CN104603650B - 取向材的制造方法、取向材、相位差材的制造方法及相位差材 - Google Patents

取向材的制造方法、取向材、相位差材的制造方法及相位差材 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供高效率的取向材和相位差材的制造方法，提供取向材以及相位差材。作为解决本发明课题的手段涉及制造具有限制液晶取向的方向彼此不同的第1取向区域和第2取向区域的取向材。其制造方法具有下述工序而构成：涂膜形成工序，将固化膜形成用组合物涂布在基板上而形成涂膜，所述固化膜形成用组合物含有作为(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物、以及作为(B)成分的交联剂；加热工序，将该涂膜进行加热而形成固化膜；偏光曝光工序，对固化膜的用于形成第1取向区域的第1区域和用于形成第2取向区域的第2区域，以不同曝光量同时照射偏光方向相同的偏光。使用所制造的取向材来制造相位差材。

Description

取向材的制造方法、取向材、相位差材的制造方法及相位差材
技术领域
本发明涉及取向材的制造方法、取向材、相位差材的制造方法以及相位差材。
背景技术
近年来，在使用了液晶面板的电视等的显示器的领域，作为针对高性能化的努力，可以欣赏3D图像的3D显示器的开发进展。在3D显示器中，例如，通过使观察者的右眼可见右眼用图像，使观察者的左眼可见左眼用图像，从而可以显示具有立体感的图像。
显示3D图像的3D显示器的方式有多种，作为不需要专用眼镜的方式，已知双凸透镜方式和视差屏障方式等。
而且，作为观察者佩戴眼镜来观察3D图像的显示器的方式之一，已知圆偏光眼镜方式等(例如，参照专利文献1。)。
在圆偏光眼镜方式的3D显示器的情况下，通常在液晶面板等形成图像的显示元件上配置相位差材。该相位差材构成分别多个规则地配置相位差特性不同的2种相位差区域，进行了图案形成的相位差材。另外，以下，在本说明书中，将以配置这样的相位差特性不同的多个相位差区域的方式图案化了的相位差材特别地称为图案化相位差材。
关于图案化相位差材，例如，如专利文献2所公开地那样，可以通过使用作为具有聚合性的液晶的聚合性液晶，将由该聚合性液晶形成的相位差材料进行光学图案形成来进行制作。由聚合性液晶形成的相位差材料的光学图案形成利用在液晶面板的液晶的取向材形成中已知的光取向技术。即，在基板上设置由光取向性的材料形成的涂膜，对其照射偏光方向不同的2种偏光。而且，作为形成了液晶的取向控制方向不同的2种液晶取向区域的取向材，获得了光取向膜。在该光取向膜上涂布包含聚合性液晶的溶液状的相位差材料，实现聚合性液晶的取向。然后，将取向了的聚合性液晶进行固化而形成图案化相位差材。
在使用了液晶面板的光取向技术的取向材形成中，作为能够利用的光取向性的材料，已知侧链具有肉桂酰基和查耳酮基等光二聚化部位的丙烯酸系树脂、聚酰亚胺树脂等。报告了这些树脂通过进行偏光UV照射而显示控制液晶的取向的性能(以下，也称为液晶取向性。)(参照专利文献3～专利文献5。)。
如上所述，为了获得图案化相位差材，利用光取向技术进行了取向材的形成。在该取向材的形成时，作为照射偏光方向不同的2种偏光来获得取向材的方法，已知下述方法：在第1次偏光曝光工序中利用光掩模，仅对2种相位差区域中的例如用于形成第1相位差区域的涂膜的第1区域，以第1照射量照射具有规定偏光方向的第1偏光。然后，在第2次偏光曝光工序中，取下该光掩模，对包含用于形成第2相位差区域的涂膜的第2区域的涂膜整面，以例如二分之一等比第1照射量少的照射量照射与第1偏光的偏光方向不同的第2偏光。
此外，作为其它方法，在第1次偏光曝光工序中，对涂膜的整面以第1照射量照射第1偏光。然后，在第2次偏光曝光工序中，使用光掩模，仅对2种相位差区域中的例如用于形成第1相位差区域的涂膜的第1区域，以例如2倍等比第1照射量多的照射量照射与第1偏光的偏光方向不同的第2偏光。
图2(a)和(b)为说明现有的取向材的制造方法的图，图2(a)为说明第1次偏光曝光工序的图，图2(b)为说明第2次偏光曝光工序的图。
作为制造取向材的方法，作为其它方法，如图2(a)和(b)所示，已知被称为掩模对准法的方法。
在图2(a)和(b)所示的掩模对准法中，在进行至少两次偏光曝光的工序中，分别使用图案不同的光掩模。
即，在掩模对准法中，首先，在成为支持材的基板1000上设置由光取向性的材料形成的涂膜1001。接下来，在第1次偏光曝光工序中，利用光掩模1002，仅对相位差材的2种相位差区域中的例如用于形成第1相位差区域的涂膜1001的第1区域，以第1照射量照射具有规定偏光方向的第1偏光1004。然后，在第2次偏光曝光工序中，使用其它图案的光掩模1003进行定位，仅对相位差材的用于形成第2相位差区域的涂膜1001的第2区域，照射与第1偏光1004偏光方向不同的第2偏光1005。此时，第2偏光1005的照射量可以为与第1偏光1004的照射量相同量的程度，可以实现进行偏光照射的曝光工序的效率化。
然而，作为以往技术的掩模对准法需要准备2张光掩模，掩模对准的难易度也高，有成品率降低的担心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-232365号公报
专利文献2：日本特开2005-49865号公报
专利文献3：日本特许第3611342号
专利文献4：日本特开2009-058584号公报
专利文献5：日本特表2001-517719号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，在图案化相位差材的制造中，进行了利用了光取向技术的取向材的制造、和使用了该取向材的图案化相位差材的形成。
在该情况下，在上述的任一现有取向材的制造方法中，都需要两次以上的偏光曝光。因此，导致曝光工序的长时间化，进而，成为使取向材和图案化相位差材的制造的效率降低的原因。
因此，需要可以高效率地制造取向材的取向材的制造方法。
本发明是基于以上的认识、研究结果而提出的。即，本发明的目的是提供可以高效率地形成取向材的取向材的制造方法。而且本发明的目的是，使用该取向材的制造方法来提供取向材。
此外，本发明的其它目的是提供包含高效率的取向材的制造方法的高效率的相位差材的制造方法。而且本发明的其它目的是，使用该相位差材的制造方法来提供相位差材。
本发明的其它目的和优点可由以下的记载明确。
用于解决课题的方法
本发明的第1方式涉及一种取向材的制造方法，其特征在于，是具有第1取向区域和第2取向区域的取向材的制造方法，所述第1取向区域与第2取向区域中限制液晶取向的方向彼此不同，其具有下述工序：
涂膜形成工序，将固化膜形成用组合物涂布在基板上而形成涂膜，所述固化膜形成用组合物含有作为(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物、以及作为(B)成分的交联剂，
加热工序，将该涂膜进行加热而在基板上形成固化膜，
偏光曝光工序，对该固化膜的用于形成第1取向区域的第1区域和用于形成第2取向区域的第2区域，以不同曝光量同时照射偏光方向相同的偏光。
在本发明的第1方式中，优选固化膜形成用组合物的(A)成分的光二聚化部位为肉桂酰基。
在本发明的第1方式中，优选固化膜形成用组合物的(A)成分的热交联部位为羟基。
在本发明的第1方式中，优选固化膜形成用组合物的(B)成分的交联剂为具有羟甲基或烷氧基羟甲基的交联剂。
在本发明的第1方式中，优选固化膜为根据偏光曝光工序的曝光量不同而限制液晶取向的方向不同的膜。
在本发明的第1方式中，优选固化膜为以比成为基准的光量多的偏光曝光量照射时和以比成为基准的光量少的偏光曝光量照射时，限制液晶取向的方向不同的膜。
在本发明的第1方式中，优选偏光曝光工序使用具有透射区域和透光率比该透射区域低的半透射区域而形成的光掩模来进行，使得固化膜的第1区域与第2区域的偏光曝光量不同。
在本发明的第1方式中，优选固化膜形成用组合物含有低分子取向成分作为(D)成分。
本发明的第2方式涉及一种取向材，其特征在于，是通过本发明的第1方式的取向材的制造方法来获得的。
本发明的第3方式涉及一种相位差材的制造方法，其特征在于，使用本发明的第2方式的取向材。
本发明的第4方式涉及一种相位差材，其特征在于，是通过本发明的第3方式的相位差材的制造方法来获得的。
发明的效果
根据本发明的第1方式，可以高效率地制造取向材。
根据本发明的第2方式，可获得高效率地制造的取向材。
根据本发明的第3方式，可以高效率地制造相位差材。
根据本发明的第4方式，可获得高效率地制造的相位差材。
附图说明
图1为示意性说明本发明的实施方式的取向材的制造方法的图。
图2为说明现有的取向材的制造方法的图，(a)为说明第1次偏光曝光工序的图，(b)为说明第2次偏光曝光工序的图。
具体实施方式
如上述那样，为了实现图案化相位差材等的高效率的制造，要求高效率的光取向技术、和该取向材的形成所使用的固化膜形成用组合物。
本发明人为了响应这样的要求，进行了深入研究，结果发现，由具有特定组成的固化膜形成用组合物获得的固化膜可以显示通过偏光曝光而限制液晶取向的液晶取向控制能力，并且可以表现根据曝光量不同而限制液晶取向的方向发生变化的特性。即，本发明所使用的固化膜可以制成根据偏光曝光的曝光量不同而限制液晶取向的方向显现不同的膜。
进一步进行了研究，结果可知，由本发明所使用的固化膜形成用组合物获得的固化膜可以进行控制使得在比成为基准的光量多的偏光曝光量和比成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向显现不同。此外进一步可知，由本发明所使用的固化膜形成用组合物获得的固化膜可以进行控制使得在比成为基准的光量多的偏光曝光量和比成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向具有约90度的角度而不同。
以下，对于本发明中使用的固化膜形成用组合物，举出具体例进行详细地说明，对于使用其而进行的固化膜和取向材的制造方法、和使用该取向材而形成的相位差材的制造方法等进行详细地说明。
＜固化膜形成用组合物＞
