JP2008026387A - Method for manufacturing substrate for liquid crystal display element - Google Patents

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直子 猿渡
Masahito Okabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element, which does not require highly precise alignment. <P>SOLUTION: The purpose is achieved by providing the method for manufacturing the substrate for the liquid crystal display element, which is characterized by including: a photosensitive resin layer forming step to form the photosensitive resin layer composed of a positive photosensitive resin on a base material with an electrode layer and a pattern shaped light shielding part formed thereon; a first exposing step to expose the photosensitive resin layer from the base material side; a second exposing step to expose the photosensitive resin layer subsequent to the first exposing step via a photomask from the photosensitive resin layer side; and a developing step to develop the photosensitive resin layer subsequent to the second exposing step and to form a partition wall composed of the positive photosensitive resin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、隔壁を有しており、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に好適に用いられる液晶表示素子用基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a substrate for a liquid crystal display element that has partition walls and is suitably used for a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal.

液晶表示素子は、薄型で低消費電力などといった特徴から、大型ディスプレイから携帯情報端末までその用途を広げており、その開発が活発に行われている。   Liquid crystal display elements have been widely used from large displays to portable information terminals because of their thinness and low power consumption, and their development is actively underway.

従来の液晶表示素子では、一対の基板間にガラスビーズや樹脂ビーズを散布し、液晶を挟持するための基板間間隔(セルギャップ)を制御している。しかしながら、ビーズ等の散布では、厳密なセルギャップの制御や、外圧に対する変形の抑制が困難である。そこで、フォトリソグラフィー法等を用いて、基板間に柱状または壁状のスペーサを形成することが行われている(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional liquid crystal display element, glass beads or resin beads are dispersed between a pair of substrates to control an inter-substrate spacing (cell gap) for sandwiching liquid crystals. However, in the dispersion of beads or the like, it is difficult to strictly control the cell gap and to suppress deformation against external pressure. Thus, columnar or wall-like spacers are formed between substrates using a photolithography method or the like (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、この壁状のスペーサ(隔壁)は、セルギャップを一定に保つための強度を確保するために設けられるものであり、セルギャップと同程度の高さを有するため、極端に細く形成することができない。
また、壁状のスペーサは、開口率の観点から、好ましくは非表示領域に配置される。例えば、特許文献2には、ストライプ状遮光部に対応してストライプ状隔壁が形成されている液晶表示装置用電極板が開示されている。一方、近年、パソコン用のディスプレイや、携帯情報端末等に用いられるディスプレイの高精細化が進み、非表示領域の幅が狭くなる傾向にある。このため、非表示領域に隔壁を配置するには、高精度なアライメントが要求される。
However, this wall-shaped spacer (partition wall) is provided to ensure the strength to keep the cell gap constant, and has a height similar to that of the cell gap, so it is extremely thin. I can't.
The wall-like spacer is preferably arranged in the non-display area from the viewpoint of the aperture ratio. For example, Patent Document 2 discloses an electrode plate for a liquid crystal display device in which stripe-shaped partition walls are formed corresponding to stripe-shaped light shielding portions. On the other hand, in recent years, display of personal computers and displays used for portable information terminals have been improved in definition, and the width of the non-display area tends to be narrowed. For this reason, in order to arrange the partition walls in the non-display area, highly accurate alignment is required.

また近年、応答速度がμsオーダーと極めて短く、高速デバイスに適した液晶であることから、強誘電性液晶(FLC)が注目されている。強誘電性液晶としては、降温過程においてコレステリック(Ch)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化し、スメクチックA(SmA)相を経由しない液晶材料(図7上段)や、降温過程においてコレステリック(Ch)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化し、SmA相を経由してSmC相を示す液晶材料(図7下段)がある。 In recent years, ferroelectric liquid crystal (FLC) has been attracting attention because it is a liquid crystal suitable for high-speed devices with a response speed as short as μs. As the ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal material that changes phase with the cholesteric (Ch) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase in the temperature lowering process and does not pass through the smectic A (SmA) phase (upper stage in FIG. 7), or in the temperature lowering process. There is a liquid crystal material (lower stage in FIG. 7) that changes in phase with a cholesteric (Ch) phase-smectic A (SmA) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase and exhibits the SmC * phase via the SmA phase.

