基 團(tuán)。通過(guò)這樣操作，能夠得到維持高效率的取向控制能力且可靠性優(yōu)異的液晶表示元件。 <液晶表示元件的制造方法> 以下，針對(duì)本發(fā)明的制造方法中的工序[I]~工序[IV]的各工序進(jìn)行說(shuō)明。 工序[I]中，在具有橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用導(dǎo)電膜的基板上涂布含有在特定溫度范圍內(nèi)表 現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分子和有機(jī)溶劑的感光性組合物（以下也稱為感光性組合 物。），從而形成高分子膜。基板沒(méi)有特別限定，例如除了玻璃基板之外，還可以使用丙烯 酸類基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等透明基板?？紤]到所得高分子膜的應(yīng)用，從簡(jiǎn)化液 晶表示元件的制造工藝的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以使用形成有用于驅(qū)動(dòng)液晶的ITO(IndiumTin Oxide，氧化銦錫）電極等的基板。另外，考慮其在反射型液晶表示元件中的應(yīng)用，也可以使 用硅晶片等不透明的基板，作為此時(shí)的電極，也可以使用鋁等會(huì)反射光的材料。 涂布方法沒(méi)有特別限定，工業(yè)上通常是利用絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、柔性印刷或噴墨法等 進(jìn)行的方法。作為其它涂布方法，有浸漬法、輥涂法、狹縫涂布法、旋涂法（旋轉(zhuǎn)涂布法）或 噴涂法等，可根據(jù)目的使用它們。 在基板上涂布感光性組合物后，利用熱板、熱循環(huán)型烘箱或IR(紅外線）型烘箱等加熱 手段以20~180°C、優(yōu)選以40~150°C使溶劑蒸發(fā)，從而能夠得到感光性側(cè)鏈型高分子膜。 此時(shí)的干燥溫度優(yōu)選低于側(cè)鏈型高分子的液晶相表現(xiàn)溫度。高分子膜的厚度過(guò)厚時(shí)，在液 晶表示元件的耗電方面是不利的，過(guò)薄時(shí)，液晶表示元件的可靠性有時(shí)會(huì)降低，因此優(yōu)選為 5~300nm、更優(yōu)選為10~150nm。 另外，在工序[I]之后且下一工序[II]之前，還可以設(shè)置將形成有感光性側(cè)鏈型高分 子膜的基板冷卻至室溫的工序。 在工序[II]中，對(duì)工序[I]中得到的感光性側(cè)鏈型高分子膜照射偏振紫外線。對(duì)感光 性側(cè)鏈型高分子膜的膜面照射偏振紫外線時(shí)，從特定方向隔著偏振板對(duì)基板照射偏振的紫 外線。作為要使用的紫外線，可以使用波長(zhǎng)為200~400nm范圍的紫外線。優(yōu)選的是，根據(jù) 要使用的感光性側(cè)鏈型高分子膜的種類，借助濾波器等選擇最佳的波長(zhǎng)。并且，