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物为含有(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物、(B)成分的交联剂的具有光取向性的热固性固化膜形成用组合物。此外，本实施方式的固化膜形成用组合物中除了(A)成分、(B)成分以外，还可以含有交联催化剂作为(C)成分。而且，如后述那样，为了可以控制在低曝光量时限制液晶取向的方向，可以含有低分子取向成分作为(D)成分。此外，只要不损害本发明的效果，可以含有其它成分。例如，可以含有其它聚合物成分作为(E)成分。此外，可以含有敏化剂作为(F)成分。此外，可以含有溶剂、其它添加剂。
以下，说明各成分的详细内容。
[(A)成分]
(A)成分为具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物。
在本发明中，所谓丙烯酸系共聚物，是指将丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等具有不饱和双键的单体聚合而得的共聚物。
(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物(以下，也称为特定共聚物。)只要为具有这样的结构的丙烯酸系共聚物即可，对于构成丙烯酸系共聚物的高分子的主链的骨架和侧链的种类等，没有特别限定。
作为光二聚化部位，可举出肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。其中从在可见光区域的透明性的高度、和光二聚化反应性的高度出发，优选为肉桂酰基。作为更优选的肉桂酰基，为下述式[1]或式[2]所示的结构。
上述式[1]中，X1表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、苯基或联苯基。此时，苯基和联苯基可以被卤原子和氰基的任一者取代。
上述式[2]中，X2表示氢原子、氰基、碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基、环己基。此时，碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基、环己基可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键、脲键而与A结合。
上述式[1]和式[2]中，A表示式[A1]、式[A2]、式[A3]、式[A4]、式[A5]和式[A6]的任一者。
上述式[A1]、式[A2]、式[A3]、式[A4]、式[A5]和式[A6]中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、卤原子、三氟甲基或氰基。
热交联部位为通过加热与作为(B)成分的交联剂结合的部位，作为其具体例，可举出羟基、羧基、缩水甘油基。
(A)成分的丙烯酸系共聚物的重均分子量优选为3000～200000。如果重均分子量超过200000而过大时，则在溶剂中的溶解性降低，有时操作性降低，另一方面，如果重均分子量小于3000而过小时，则热固化时变得固化不足，有时耐溶剂性降低，或耐热性降低。
关于(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物的合成方法，将具有光二聚化部位的单体与具有热交联部位的单体进行共聚的方法是简便的。
作为具有光二聚化部位的单体，可举出例如，具有肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等的单体。其中，从在可见光区域的透明性的高度和光二聚化反应性的高度出发，特别优选为具有肉桂酰基的单体。
其中，更优选为具有上述式[1]或式[2]所示的结构的肉桂酰基的单体。如果举出这样的单体的具体例，则为下述式[3]或式[4]所示的单体。
上述式[3]中，X1表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、苯基或联苯基。此时，苯基和联苯基可以被卤原子和氰基的任一者取代。L表示单键、醚键、酯键、酰胺键或脲键。
上述式[4]中，X2表示氢原子、氰基、碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基、环己基。此时，碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基、环己基可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键、脲键而与A结合。
上述式[3]和式[4]中，X3和X5各自独立地表示单键、碳原子数1～20的亚烷基、芳香族环、脂肪族环。这里，碳原子数1～20的亚烷基可以为支链状，也可以为直链状。
上述式[3]和式[4]中，X4和X6表示聚合性基团。作为该聚合性基团的具体例，可举出例如，丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基、马来酰亚胺基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基等。
上述式[3]和式[4]中，A与上述同样地表示式[A1]、式[A2]、式[A3]、式[A4]、式[A5]和式[A6]的任一者。
作为具有热交联部位的单体，可举出例如，丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2,3-二羟基丙酯、甲基丙烯酸2,3-二羟基丙酯、二甘醇单丙烯酸酯、二甘醇单甲基丙烯酸酯、己内酯2-(丙烯酰氧基)乙基酯、己内酯2-(甲基丙烯酰氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)乙基醚甲基丙烯酸酯、5-丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、和5-甲基丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯等具有羟基的单体；丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、单-(2-(丙烯酰氧基)乙基)邻苯二甲酸酯、单-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)邻苯二甲酸酯、N-(羧基苯基)马来酰亚胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯酰胺、和N-(羧基苯基)丙烯酰胺等具有羧基的单体；羟基苯乙烯、N-(羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(羟基苯基)丙烯酰胺、N-(羟基苯基)马来酰亚胺、和N-(羟基苯基)马来酰亚胺等具有酚性羟基的单体；甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯等具有缩水甘油基的单体；甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等具有烷氧基甲硅烷基的单体等。
关于为了获得特定共聚物而使用的具有光二聚化部位的单体和具有热交联部位的单体的使用量，优选具有光二聚化部位的单体为40质量％～95质量％，具有热交联部位的单体为5质量％～60质量％。通过使具有光二聚化部位的单体的含量为40质量％以上，从而可以赋予高灵敏度和良好的液晶取向性。另一方面，通过使具有光二聚化部位的单体的含量为95质量％以下，从而可以赋予充分的热固性，可以维持高灵敏度并且良好的液晶取向性。
此外，本实施方式中，在获得特定共聚物时，可以并用能够与具有光二聚化部位和热交联部位(以下，也称为特定官能团)的单体共聚的单体(以下，也称为具有非反应性官能团的单体)。
作为这样的单体的具体例，可举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、丙烯酰胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物和乙烯基化合物等。
以下，举出上述单体的具体例，但本发明不限定于此。
作为上述丙烯酸酯化合物，可举出例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸蒽基酯、丙烯酸蒽基甲基酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、丙烯酸2-丙基-2-金刚烷基酯、丙烯酸8-甲基-8-三环癸基酯、和丙烯酸8-乙基-8-三环癸基酯等。
作为上述甲基丙烯酸酯化合物，可举出例如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸萘基酯、甲基丙烯酸蒽基酯、甲基丙烯酸蒽基甲基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基甲酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、γ-丁内酯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-丙基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸8-甲基-8-三环癸基酯、和甲基丙烯酸8-乙基-8-三环癸基酯等。
作为上述乙烯基化合物，可举出例如，甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、乙烯基萘、乙烯基咔唑、烯丙基缩水甘油基醚、3-乙烯基-7-氧杂二环[4.1.0]庚烷、1,2-环氧-5-己烯和1,7-辛二烯单环氧化物等。
作为上述苯乙烯化合物，可举出例如，苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、和溴苯乙烯等。