強誘電性液晶は、ネマチック液晶に比べて分子の秩序性が高いために配向が難しい。特に、SmA相を経由しない強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域(以下、これを「ダブルドメイン」と称する。)が発生する(図7上段)。このようなダブルドメインは、駆動時に白黒反転した表示になり、大きな問題となる。一方、SmA相を経由する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。このような欠陥は、光漏れによるコントラスト低下の原因になる。   Ferroelectric liquid crystals are difficult to align because they have higher molecular ordering than nematic liquid crystals. In particular, in a ferroelectric liquid crystal that does not pass through the SmA phase, two regions having different layer normal directions (hereinafter referred to as “double domain”) are generated (the upper part of FIG. 7). Such a double domain becomes a serious problem because black-and-white inversion is displayed during driving. On the other hand, the ferroelectric liquid crystal passing through the SmA phase has a chevron structure in which the distance between the smectic layers is reduced in the process of phase change and the smectic layer is bent to compensate for the volume change. As a result, domains having different major axis directions of liquid crystal molecules are formed, and alignment defects called zigzag defects and hairpin defects are likely to occur at the boundary surfaces. Such a defect causes a decrease in contrast due to light leakage.

ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥を改善する方法として、配向膜の一軸配向処理方向に対して略平行に複数の直線状の隔壁を形成し、直線状空間を設ける方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。この直線状空間に強誘電性液晶を封じ込めることで、直線状の隔壁の長手方向に対して略平行に液晶分子の流動が誘起される。これにより、強誘電性液晶の配向性が向上し、配向欠陥のないSmC相が形成されるのである。 As a method for improving the zigzag defect and the hairpin defect, a method is disclosed in which a plurality of linear partition walls are formed substantially parallel to the uniaxial alignment treatment direction of the alignment film to provide a linear space (for example, Patent Documents). 3). By confining the ferroelectric liquid crystal in this linear space, the flow of liquid crystal molecules is induced substantially parallel to the longitudinal direction of the linear partition. As a result, the orientation of the ferroelectric liquid crystal is improved, and an SmC * phase having no alignment defect is formed.

また、ダブルドメインを改善する方法として、強誘電性液晶の単安定状態における分子方向と隔壁の延設方向とが略同一となるように、基板間に複数の隔壁を形成する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。   As a method for improving the double domain, a method is disclosed in which a plurality of partition walls are formed between substrates so that the molecular direction in the monostable state of the ferroelectric liquid crystal and the extending direction of the partition walls are substantially the same. (For example, see Patent Document 4).

これらの隔壁を設ける方法によれば、配向制御だけでなく、耐衝撃性を高めることができる。SmC相は外部衝撃に非常に弱いため、耐衝撃性が高いことは強誘電性液晶を用いた液晶表示素子において有用である。 According to the method of providing these partition walls, not only orientation control but also impact resistance can be improved. Since the SmC * phase is very vulnerable to external impact, the high impact resistance is useful in a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal.

特開平10−161125号公報JP 10-161125 A 特開平11−212098号公報JP-A-11-212098 特開2000−111884号公報JP 2000-111184 A 特開2006−39519号公報JP 2006-39519 A

そこで、高精度なアライメントを必要とすることなく、隔壁を形成することができる方法が望まれている。高精度なアライメントを要しないスペーサの形成方法としては、セルフアライメントが考えられるが、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いて裏面露光によってスペーサを形成しようとすると、各画素電極の周囲を囲むようにマトリクス状にスペーサが残存する。このため、TFT基板と対向基板とを貼り合せた後に、両基板間に液晶を注入することができなくなる。また、近年、一対の基板の一方に液晶を滴下した後、真空中で両基板を貼り合わせるという液晶の封入方法が実用化されているが、上記のようなマトリクス状のスペーサで囲まれた微細な領域に、精度良く液晶を滴下するのは非常に困難である。   Therefore, a method capable of forming a partition without requiring high-precision alignment is desired. As a method of forming a spacer that does not require high-precision alignment, self-alignment is conceivable. For example, when a spacer is formed by backside exposure using a thin film transistor (TFT) substrate, the periphery of each pixel electrode is surrounded. Spacers remain in a matrix. For this reason, after the TFT substrate and the counter substrate are bonded together, liquid crystal cannot be injected between the two substrates. In recent years, a liquid crystal sealing method in which liquid crystal is dropped onto one of a pair of substrates and then both substrates are bonded together in a vacuum has been put into practical use. It is very difficult to drop the liquid crystal accurately in such a region.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高精度なアライメントを要しない液晶表示素子用基板の製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element that does not require highly accurate alignment.