作为上述马来酰亚胺化合物，可举出例如，马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、和N-环己基马来酰亚胺等。
获得本实施方式中使用的特定共聚物的方法没有特别限定，例如，在使具有特定官能团的单体、根据需要的具有非反应性官能团的单体和聚合引发剂等共存的溶剂中，在50℃～110℃的温度下进行聚合反应而获得。此时，所使用的溶剂只要溶解具有特定官能团的单体、根据需要使用的具有非反应性官能团的单体和聚合引发剂等，则没有特别限定。作为具体例，可举出后述溶剂中所记载的溶剂。
这样获得的特定共聚物通常为溶解于溶剂的溶液的状态。
此外，可以将如上述那样获得的特定共聚物的溶液投入至搅拌中的二乙基醚、水等使其再沉淀，将生成的沉淀物过滤、洗涤后，在常压或减压下进行常温或加热干燥，从而制成特定共聚物的粉体。通过这样的操作，可以除去与特定共聚物共存的聚合引发剂、未反应单体，其结果是获得精制了的特定共聚物的粉体。在不能以一次操作充分地精制的情况下，只要使所得的粉体再溶解于溶剂，反复进行上述操作即可。
本实施方式中，可以将上述特定共聚物的粉体直接使用，或可以将该粉体再溶解于例如后述的溶剂而制成溶液的状态使用。
此外，本实施方式中，(A)成分的丙烯酸系共聚物可以为多种特定共聚物的混合物。
[(B)成分]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中含有的(B)成分为与作为(A)成分的特定共聚物的热交联部位结合的交联剂。作为交联剂，可举出环氧化合物、羟甲基化合物、烷氧基硅烷化合物、异氰酸酯化合物等化合物，优选为羟甲基化合物。
作为羟甲基化合物的具体例，可举出烷氧基甲基化甘脲、烷氧基甲基化苯胍胺和烷氧基甲基化三聚氰胺等化合物。
作为烷氧基甲基化甘脲的具体例，可举出例如，1,3,4,6-四(丁氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(羟基甲基)甘脲、1,3-双(羟基甲基)脲、1,1,3,3-四(丁氧基甲基)脲、1,1,3,3-四(甲氧基甲基)脲、1,3-双(羟基甲基)-4,5-二羟基-2-咪唑啉酮和1,3-双(甲氧基甲基)-4,5-二甲氧基-2-咪唑啉酮等。作为市售品，可举出三井サイテック(株)制甘脲化合物(商品名サイメル1170、パウダーリンク1174)等化合物、甲基化脲树脂(商品名UFR65)、丁基化脲树脂(商品名UFR300、U-VAN10S60、U-VAN10R、U-VAN11HV)、大日本インキ化学工业(株)制脲/甲醛系树脂(高缩合型，商品名ベッカミンJ-300S、ベッカミンP-955、ベッカミンN)等。
作为烷氧基甲基化苯胍胺的具体例，可举出四甲氧基甲基苯胍胺等。作为市售品，可举出三井サイテック(株)制(商品名サイメル1123)、(株)三和ケミカル制(商品名ニカラックBX-4000、ニカラックBX-37、ニカラックBL-60、ニカラックBX-55H)等。
作为烷氧基甲基化三聚氰胺的具体例，可举出例如，六甲氧基甲基三聚氰胺等。作为市售品，可举出三井サイテック(株)制甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名サイメル300、サイメル301、サイメル303、サイメル350)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名マイコート506、マイコート508)、三和ケミカル制甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名ニカラックMW-30、ニカラックMW-22、ニカラックMW-11、ニカラックMS-001、ニカラックMX-002、ニカラックMX-730、ニカラックMX-750、ニカラックMX-035)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名ニカラックMX-45、ニカラックMX-410、ニカラックMX-302)等。
此外，可以为使这样的氨基的氢原子被羟甲基或烷氧基甲基取代了的三聚氰胺化合物、脲化合物、甘脲化合物和苯胍胺化合物进行缩合而得的化合物，也可举出例如，美国专利第6323310号说明书所记载的由三聚氰胺化合物和苯胍胺化合物制造的高分子量的化合物。作为上述三聚氰胺化合物的市售品，可举出商品名サイメル303(三井サイテック(株)制)等，作为上述苯胍胺化合物的市售品，可举出商品名サイメル1123(三井サイテック(株)制)等。
进一步，作为(B)成分，也可使用使用N-羟基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基甲基丙烯酰胺等被羟基甲基或烷氧基甲基取代了的丙烯酰胺化合物或甲基丙烯酰胺化合物而制造的聚合物。
作为这样的聚合物，可举出例如，聚(N-丁氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-乙氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-甲氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-羟基甲基丙烯酰胺)、N-丁氧基甲基丙烯酰胺与苯乙烯的共聚物、N-羟基甲基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸苄基酯的共聚物、和N-丁氧基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸苄基酯与甲基丙烯酸2-羟基丙酯的共聚物等。这样的聚合物的重均分子量为例如，1000～500000，例如，2000～200000，例如，3000～150000，例如3000～50000。
这些交联剂可以单独使用或2种以上组合使用。
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中的(B)成分的交联剂的含量基于(A)成分100质量份优选为10质量份～150质量份，更优选为15质量份～130质量份。在该比例过小的情况下，由本实施方式的固化膜形成用组合物获得的固化膜的耐溶剂性、耐热性降低，光取向处理时的灵敏度降低，另一方面，在该比例过大的情况下，有时光取向性降低，除此以外，保存稳定性降低。
[(C)成分]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中，可以含有交联催化剂作为(C)成分。作为(C)成分的交联催化剂，可举出酸或热产酸剂。该(C)成分对于促进本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物的热固性是有效的。
在使用酸或热产酸剂作为(C)成分的情况下，(C)成分只要为含有磺酸基的化合物、盐酸或其盐、在预烘烤或后烘烤时热分解而产生酸的化合物即在温度80℃～250℃热分解而产生酸的化合物，就没有特别限定。
作为这样的化合物，可举出例如，盐酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、戊磺酸、辛磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸、三氟甲磺酸、对苯酚磺酸、2-萘磺酸、均三甲苯磺酸、对二甲苯-2-磺酸、间二甲苯-2-磺酸、4-乙基苯磺酸、1H,1H,2H,2H-全氟辛烷磺酸、全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸、五氟乙烷磺酸、九氟丁烷-1-磺酸、十二烷基苯磺酸等磺酸或其水合物、盐等。
此外，作为通过热而产生酸的化合物，可举出例如，双(甲苯磺酰氧基)乙烷、双(甲苯磺酰氧基)丙烷、双(甲苯磺酰氧基)丁烷、对硝基苄基甲苯磺酸酯、邻硝基苄基甲苯磺酸酯、1,2,3-亚苯基三(甲基磺酸酯)、对甲苯磺酸吡啶盐、对甲苯磺酸吗啉盐、对甲苯磺酸乙基酯、对甲苯磺酸丙基酯、对甲苯磺酸丁基酯、对甲苯磺酸异丁基酯、对甲苯磺酸甲基酯、对甲苯磺酸苯乙基酯、氰基甲基对甲苯磺酸酯、2,2,2-三氟乙基对甲苯磺酸酯、2-羟基丁基对甲苯磺酸酯、N-乙基-4-甲苯磺酰胺、和下述式[PAG-1]～式[PAG-41]所示的化合物等。
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中的(C)成分的含量相对于(A)成分100质量份，优选为0.01质量份～10质量份，更优选为0.05质量份～8质量份，进一步优选为0.1质量份～6质量份。通过使(C)成分的含量为0.01质量份以上，从而可以赋予充分的热固性和耐溶剂性，还可以赋予对曝光的高灵敏度。此外，通过使(C)成分的含量为10质量份以下，从而可以使固化膜形成用组合物的保存稳定性良好。
[(D)成分]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中，可以含有低分子取向成分作为(D)成分。使用本实施方式的固化膜形成用组合物而得的本实施方式的固化膜具有根据曝光量不同而限制液晶取向的方向发生变化的特性。在该情况下，本实施方式的固化膜具备下述特性：作为用于液晶取向的限制方向的变化的、具一定幅度的值，具有成为基准的光量，在比该成为基准的光量多的偏光曝光量和比该成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向显现不同。即，本实施方式的固化膜分别具有具一定程度幅度的阈值，通过选择比该阈值多的偏光曝光量和比该阈值少的偏光曝光量来进行曝光，从而可以进行限制液晶取向的方向的选择。
具有这样的特性的本实施方式的固化膜，通过在用于形成该固化膜的本实施方式的固化膜形成用组合物中，含有作为(D)成分的低分子取向成分，从而可以使用于上述液晶取向的限制方向的变化的、曝光量中的成为基准的光量为更小的值。其结果是可以高效率地进行本实施方式的固化膜的制造。
本实施方式的固化膜形成用组合物中，作为(D)成分的低分子取向成分可以为具有光取向性基和选自羟基、羧基、氨基和烷氧基甲硅烷基中的取代基的任一者的化合物。
另外，这里，所谓光取向性基，是指进行光二聚化或光异构化的结构部位的官能团。
所谓进行光二聚化的结构部位，是通过光照射而形成二聚体的部位，作为其具体例，可举出肉桂酰基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。其中，优选为在可见光区域具有高的透明性和光二聚化反应性的肉桂酰基。具有光取向性基和选自羟基、羧基、氨基和烷氧基甲硅烷基中的取代基的任一者的化合物为例如，下述式所示的化合物。
上述式中，A1和A2各自独立地表示氢原子或甲基，X11表示碳原子数1～18的亚烷基、亚苯基、亚联苯基和从它们的组合中选择的1～3个基团结合而成的基团。此时，碳原子数1～18的亚烷基、亚苯基和亚联苯基各自可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键或脲键而与相邻的基团结合。X12表示氢原子、卤原子、氰基、碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基或环己基。此时，碳原子数1～18的烷基、苯基、联苯基和环己基可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键或脲键而与苯环结合。
X13表示羟基、巯基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数1～10的烷硫基、苯氧基、联苯基氧基或苯基。X14各自独立地表示单键、碳原子数1～20的亚烷基、芳香族环基或脂肪族环基。这里碳原子数1～20的亚烷基可以为支链状也可以为直链状。X15表示羟基、羧基、氨基或烷氧基甲硅烷基。X表示单键、氧原子或硫原子。X1表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、苯基或联苯基。此时，苯基和联苯基可以被卤原子和氰基的任一者取代。另外，在这些取代基中，在包含苯环的情况下，该苯环可以被选自碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、卤原子、三氟甲基和氰基中的相同或不同的一个或多个取代基取代。
上述式中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、卤原子、三氟甲基或氰基。
作为(D)成分的具有光取向性基和羟基的化合物的具体例，可举出例如，4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸甲基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸甲基酯、4-羟基肉桂酸甲基酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸乙基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸乙基酯、4-羟基肉桂酸乙基酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸苯基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸苯基酯、4-羟基肉桂酸苯基酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸联苯基酯、4-羟基肉桂酸联苯基酯、肉桂酸8-羟基辛基酯、肉桂酸6-羟基己基酯、肉桂酸4-羟基丁基酯、肉桂酸3-羟基丙基酯、肉桂酸2-羟基乙基酯、肉桂酸羟基甲基酯、4-(8-羟基辛基氧基)查耳酮、4-(6-羟基己基氧基)查耳酮、4-(4-羟基丁基氧基)查耳酮、4-(3-羟基丙基氧基)查耳酮、4-(2-羟基乙基氧基)查耳酮、4-羟基甲基氧基查耳酮、4-羟基查耳酮、4’-(8-羟基辛基氧基)查耳酮、4’-(6-羟基己基氧基)查耳酮、4’-(4-羟基丁基氧基)查耳酮、4’-(3-羟基丙基氧基)查耳酮、4’-(2-羟基乙基氧基)查耳酮、4’-羟基甲基氧基查耳酮、4’-羟基查耳酮、7-(8-羟基辛基氧基)香豆素、7-(6-羟基己基氧基)香豆素、7-(4-羟基丁基氧基)香豆素、7-(3-羟基丙基氧基)香豆素、7-(2-羟基乙基氧基)香豆素、7-羟基甲基氧基香豆素、7-羟基香豆素、6-羟基辛基氧基香豆素、6-羟基己基氧基香豆素、6-(4-羟基丁基氧基)香豆素、6-(3-羟基丙基氧基)香豆素、6-(2-羟基乙基氧基)香豆素、6-羟基甲基氧基香豆素、6-羟基香豆素、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-羟基甲基氧基苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-羟基苯甲酰]肉桂酸甲基酯、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-羟基甲基氧基苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-羟基苯甲酰]肉桂酸乙基酯、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-羟基甲基氧基苯甲酰]肉桂酸叔丁基酯、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-羟基甲基氧基苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-羟基苯甲酰]肉桂酸苯基酯、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-羟基甲基氧基苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-[4-羟基苯甲酰]肉桂酸联苯基酯、4-苯甲酰肉桂酸8-羟基辛基酯、4-苯甲酰肉桂酸6-羟基己基酯、4-苯甲酰肉桂酸4-羟基丁基酯、4-苯甲酰肉桂酸3-羟基丙基酯、4-苯甲酰肉桂酸2-羟基乙基酯、4-苯甲酰肉桂酸羟基甲基酯、4-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]查耳酮、4-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]查耳酮、4-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]查耳酮、4-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]查耳酮、4-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]查耳酮、4-(4-羟基甲基氧基苯甲酰)查耳酮、4-(4-羟基苯甲酰)查耳酮、4’-[4-(8-羟基辛基氧基)苯甲酰]查耳酮、4’-[4-(6-羟基己基氧基)苯甲酰]查耳酮、4’-[4-(4-羟基丁基氧基)苯甲酰]查耳酮、4’-[4-(3-羟基丙基氧基)苯甲酰]查耳酮、4’-[4-(2-羟基乙基氧基)苯甲酰]查耳酮、4’-(4-羟基甲基氧基苯甲酰)查耳酮、4’-(4-羟基苯甲酰)查耳酮等。
作为(D)成分的具有光取向性基和羧基的化合物的具体例，可举出肉桂酸、阿魏酸、4-硝基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、香豆素-3-羧酸、和4-(N,N-二甲基氨基)肉桂酸等。
作为(D)成分的具有光取向性基和氨基的化合物的具体例，可举出甲基-4-氨基肉桂酸、乙基-4-氨基肉桂酸、甲基-3-氨基肉桂酸、和乙基-3-氨基肉桂酸等。
作为(D)成分的具有光取向性基和烷氧基甲硅烷基的化合物的具体例，可举出4-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基氧基)肉桂酸乙基酯、4-(3-三甲氧基甲硅烷基己基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-三乙氧基甲硅烷基己基氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-三甲氧基甲硅烷基己基氧基)肉桂酸乙基酯和4-(3-三乙氧基甲硅烷基己基氧基)肉桂酸乙基酯等。
作为(D)成分的低分子取向成分可举出以上的具体例，但不限定于此。
此外，在作为(D)成分的低分子取向成分为具有光取向性基和羟基的化合物的情况下，作为(D)成分，能够使用分子内具有2个以上光取向性基和/或2个以上羟基的化合物。具体而言，作为(D)成分，能够使用分子内具有1个羟基并且具有2个以上光取向性基的化合物、分子内具有1个光取向性基并且具有2个以上羟基的化合物、分子内分别具有2个以上光取向性基和羟基的化合物。例如，关于分子内分别具有2个以上光取向性基和羟基的化合物，可以例示下述式所示的化合物。
通过适当选择这样的化合物，从而能够将作为(D)成分的低分子取向成分的分子量控制为所期望范围的值。其结果是如后述那样，在为了形成本实施方式的固化膜而加热时，可以抑制作为(D)成分的低分子取向成分升华。而且，本实施方式的固化膜形成用组合物，作为固化膜，可以提供能够通过低曝光量的曝光进行取向处理的取向材。
另外，作为本实施方式的固化膜形成用组合物中的(D)成分的化合物，可以为具有光取向性基和选自羟基、羧基、氨基和烷氧基甲硅烷基中的取代基的任一者的多种化合物的混合物。
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物中的(D)成分的含量基于(A)成分100质量份，优选为0.1质量份～40质量份，更优选为1质量份～30质量份。在该比例过小的情况下，对于由本实施方式的固化膜形成用组合物获得的固化膜，不能充分表现减小上述成为曝光量的基准的光量的效果。另一方面，在该比例过大的情况下，有时丧失根据曝光量不同而限制液晶取向的方向发生变化的特性。