本発明は、上記目的を達成するために、基材と、上記基材上に形成された電極層と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部上に上記遮光部のパターンとは異なるパターン状に形成され、ポジ型感光性樹脂からなる隔壁とを有する液晶表示素子用基板の製造方法であって、上記電極層およびパターン状の上記遮光部が形成された基材上に、上記ポジ型感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、上記感光性樹脂層に、上記基材側から露光する第一露光工程と、上記第一露光工程後、上記感光性樹脂層に、この感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する第二露光工程と、上記第二露光工程後の感光性樹脂層を現像して、上記隔壁を形成する現像工程とを有することを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a base material, an electrode layer formed on the base material, a light shielding part formed in a pattern on the base material, and the light shielding part on the light shielding part. A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element having a partition made of a positive photosensitive resin, wherein the substrate is formed with a pattern different from the pattern of the part, and the substrate on which the electrode layer and the light shielding part of the pattern are formed A photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer made of the positive photosensitive resin on the material; a first exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side; and the first After the exposure process, the photosensitive resin layer is exposed through a photomask from the photosensitive resin layer side, and the photosensitive resin layer after the second exposure process is developed to develop the partition wall. A liquid crystal display element comprising: a developing step for forming the liquid crystal display element To provide a manufacturing method of use substrate.

本発明によれば、まず、第一露光工程にて基材上のパターン状の遮光部をマスクとして露光することにより、セルフアライメントで遮光部上に感光性樹脂層を残存させ、次に、第二露光工程にてフォトマスクを介して露光することにより、遮光部上の所望の位置に感光性樹脂層を残存させることができる。第二露光工程では、第一露光工程での未露光領域のうち、隔壁を形成する領域が遮光されるフォトマスクを用いればよいので、精密なマスクパターンも高精度なアライメントも要求されないという利点を有する。   According to the present invention, first, the photosensitive resin layer is left on the light shielding portion by self-alignment by exposing the patterned light shielding portion on the base material as a mask in the first exposure step. By exposing through a photomask in a two-exposure process, the photosensitive resin layer can remain at a desired position on the light shielding portion. In the second exposure step, it is only necessary to use a photomask in which the region where the partition wall is formed is shielded from the unexposed regions in the first exposure step, so that there is an advantage that neither a precise mask pattern nor high-precision alignment is required. Have.

上記発明においては、上記液晶表示素子用基板が、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に用いられることが好ましい。背景技術の項に記載したように、強誘電性液晶は配向欠陥が発生しやすいが、本発明により得られる液晶表示素子用基板を強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に用いた場合には、隔壁が形成されていることにより、配向欠陥の発生を抑制することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said board | substrate for liquid crystal display elements is used for the liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal. As described in the background section, ferroelectric liquid crystals are likely to cause alignment defects. However, when the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention is used for a liquid crystal display element using ferroelectric liquid crystals. This is because the formation of the partition walls can suppress the occurrence of alignment defects.

また、本発明においては、上記電極層が画素電極であり、上記遮光部がゲート電極、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタ(TFT)であることが好ましい。一般に、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極およびTFTの配置は複雑であるため、隔壁を形成する際には精密なマスクパターンや高精度なアライメントが要求されるが、本発明においては精密なマスクパターンも高精度なアライメントも要求されないため、TFTを有する液晶表示素子用基板を作製する場合に有用である。   In the present invention, the electrode layer is preferably a pixel electrode, and the light shielding portion is preferably a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a thin film transistor (TFT). In general, since the arrangement of the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and the TFT is complicated, a precise mask pattern and high-precision alignment are required when forming the partition wall. In addition, since high-precision alignment is not required, it is useful for manufacturing a liquid crystal display element substrate having TFTs.

本発明においては、パターン状の遮光部をマスクとして露光する第一露光工程と、フォトマスクを介して露光する第二露光工程とを経て隔壁を形成するので、高精度なアライメントを要することなく、隔壁を形成することができるという効果を奏する。   In the present invention, the partition wall is formed through the first exposure step of exposing using the patterned light-shielding portion as a mask and the second exposure step of exposing through the photomask, so that high-precision alignment is not required. There exists an effect that a partition can be formed.