[(E)成分]
关于本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物，只要不损害本发明的效果，可以含有其它成分，例如，可以含有其它聚合物成分作为(E)成分。即，本实施方式的固化膜形成用组合物可以含有其它聚合物成分作为(E)成分，由其获得的固化膜可以实现根据上述曝光量不同而限制液晶取向的方向发生变化的特性。
作为(E)成分的其它聚合物成分，可举出例如，丙烯酸系聚合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚酯多元羧酸、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚亚烷基亚胺、聚烯丙基胺、纤维素类(纤维素或其衍生物)、苯酚酚醛清漆树脂、三聚氰胺甲醛树脂等具有直链结构或支链结构的聚合物、环糊精类等环状聚合物等。
其中，作为丙烯酸系聚合物，可以适用将丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等具有不饱和双键的单体聚合而得的聚合物。
作为(E)成分的其它聚合物成分，优选为羟基烷基环糊精类、纤维素类、具有聚乙二醇酯基和碳原子数2～5的羟基烷基酯基中的至少一方以及羧基和酚性羟基中的至少一方的丙烯酸系聚合物、侧链具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、三聚氰胺甲醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的、具有聚乙二醇酯基和碳原子数2～5的羟基烷基酯基中的至少一方以及羧基和酚性羟基中的至少一方的丙烯酸系聚合物，只要为具有这样的结构的丙烯酸系聚合物即可，对于构成丙烯酸系聚合物的高分子的主链的骨架和侧链的种类等，没有特别限定。
作为具有聚乙二醇酯基和碳原子数2～5的羟基烷基酯基中的至少一方的结构单元，优选的结构单元以下述式[B1]表示。
作为具有羧基和酚性羟基中的至少一方的结构单元，优选的结构单元以下述式[B2]表示。
上述式[B1]和式[B2]中，X16和X17各自独立地表示氢原子或甲基，Y1表示H-(OCH2CH2)n-基(这里，n的值为2～50，优选为2～10。)或碳原子数2～5的羟基烷基，Y2表示羧基或酚性羟基。
作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的重均分子量优选为3000～200000，更优选为4000～150000，进一步优选为5000～100000。如果重均分子量超过200000而过大，则在溶剂中的溶解性降低，有时操作性降低，如果重均分子量小于3000而过小，则热固化时变得固化不足，有时耐溶剂性和耐热性降低。另外，重均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)，使用聚苯乙烯作为标准试样而得的值。以下，在本说明书中也同样。
作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的合成方法，将具有聚乙二醇酯基和碳原子数2～5的羟基烷基酯基中的至少一方的单体(以下，也称为b1单体。)与具有羧基和酚性羟基中的至少一方的单体(以下，也称为b2单体。)进行共聚的方法是简便的。
作为上述具有聚乙二醇酯基的单体，可举出H-(OCH2CH2)n-OH的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯。其n的值为2～50，优选为2～10。
作为上述具有碳原子数2～5的羟基烷基酯基的单体，可举出例如，甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯。
作为上述具有羧基的单体，可举出例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基苯甲酸。
作为上述具有酚性羟基的单体，可举出例如，对羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、邻羟基苯乙烯。
此外，本实施方式中，在合成作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物时，只要不损害本发明的效果，就可以并用除了b1单体和b2单体以外的单体，具体而言，羟基和羧基都不具有的单体。
作为这样的单体，可举出例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯等丙烯酸酯化合物；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸酯化合物；马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、和N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物；丙烯酰胺化合物；丙烯腈；马来酸酐；苯乙烯化合物和乙烯基化合物等。
关于为了获得作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物所使用的b1单体和b2单体的使用量，基于为了获得作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物所使用的全部单体的合计量，优选b1单体为2摩尔％～95摩尔％，b2单体为5摩尔％～98摩尔％。
在作为b2单体使用仅具有羧基的单体的情况下，基于为了获得作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物所使用的全部单体的合计量，优选b1单体为60摩尔％～95摩尔％，b2单体为5摩尔％～40摩尔％。
另一方面，在作为b2单体使用仅具有酚性羟基的单体的情况下，基于为了获得作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物所使用的全部单体的合计量，优选b1单体为2摩尔％～80摩尔％，b2单体为20摩尔％～98摩尔％。在b2单体过少的情况下，不能表现添加的效果，在b2单体过多的情况下，与(A)成分的相容性易于降低。
获得作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的方法没有特别限定，例如，在使b1单体、b2单体、根据需要的除了b1单体和b2单体以外的单体和聚合引发剂等共存的溶剂中，在50℃～110℃的温度下通过聚合反应而获得。此时，所使用的溶剂只要溶解b1单体、b2单体、根据需要所使用的除了b1单体和b2单体以外的单体和聚合引发剂等，则没有特别限定。作为具体例，记载于后述的[溶剂]项中。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的侧链具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物，可举出例如，将丙烯酸氨基乙酯、甲基丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸氨基丙酯和甲基丙烯酸氨基丙酯等氨基烷基酯单体聚合而成的聚合物，或将该氨基烷基酯单体与选自上述丙烯酸系单体中的1种或2种以上单体共聚而成的聚合物。
通过以上方法获得的作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物通常为溶解于溶剂的溶液的状态。
此外，可以将由上述方法获得的作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的溶液投入至搅拌中的二乙基醚、水等中使其再沉淀，将生成的沉淀物过滤、洗涤后，在常压或减压下，进行常温干燥或加热干燥，制成作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉体。通过上述操作，可以除去与作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物共存的聚合引发剂和未反应的单体，其结果是获得精制了的作为(E)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉体。在不能以一次操作充分地精制的情况下，只要使所得的粉体再溶解于溶剂，反复进行上述操作即可。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的聚醚多元醇，可举出使氧化丙烯、聚乙二醇、聚丙二醇等与聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、双酚A、三甘醇、山梨糖醇等多元醇加成而得的聚醚多元醇。作为聚醚多元醇的具体例，可举出ADEKA制アデカポリエーテルP系列、G系列、EDP系列、BPX系列、FC系列、CM系列、日油制ユニオックス(注册商标)HC-40、HC-60、ST-30E、ST-40E、G-450、G-750、ユニオール(注册商标)TG-330、TG-1000、TG-3000、TG-4000、HS-1600D、DA-400、DA-700、DB-400、ノニオン(注册商标)LT-221、ST-221、OT-221等。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的聚酯多元醇，可举出使乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇与己二酸、癸二酸、间苯二甲酸等多元羧酸反应而成的聚酯多元醇。作为聚酯多元醇的具体例，可举出DIC制ポリライト(注册商标)OD-X-286、OD-X-102、OD-X-355、OD-X-2330、OD-X-240、OD-X-668、OD-X-2108、OD-X-2376、OD-X-2044、OD-X-688、OD-X-2068、OD-X-2547、OD-X-2420、OD-X-2523、OD-X-2555、OD-X-2560、クラレ制ポリオールP-510、P-1010、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、F-510、F-1010、F-2010、F-3010、P-1011、P-2011、P-2013、P-2030、N-2010、PNNA-2016等。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的聚己内酯多元醇，可举出以三羟甲基丙烷、乙二醇等多元醇作为引发剂使ε-己内酯开环聚合而成的聚己内酯多元醇。作为聚己内酯多元醇的具体例，可举出DIC制ポリライト(注册商标)OD-X-2155、OD-X-640、OD-X-2568、ダイセル化学制プラクセル(注册商标)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320等。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的聚碳酸酯多元醇，可举出使碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等与三羟甲基丙烷、乙二醇等多元醇反应而成的聚碳酸酯多元醇。作为聚碳酸酯多元醇的具体例，可举出ダイセル化学制プラクセル(注册商标)CD205、CD205PL、CD210、CD220、クラレ制的聚碳酸酯二醇C-590、C-1050、C-2050、C-2090、C-3090等。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的纤维素类，可举出羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素等羟基烷基纤维素类、羟基乙基甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、羟基乙基乙基纤维素等羟基烷基烷基纤维素类和纤维素等，优选为例如，羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素等羟基烷基纤维素类。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的环糊精类，可举出α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精等环糊精；甲基-α-环糊精、甲基-β-环糊精以及甲基-γ-环糊精等甲基化环糊精；羟基甲基-α-环糊精、羟基甲基-β-环糊精、羟基甲基-γ-环糊精、2-羟基乙基-α-环糊精、2-羟基乙基-β-环糊精、2-羟基乙基-γ-环糊精、2-羟基丙基-α-环糊精、2-羟基丙基-β-环糊精、2-羟基丙基-γ-环糊精、3-羟基丙基-α-环糊精、3-羟基丙基-β-环糊精、3-羟基丙基-γ-环糊精、2,3-二羟基丙基-α-环糊精、2,3-二羟基丙基-β-环糊精、2,3-二羟基丙基-γ-环糊精等羟基烷基环糊精等。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的三聚氰胺甲醛树脂，为将三聚氰胺与甲醛缩聚而得的树脂，以下述式表示。
上述式中，R21表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，m为表示重复单元数的自然数。
关于(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂，从保存稳定性的观点出发，优选为三聚氰胺与甲醛的缩聚时所生成的羟甲基被烷基化了。
获得(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂的方法没有特别限定，一般而言，通过将三聚氰胺与甲醛进行混合，使用碳酸钠、氨等使其为弱碱性之后，在60℃～100℃进行加热而合成。也可以通过与醇进行反应从而将羟甲基烷氧基化。
(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂的重均分子量优选为250～5000，更优选为300～4000，进一步优选为350～3500。如果重均分子量超过5000而过大，则在溶剂中的溶解性降低，有时操作性降低，如果重均分子量小于250而过小，热固化时变得固化不足，有时不能充分表现耐溶剂性和耐热性的提高效果。
本发明的实施方式中，(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂可以以液体形态使用，或以将精制了的液体再溶解于后述的溶剂的溶液形态使用。
此外，本发明的实施方式中，(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂可以为多种(E)成分的三聚氰胺甲醛树脂的混合物。
作为(E)成分的其它聚合物成分的优选一例的苯酚酚醛清漆树脂，可举出例如，苯酚-甲醛缩聚物等。
本实施方式的固化膜形成用组合物中，(E)成分的其它聚合物成分可以以粉体形态使用，或以将精制了的粉末再溶解于后述的溶剂的溶液形态使用。
此外，本实施方式的固化膜形成用组合物中，(E)成分的其它聚合物成分可以为作为(E)成分例示的多种聚合物的混合物。
(E)成分的优选的添加量基于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份，为5质量份～100质量份，进一步优选为10质量份～80质量份。
[(F)成分]
关于本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物，只要不损害本发明的效果，可以含有其它成分，例如，可以含有敏化剂作为(F)成分。该(F)成分，在由本发明的实施方式的固化膜形成用组合物形成本发明的实施方式的固化膜之后，对在该固化膜中促进光二聚化反应变得有效。
作为(F)成分的敏化剂，可举出二苯甲酮、蒽、蒽醌和噻吨酮等衍生物以及硝基苯基化合物等。其中，特别优选为作为二苯甲酮的衍生物的N,N-二乙基氨基二苯甲酮和作为硝基苯基化合物的2-硝基芴、2-硝基芴酮、5-硝基二氢苊、4-硝基联苯、4-硝基肉桂酸、4-硝基茋、4-硝基二苯甲酮、5-硝基吲哚。
这些敏化剂不特别限定于上述敏化剂。它们能够单独使用或并用2种以上化合物。
本发明的实施方式中，(F)成分的敏化剂的使用比例相对于(A)成分100质量份优选为0.1质量份～20质量份，更优选为0.2质量份～10质量份。在该比例过小的情况下，有时不能充分地获得作为敏化剂的效果，在该比例过大的情况下，有时所形成的固化膜的透射率降低，或涂膜变得粗糙。
[溶剂]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物往往以溶解于溶剂的溶液状态使用。此时所使用的溶剂为溶解(A)成分和(B)成分、根据需要的(C)成分、(D)成分、(E)成分、(F)成分和/或后述的其它添加剂的溶剂，只要为具有这样的溶解能力的溶剂，则其种类和结构等没有特别限定。
如果举出溶剂的具体例，则可举出例如，乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁内酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、和N-甲基吡咯烷酮等。
这些溶剂可以一种单独使用，或二种以上组合使用。这些溶剂中，丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮、2-庚酮、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚乙酸酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯和3-乙氧基丙酸甲酯的成膜性良好且安全性高，因此更优选。
[其它添加剂]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物，只要不损害本发明的效果，可以根据需要含有硅烷偶联剂、表面活性剂、流变调节剂、颜料、染料、保存稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等。
[固化膜形成用组合物的调制]
本发明的本实施方式的固化膜形成用组合物含有(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物和(B)成分的交联剂。而且，是可以根据需要含有(C)成分的交联催化剂、(D)成分的低分子取向成分、(E)成分的其它聚合物成分、(F)成分的敏化剂、以及其它添加剂中的一种以上的组合物。而且，通常，它们往往以溶解于溶剂的溶液的方式来使用。
其中，本实施方式的固化膜形成用组合物的优选例如下。
[1]：基于(A)成分100质量份，含有10质量份～150质量份的(B)成分的固化膜形成用组合物。
[2]：基于(A)成分100质量份，含有10质量份～150质量份的(B)成分、溶剂的固化膜形成用组合物。
[3]：基于(A)成分100质量份，含有10质量份～150质量份的(B)成分、0.01质量份～10质量份的(C)成分、溶剂的固化膜形成用组合物。
[4]：基于(A)成分100质量份，含有10质量份～150质量份的(B)成分、0.01质量份～10质量份的(C)成分、0.1质量份～40质量份的(D)成分、溶剂的固化膜形成用组合物。
以下详述以溶液形式使用本发明的实施方式的固化膜形成用组合物的情况下的配合比例、调制方法等。
关于本实施方式的固化膜形成用组合物中的固体成分的比例，只要各成分均匀地溶解于溶剂，则没有特别限定，为1质量％～80质量％，优选为3质量％～60质量％，更优选为5质量％～40质量％。这里，所谓固体成分，是指从固化膜形成用组合物的全部成分中除去溶剂后的成分。