以下、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法について詳細に説明する。
本発明の液晶表示素子用基板の製造方法は、基材と、上記基材上に形成された電極層と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部上に上記遮光部のパターンとは異なるパターン状に形成され、ポジ型感光性樹脂からなる隔壁とを有する液晶表示素子用基板の製造方法であって、上記電極層およびパターン状の上記遮光部が形成された基材上に、上記ポジ型感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、上記感光性樹脂層に、上記基材側から露光する第一露光工程と、上記第一露光工程後、上記感光性樹脂層に、この感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する第二露光工程と、上記第二露光工程後の感光性樹脂層を現像して、上記隔壁を形成する現像工程とを有することを特徴とするものである。
Hereinafter, the manufacturing method of the substrate for a liquid crystal display element of the present invention will be described in detail.
The method for producing a substrate for a liquid crystal display element of the present invention includes a base material, an electrode layer formed on the base material, a light shielding portion formed in a pattern on the base material, and the above-described light shielding portion on the light shielding portion. A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element having a partition formed of a positive photosensitive resin and having a pattern different from a pattern of a light shielding part, wherein the electrode layer and the light shielding part in a pattern are formed A photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer made of the positive photosensitive resin on the substrate; a first exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side; After the one exposure step, the photosensitive resin layer is exposed to the photosensitive resin layer from the photosensitive resin layer side through a photomask, and the photosensitive resin layer after the second exposure step is developed to develop the partition wall. And a developing step for forming That.

本発明の液晶表示素子用基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図1および図2は、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す工程図であり、図2(a)は図1(a)のA−A線断面図、図2(b)は図1(b)のB−B線断面図、図2(d)は図1(c)のC−C線断面図である。
まず、基材1上に、画素電極2を形成し、さらにゲート電極3a、ソース電極3b、ドレイン電極3cおよび薄膜トランジスタ(TFT)4を形成する(図1(a)および図2(a))。ここでは、電極層として画素電極2を形成し、遮光部としてゲート電極3a、ソース電極3b、ドレイン電極3cおよびTFT4を形成している。
次に、画素電極2等が形成された基材1上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布して、感光性樹脂層6を形成し、この感光性樹脂層6に対して、遮光部であるゲート電極3a、ソース電極3b、ドレイン電極3cおよびTFT4をマスクとして、基材1側から露光する(図1(b)および図2(b)、感光性樹脂層形成工程および第一露光工程)。この際、遮光部であるゲート電極3a、ソース電極3b、ドレイン電極3cおよびTFT4が設けられている領域は未露光領域16aとなり、他の領域は露光領域16bとなる。
次に、上記第一露光工程後の感光性樹脂層6に対して、フォトマスク11を介して、感光性樹脂層6側から露光する(図2(c)、第二露光工程)。この際、上記第一露光工程での未露光領域16aのうち、隔壁を形成する領域が遮光されるように設計されたフォトマスク11を用いる。
次に、上記第二露光工程後の感光性樹脂層を現像することにより、隔壁6´を形成する(図1(c)および図2(d)、現像工程)。感光性樹脂層のうち、第一露光工程において未露光領域であり、かつ第二露光工程においても未露光領域である部分のみが現像後に残存することになる。ここでは、ソース電極3bの配列3ライン毎に、1ラインの隔壁6´を形成している。
A method for producing a substrate for a liquid crystal display element of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are process diagrams showing an example of a method for producing a substrate for a liquid crystal display element of the present invention. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 (a), and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1B, and FIG. 2D is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
First, the pixel electrode 2 is formed on the substrate 1, and the gate electrode 3a, the source electrode 3b, the drain electrode 3c, and the thin film transistor (TFT) 4 are formed (FIGS. 1A and 2A). Here, the pixel electrode 2 is formed as the electrode layer, and the gate electrode 3a, the source electrode 3b, the drain electrode 3c, and the TFT 4 are formed as the light shielding portion.
Next, a positive photosensitive resin composition is applied on the substrate 1 on which the pixel electrodes 2 and the like are formed to form a photosensitive resin layer 6, and the light-shielding portion is applied to the photosensitive resin layer 6. Using a certain gate electrode 3a, source electrode 3b, drain electrode 3c and TFT 4 as a mask, exposure is performed from the substrate 1 side (FIGS. 1B and 2B, photosensitive resin layer forming step and first exposure step). . At this time, the region where the gate electrode 3a, the source electrode 3b, the drain electrode 3c, and the TFT 4 which are light shielding portions are provided becomes the unexposed region 16a, and the other region becomes the exposed region 16b.
Next, it exposes from the photosensitive resin layer 6 side through the photomask 11 with respect to the photosensitive resin layer 6 after the said 1st exposure process (FIG.2 (c), 2nd exposure process). At this time, the photomask 11 designed so as to shield the region where the partition wall is formed from the unexposed region 16a in the first exposure step is used.
Next, by developing the photosensitive resin layer after the second exposure step, partition walls 6 'are formed (FIGS. 1C and 2D, development step). Of the photosensitive resin layer, only a portion which is an unexposed area in the first exposure process and is also an unexposed area in the second exposure process remains after development. Here, one line of barrier ribs 6 'is formed for every three lines of the source electrode 3b.