本发明的实施方式的固化膜形成用组合物的调制方法没有特别限定，作为其调制方法，可举出例如，将(A)成分溶解于溶剂，在该溶液中将(B)成分、以及(C)成分、(D)成分以规定的比例进行混合，制成均匀的溶液的方法，或在该调制方法的适当阶段，根据需要进一步添加其它成分来进行混合的方法。
在本发明的实施方式的固化膜形成用组合物的调制时，可以直接使用通过溶剂中的聚合反应获得的特定共聚物的溶液。在该情况下，可以在特定共聚物的溶液，即(A)成分的溶液中，与上述同样地添加(B)成分、(C)成分、(D)成分等来制成均匀的溶液时，以浓度调整为目的进一步追加投入溶剂。此时，特定共聚物的生成过程中所使用的溶剂与固化膜形成用组合物的调制时为了浓度调整而使用的溶剂可以相同，也可以不同。
而且，所调制的固化膜形成用组合物的溶液优选使用孔径为0.2μm左右的过滤器等进行过滤后使用。
如以上那样调制的本实施方式的固化膜形成用组合物形成本实施方式的固化膜。而且，该本实施方式的固化膜显示通过偏光曝光而限制液晶取向的液晶取向控制能力，并且具有根据曝光量不同而限制液晶取向的方向发生变化的特性。
更详细地说，本实施方式的固化膜具备下述特性：作为用于液晶取向的限制方向的变化的、具一定幅度的值，具有成为基准的光量，在比该成为基准的光量多的偏光曝光量和比该成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向显现不同。在该情况下，由本实施方式的固化膜形成用组合物获得的本实施方式的固化膜，如后述那样，具备下述特性：在比成为基准的光量多的偏光曝光量和比成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向具有几乎90度的角度差而显现不同。
即，本实施方式的固化膜分别具有具一定程度幅度的阈值，通过选择比该阈值多的偏光曝光量和比该阈值少的偏光曝光量来进行曝光，从而可以进行限制液晶取向的方向的选择，可以使能够选择的2方向的角度之差为几乎90度。
因此，在本发明的实施方式的取向材的制造方法中，利用由本实施方式的固化膜形成用组合物获得的本实施方式的固化膜的上述优异特性。而且，在偏光曝光的工序中，不设置如以往那样将偏光方向不同的2种偏光分两次进行照射的2阶段的曝光工序，而是通过使用了1种偏光的1次偏光曝光进行光取向处理。而且，能够高效率地制造具有限制液晶取向的方向彼此不同的第1取向区域和第2取向区域的取向材，实现高效率地制造图案化相位差材。以下，对本发明的实施方式的取向材的制造方法和使用了该制造方法的相位差材的制造方法进行说明。
＜取向材和相位差材的制造方法＞
在本发明的实施方式的取向材的制造方法中，使用上述本实施方式的固化膜形成用组合物来形成固化膜。然后，对该本实施方式的固化膜通过偏光曝光实施光取向处理，制造作为液晶的取向材且分别多个规则地配置有限制液晶取向的方向彼此不同的第1取向区域和第2取向区域的取向材。然后，使用所制造的本实施方式的取向材，制造适合作为3D显示器用相位差材的、以配置相位差特性不同的多个相位差区域的方式图案化了的相位差材。
在本实施方式的取向材的制造方法中，优选在基板上形成上述分别各多个规则地配置而具有第1取向区域和第2取向区域的取向材的方式，以下述顺序至少包含下述的工序[1]～工序[3]。
[1]在基板上涂布上述的本实施方式的固化膜形成用组合物而形成涂膜的涂膜形成工序(以下，也称为[1]涂膜形成工序。)
[2]将由[1]涂膜形成工序获得的涂膜进行加热而在基板上形成固化膜的加热工序(以下，也称为[2]加热工序。)
[3]对于由[2]加热工序获得的固化膜的、用于形成上述第1取向区域的第1区域和用于形成第2取向区域的第2区域，以成为不同曝光量的方式同时照射偏光方向相同的偏光的偏光曝光工序(以下，也称为[3]偏光曝光工序。)
通过以上的工序[1]～工序[3]，可以高效率地制造上述的分别各多个规则地配置而具有第1取向区域和第2取向区域的取向材。接下来，对工序[1]～工序[3]更详细地进行说明。
[[1]涂膜形成工序]
在本工序中，将上述的本实施方式的固化膜形成用组合物的溶液涂布在基板上而形成涂膜。关于本实施方式的固化膜形成用组合物，如上述那样，含有作为(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物和作为(B)成分的交联剂。
作为基板，可以使用硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅基板、例如被覆有铝、钼、铬等金属的基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等。此外，也可以使用例如，三乙酰纤维素(TAC)膜、环烯烃聚合物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、丙烯酸系膜等树脂膜等膜。
作为固化膜形成用组合物的涂布方法，可以使用棒涂、旋涂、流涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝涂布之后旋涂、喷墨涂布、印刷等方法。
另外，在本工序中在基板上形成涂膜之后，在接下来的[2]加热工序之前，也能够主要以除去溶剂为目的设置预烘烤的工序。该预烘烤可以使用电热板、烘箱来进行。而且，预烘烤的条件根据固化膜形成用组合物的含有成分、溶剂的种类而不同，优选设为50℃～100℃的温度、1分钟～10分钟。
[[2]加热工序]
在本工序中，将由[1]涂膜形成工序获得的基板上的涂膜进行加热干燥，通过固化膜形成用组合物所含有的作为(B)成分的交联剂进行交联反应，形成固化膜。
加热干燥可以使用电热板、烘箱来进行。作为加热的条件，可选择固化膜的成分以制成取向材之后在其上所涂布的聚合性液晶溶液中不溶出的程度，通过交联剂进行交联反应的条件。例如，可采用从温度60℃～200℃、时间0.4分钟～60分钟的范围中适当选择的加热温度和加热时间。加热温度和加热时间优选为70℃～160℃、0.5分钟～10分钟。
由本工序形成的固化膜的膜厚为例如，0.05μm～5μm。
[[3]偏光曝光工序]
在本工序中，使用由[2]加热工序形成的固化膜，通过偏光紫外线的照射进行偏光曝光来实施光取向处理。
作为偏光紫外线的照射方法，通常可使用150nm～450nm的波长的紫外光～可见光，通过将基板上的固化膜在室温或加热的状态下从垂直或倾斜方向照射直线偏光来进行。
而且，在本实施方式的取向材的制造方法中，制造作为液晶的取向材且分别多个规则地配置有限制液晶取向的方向彼此不同的第1取向区域和第2取向区域的取向材。此时，本实施方式的固化膜具有根据偏光曝光的量不同而所形成的取向材的液晶取向的限制方向不同这样的特性。而且，本实施方式的固化膜具备下述特性：具有用于确定液晶取向的限制方向的成为基准的偏光曝光量，在比该成为基准的光量多的偏光曝光量和比该成为基准的光量少的偏光曝光量时，限制液晶取向的方向显现不同。另外，成为基准的光量根据构成固化膜形成用组合物的成分不同而不同，但为5～100mJ的范围。从生产性、生产裕量的观点出发，成为基准的光量优选为该5～100mJ的范围。
即，本实施方式的固化膜分别具有具一定程度幅度的阈值，通过选择比该阈值多的偏光曝光量和比该阈值少的偏光曝光量来进行曝光，从而在所形成的取向材中，可以进行限制液晶取向的方向的选择。
因此，对取向材的用于形成上述第1取向区域的固化膜的第1区域和取向材的用于形成第2取向区域的固化膜的第2区域，以成为不同曝光量的方式同时照射偏光方向相同的偏光。更具体而言，对固化膜的第1区域和第2区域的任一方，进行曝光量比上述阈值多的偏光曝光，对于另一方，进行曝光量比该阈值少的偏光曝光。其结果是，在所制造的取向材中，在分别多个规则地配置的第1取向区域和第2取向区域，显示彼此不同的液晶取向的限制方向。
作为在固化膜的规则地配置的各个多个第1区域和第2区域，进行上述那样的不同曝光量的偏光曝光的方法，优选使用灰色调掩模，通过1种偏光仅进行1次曝光的方法。
所谓灰色调掩模，是为了曝光量的部分控制而设置半透射区域(透射率为10％～70％左右)，能够中间曝光的光掩模。作为灰色调掩模，除了在半透射区域制作曝光机的析像度以下的狭缝而遮蔽光的一部分，实现中间曝光的灰色调掩模以外，也能够使用将半透射膜配置于半透射区域来进行中间曝光的、被称为所谓半色调掩模的灰色调掩模。
在本工序中，优选以使固化膜的第1区域与第2区域中曝光量不同的方式，与第1区域和第2区域的配置对应地进行图案形成，使用配置有透射区域和半透射区域的灰色调掩模。
例如，在所制造的相位差材为将相位差特性彼此不同的2种相位差区域以条纹状地交替配置的方式图案化了的相位差材的情况下，用于制造该相位差材的取向材也以第1取向区域和第2取向区域条纹状地交替配置的方式进行了图案形成。因此，对于进行取向处理之前的固化膜，用于形成第1取向区域的第1区域和用于形成第2取向区域的第2区域也条纹状地交替配置。因此，所使用的灰色调掩模优选为透射区域和半透射区域以与第1区域和第2区域的配置对应地条纹状地交替配置的灰色调掩模。
图1为示意性说明本发明的实施方式的取向材的制造方法的图。
如图1所示，在本实施方式的取向材的制造方法中，在[3]偏光曝光工序中，对通过[1]涂膜形成工序和[2]加热工序而形成于基板1上的固化膜2，进行利用了灰色调掩模3的偏光曝光。进而，对后面制造的相位差材所具有的2种相位差区域中的用于形成第1相位差区域的固化膜2的第1区域、和用于形成第2相位差区域的固化膜2的第2区域，以分别为不同的规定曝光量的方式，照射具有规定偏光方向的偏光4。
通过这样使用灰色调掩模来进行偏光照射，从而可以以1次偏光曝光，在固化膜的第1区域和第2区域的任一方，进行曝光量比上述阈值多的偏光曝光，对于另一方，进行曝光量比该阈值少的偏光曝光。
而且，偏光的曝光隔着上述那样的灰色调掩模从规定的基准，例如以45度的方向照射偏光紫外线来进行。
通过以上那样的固化膜的偏光曝光，从而在本工序中，可以获得形成了液晶的取向控制方向相差90度的第1取向区域和第2取向区域的2种液晶取向区域的取向材。
本实施方式的取向材的制造方法具有上述工序[1]～工序[3]，可以透过使用了1种偏光方向的偏光紫外线的1次偏光曝光，高效率地制造分别各多个规则地配置而具有上述第1取向区域和第2取向区域的取向材。
接下来，在本实施方式的相位差材的制造方法中，可以使用通过上述本实施方式的取向材的制造方法而制造的取向材来实施。即，可以在上述本实施方式的取向材的制造方法的工序[1]～工序[3]之后，设置进行包含聚合性液晶的相位差材料的涂布和固化的相位差材形成工序，使用本实施方式的取向材来高效率地实施。
在本实施方式的相位差材的制造方法的相位差材形成工序中，涂布包含聚合性液晶溶液的相位差材料之后，进行加热直至液晶的相转变温度，从而使相位差材料成为液晶状态，在取向材上取向。而且，可以使成为取向状态的相位差材料直接固化。其结果是，作为相位差材，可以以与本实施方式的取向材的第1取向区域和第2取向区域的配置对应的方式，获得分别多个规则地配置有相位差特性不同的2种相位差区域的图案化相位差材。
以上那样制造的本实施方式的相位差材可以适合用作3D显示器所使用的图案化相位差材。
实施例
以下，举出实施例，进一步详细地说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式不限定于这些实施例。
[实施例中使用的简写符号]
以下的实施例中使用的简写符号的含义如下。
＜丙烯酸系聚合物原料＞
HEMA：甲基丙烯酸2-羟基乙酯
CIN1：4-(6-甲基丙烯酰氧基己基-1-氧基)肉桂酸甲基酯
CIN2：4-(甲基丙烯酰乙基氨基羰基氧基己基氧基)肉桂酸甲基酯
AIBN：α,α’-偶氮二异丁腈
CIN3：4-羟基己基氧基肉桂酸甲基酯
MMA：甲基丙烯酸甲酯
MAA：甲基丙烯酸
＜交联剂＞
HMM：六甲氧基甲基三聚氰胺
＜交联催化剂＞
PPTS：对甲苯磺酸吡啶
＜溶剂＞
PM：丙二醇单甲基醚
PMA：丙二醇单甲基醚乙酸酯
按照以下的合成例获得的聚合物的数均分子量和重均分子量在使用日本分光(株)制GPC装置(Shodex(注册商标)柱KF803L和KF804L)，将洗脱溶剂四氢呋喃以流量1mL/分钟流经柱中(柱温度40℃)来进行洗脱这样的条件下测定。另外，下述的数均分子量(以下，称为Mn。)和重均分子量(以下，称为Mw。)以聚苯乙烯换算值表示。
＜合成例1＞
将CIN140.0g、HEMA 10.0g、作为聚合催化剂的AIBN 1.2g溶解于PMA 133.5g，在85℃反应20小时，从而获得特定共聚物溶液(固体成分浓度27质量％)(P1)。所得的特定共聚物的Mn为7080，Mw为14030。
＜合成例2＞
将CIN240.0g、HEMA 10.0g、作为聚合催化剂的AIBN 1.2g溶解于PM 204.8g，在85℃反应20小时，从而获得特定共聚物溶液(固体成分浓度20质量％)(P2)。所得的特定共聚物的Mn为6500，Mw为12000。
＜合成例3＞
将MAA 2.5g、MMA 9.2g、HEMA 5.0g、作为聚合催化剂的AIBN 0.2g溶解于PM50.7g，在70℃反应20小时，从而获得丙烯酸系共聚物溶液(固体成分浓度25质量％)(P3)。所得的丙烯酸系共聚物的Mn为19600，Mw为45200。
＜合成例4＞
将CIN250.0g、作为聚合催化剂的AIBN 1.0g溶解于PMA 138.9g，在85℃反应20小时，从而获得特定共聚物溶液(固体成分浓度27质量％)(P4)。所得的特定共聚物的Mn为12,300，Mw为25,050。
＜实施例1～6＞
以表1所示的组成调制实施例1～6以及比较例1和比较例2的各固化膜形成用组合物，分别进行取向性和取向方向的评价。
另外，表1中，(A)成分对应于上述(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物。(B)成分对应于上述(B)成分的交联剂。(C)成分对应于上述(C)成分的交联催化剂。(D)成分对应上述(D)成分的低分子取向成分。(E)成分对应于上述(E)成分的其它聚合物成分。
表1
[取向性的评价]
使用实施例和比较例的各固化膜形成用组合物，在由无碱玻璃构成的基板上使用旋涂机以2000rpm旋涂30秒后，在温度140℃在电热板上进行加热干燥120秒，形成了固化膜。对该基板上的各固化膜分别垂直地照射2mJ/cm2的313nm的直线偏光。采用同样的方法准备固化膜，对基板上的各固化膜分别照射5mJ/cm2、10mJ/cm2、20mJ/cm2、40mJ/cm2、80mJ/cm2的直线偏光，准备曝光量不同的固化膜。
在曝光后的各固化膜上使用旋涂机来涂布メルク株式会社制的水平取向用聚合性液晶溶液RMS03-013C，接着，在60℃在电热板上进行预烘烤60秒，形成了膜厚1.0μm的涂膜。将该基板以365nm的扩散光300mJ/cm2进行曝光，制作出相位差材。
接下来，使用偏光显微镜，用配置有正交尼科尔棱镜的偏振板夹持所制成的各相位差材，测定透射观察时所得的亮度，评价各相位差材的相位差特性，评价各相位差材的取向性。在使用了偏光显微镜的观察时的相对亮度为10以下的情况下，判断为相位差材形成了均匀的方向良好的取向。
[取向方向的评价]
使用取向性的评价中制作的形成了相位差材的各基板，用直线偏振板和圆偏振板夹入，确认相对于固化膜制作时的偏光曝光的方向，由相位差材实现的取向方向为平行方向(表2中记载为“平行”。)，或为直角方向(表2中记载为“直角”。)，或它们混合存在的状态(表2中记载为“混合存在”。)。
[图案形成性的评价]
使用实施例和比较例的各固化膜形成用组合物，在由无碱玻璃构成的基板上使用旋涂机以2000rpm旋涂30秒后，在温度140℃在电热板上进行加热干燥120秒，形成了固化膜。作为灰色调掩模，使用包含透射率100％的区域和透射率2％的区域的条纹图案掩模(线宽350μm)，对所形成的固化膜隔着该条纹图案掩模垂直地照射100mJ/cm2的313nm的直线偏光。
在曝光后的基板上使用旋涂机涂布メルク株式会社制的水平取向用聚合性液晶溶液RMS03-013C，接着，在60℃在电热板上进行预烘烤60秒，形成了膜厚1.0μm的涂膜。将该基板以365nm的扩散光300mJ/cm2进行曝光，制作出相位差材。将该相位差材用直线偏振板和圆偏振板夹入，将形成相邻图案彼此的取向方向正交了的图案的情况设为○，将一方的线未取向或相邻图案沿同方向取向了的情况设为×，评价图案形成的性能。
[评价的结果]
将进行以上评价得到的结果归纳示于下表2中。另外，表2中，“取向性(上层)、取向方向(下层)”栏的上层所记载的数值表示由取向性评价得到的亮度。
表2
实施例1～实施例6中，均可以确认在低曝光量侧和高曝光量侧可获得均匀的取向状态，在其中间区域取向方向反转了。即，将中间区域作为界限，在比其多的偏光曝光量和比其少的偏光曝光量时，固化膜中限制液晶取向的方向显现不同，因此可知形成了取向方向不同的相位差材。
此外可知，通过使用了灰色调掩模的1次曝光，形成了交替地配置而具有相位差方向彼此正交的2种相位差区域的相位差材。
比较例1和比较例2中，可知低曝光量时的相位差材的取向性低。而且，取向方向不取决于偏光的曝光量而都为一定。因此不能通过1次偏光曝光形成相位差材。
符号的说明
1、1000 基板
2 固化膜
3 灰色调掩模
4 偏光
1001 涂膜
1002、1003 光掩模
1004 第1偏光
1005 第2偏光
产业可利用性
本发明中使用的固化膜形成用组合物作为用于形成液晶显示元件的液晶取向膜、液晶显示元件的内部、外部所设置的光学各向异性膜的取向材是非常有用的，作为3D显示器的图案化相位差材的形成材料特别适合。进一步，作为形成薄膜晶体管(TFT)型液晶显示元件、有机EL元件等各种显示器中的保护膜、平坦化膜和绝缘膜等固化膜的材料，特别是作为形成TFT型液晶元件的层间绝缘膜、滤色器的保护膜或有机EL元件的绝缘膜等的材料也是适合的。

Claims (11)

1.一种取向材的制造方法，其特征在于，是具有第1取向区域和第2取向区域的取向材的制造方法，所述第1取向区域与第2取向区域中限制液晶取向的方向彼此不同，其具有下述工序：
涂膜形成工序，将固化膜形成用组合物涂布在基板上而形成涂膜，所述固化膜形成用组合物含有作为(A)成分的具有光二聚化部位和热交联部位的丙烯酸系共聚物、以及作为(B)成分的交联剂，
加热工序，将所述涂膜进行加热而在所述基板上形成固化膜，
偏光曝光工序，对所述固化膜的用于形成所述第1取向区域的第1区域和用于形成所述第2取向区域的第2区域，以不同曝光量同时照射偏光方向相同的偏光。
2.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜形成用组合物的(A)成分的光二聚化部位为肉桂酰基。
3.根据权利要求1或2所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜形成用组合物的(A)成分的热交联部位为羟基。
4.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜形成用组合物的(B)成分的交联剂为具有羟甲基或烷氧基羟甲基的交联剂。
5.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜为根据偏光曝光工序的曝光量不同而限制液晶取向的方向不同的膜。
6.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜为以比成为基准的光量多的偏光曝光量照射时和以比成为基准的光量少的偏光曝光量照射时，限制液晶取向的方向不同的膜。
7.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述偏光曝光工序使用具有透射区域和透光率比该透射区域低的半透射区域而形成的光掩模来进行，使得所述第1区域与所述第2区域的偏光曝光量不同。
8.根据权利要求1所述的取向材的制造方法，其特征在于，所述固化膜形成用组合物含有低分子取向成分作为(D)成分。
9.一种取向材，其特征在于，是通过权利要求1～8的任一项所述的取向材的制造方法来获得的。
10.一种相位差材的制造方法，其特征在于，使用权利要求9所述的取向材。
11.一种相位差材，其特征在于，是通过权利要求10所述的相位差材的制造方法来获得的。
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