本発明によれば、第一露光工程にて、基材上のパターン状の遮光部をマスクとして露光することにより、セルフアライメントで遮光部上に感光性樹脂層を残存させることができる。また、第二露光工程にて、フォトマスクを介して露光することにより、遮光部上の所望の位置に感光性樹脂層を残存させることができる。この第二露光工程では、第一露光工程にてあらかじめ感光性樹脂層を残存させた領域(未露光領域)のうち、隔壁を形成する領域が遮光されるように設計されたフォトマスクを用いればよいので、フォトマスクのマスクパターンの寸法精度に高い精度が要求されない。同様に、第二露光工程では、第一露光工程にてあらかじめ感光性樹脂層を残存させた領域(未露光領域)のうち、隔壁を形成する領域が露光されないようにすればよいので、アライメント精度にも高い精度が要求されない。すなわち、簡単なアライメントで、または、アライメントなしで、隔壁を形成することが可能である。   According to the present invention, in the first exposure step, the photosensitive resin layer can be left on the light shielding portion by self-alignment by exposing the patterned light shielding portion on the base material as a mask. In the second exposure step, the photosensitive resin layer can be left at a desired position on the light-shielding portion by performing exposure through a photomask. In this second exposure step, if a photomask designed so that the region where the partition walls are formed is shielded from the region where the photosensitive resin layer is left in the first exposure step in advance (unexposed region) is used. Therefore, high accuracy is not required for the dimensional accuracy of the mask pattern of the photomask. Similarly, in the second exposure step, it is only necessary to prevent the region where the partition walls are formed from being exposed in the region where the photosensitive resin layer is left in the first exposure step in advance (unexposed region). However, high accuracy is not required. That is, the partition wall can be formed with simple alignment or without alignment.

特に、基材としてプラスチック基板を用いる場合に、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法は好適である。一般に、プラスチック基板は熱や水分によって容易に寸法が変化するため、アライメントが重要となる。これに対し本発明においては、上述したように簡単なアライメントで、または、アライメントなしで、隔壁を形成することができるので、寸法変化の大きいプラスチック基板も用いることができるのである。   In particular, when a plastic substrate is used as the base material, the method for producing a substrate for a liquid crystal display element of the present invention is suitable. In general, alignment is important because the dimensions of a plastic substrate are easily changed by heat and moisture. On the other hand, in the present invention, since the partition walls can be formed with simple alignment or without alignment as described above, a plastic substrate having a large dimensional change can also be used.

また、上述したように、第一露光工程にて、基材上のパターン状の遮光部をマスクとして露光するので、隔壁は必然的に遮光部上に配置される。一般に、隔壁を有する液晶表示素子では、隔壁付近で液晶の配向不良が生じやすい。これに対し本発明においては、隔壁が遮光部上に配置されているので、隔壁付近での配向不良による画像表示への影響を低減することができる。   Further, as described above, in the first exposure step, the pattern-shaped light shielding portion on the substrate is exposed as a mask, so that the partition wall is necessarily disposed on the light shielding portion. In general, in a liquid crystal display element having a partition wall, a liquid crystal alignment defect is likely to occur near the partition wall. On the other hand, in the present invention, since the partition walls are arranged on the light shielding portion, it is possible to reduce the influence on the image display due to the alignment failure in the vicinity of the partition walls.

さらに、本発明によれば、第一露光工程にて残存させた感光性樹脂層を、第二露光工程にて間引くので、隔壁が液晶の封入を妨げるのを回避することができる。
例えば、図1および図2に例示するように隔壁をストライプ状に形成する場合、マトリクス状に残存する感光性樹脂を間引くことにより、ストライプ状の隔壁を形成している。このようにして得られる液晶表示素子用基板を用いて液晶表示素子を作製する際に、液晶表示素子用基板と対向基板とを貼り合わせた後に両基板間に液晶を注入する場合には、ストライプ状の隔壁で隔てられた領域の両端が開口しているので、その部分から液晶を注入することができる。
また例えば、図示しないがマトリクス状に残存する感光性樹脂層を間引くことにより、より大きなマトリクス状の隔壁を形成する場合、得られる液晶表示素子用基板を用いて液晶表示素子を作製する際に、液晶表示素子用基板の隔壁で隔てられた領域に液晶を滴下した後に液晶表示素子用基板と対向基板とを貼り合わせる場合には、液晶を滴下する各領域を所望の大きさにすることが可能である。
Furthermore, according to the present invention, since the photosensitive resin layer left in the first exposure step is thinned out in the second exposure step, it can be avoided that the barriers prevent the liquid crystal from being sealed.
For example, when the partition walls are formed in a stripe shape as illustrated in FIGS. 1 and 2, the stripe-shaped partition walls are formed by thinning out the photosensitive resin remaining in the matrix shape. When a liquid crystal display element is manufactured using the liquid crystal display element substrate thus obtained, when a liquid crystal is injected between both substrates after the liquid crystal display element substrate and the counter substrate are bonded together, a stripe is used. Since both ends of the region separated by the partition walls are open, liquid crystal can be injected from that portion.
In addition, for example, when forming a larger matrix-like partition wall by thinning out the photosensitive resin layer that remains in a matrix shape (not shown), when producing a liquid crystal display element using the obtained liquid crystal display element substrate, When the liquid crystal display element substrate and the counter substrate are bonded together after the liquid crystal is dropped onto the area separated by the partition of the liquid crystal display element substrate, each area where the liquid crystal is dropped can be set to a desired size. It is.

図3および図4は、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図であり、図4(a)は図3(a)のD−D線断面図、図4(b)は図3(b)のE−E線断面図、図4(d)は図3(c)のF−F線断面図である。
まず、基材21上に、ブラックマトリクス22および着色層23を形成し、さらに共通電極24を形成する(図3(a)および図4(a))。ここでは、電極層として共通電極24を形成し、遮光部としてブラックマトリクス22を形成している。
次に、共通電極24等が形成された基材1上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布して、感光性樹脂層26を形成し、この感光性樹脂層26に対して、遮光部であるブラックマトリクス22をマスクとして、基材21側から露光する(図3(b)および図4(b)、感光性樹脂層形成工程および第一露光工程)。この際、遮光部であるブラックマトリクス22が設けられている領域は未露光領域36aとなり、他の領域は露光領域36bとなる。これにより、遮光部(ブラックマトリクス22)上に感光性樹脂層を残存させることができる。
次に、上記第一露光工程後の感光性樹脂層26に対して、フォトマスク31を介して、感光性樹脂層26側から露光する(図4(c)、第二露光工程)。この際、上記第一露光工程での未露光領域36aのうち、隔壁を形成する領域が遮光されるように設計されたフォトマスク31を用いる。これにより、遮光部(ブラックマトリクス22)上の所望の位置に感光性樹脂層を残存させることができる。
次に、上記第二露光工程後の感光性樹脂層を現像することにより、隔壁26´を形成する(図3(c)および図4(d)、現像工程)。感光性樹脂層のうち、第一露光工程において未露光領域であり、かつ第二露光工程においても未露光領域である部分のみが現像後に残存することになる。
なお、図3において、共通電極は省略されている。
3 and 4 are process diagrams showing another example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention. FIG. 4 (a) is a sectional view taken along the line DD in FIG. 3 (a). (B) is the EE sectional view taken on the line of FIG.3 (b), FIG.4 (d) is the FF sectional view taken on the line of FIG.3 (c).
First, the black matrix 22 and the colored layer 23 are formed on the base material 21, and the common electrode 24 is further formed (FIGS. 3A and 4A). Here, the common electrode 24 is formed as an electrode layer, and the black matrix 22 is formed as a light shielding portion.
Next, a positive photosensitive resin composition is applied on the base material 1 on which the common electrode 24 and the like are formed to form a photosensitive resin layer 26. The photosensitive resin layer 26 is covered with a light shielding portion. Using the black matrix 22 as a mask, exposure is performed from the substrate 21 side (FIGS. 3B and 4B, photosensitive resin layer forming step and first exposure step). At this time, the area where the black matrix 22 as the light shielding portion is provided becomes the unexposed area 36a, and the other area becomes the exposed area 36b. Thereby, the photosensitive resin layer can remain on the light shielding portion (black matrix 22).
Next, the photosensitive resin layer 26 after the first exposure step is exposed from the photosensitive resin layer 26 side through the photomask 31 (FIG. 4C, second exposure step). At this time, the photomask 31 designed so as to shield the region where the partition wall is to be formed from the unexposed region 36a in the first exposure step is used. Thereby, the photosensitive resin layer can remain at a desired position on the light shielding portion (black matrix 22).
Next, the partition 26 'is formed by developing the photosensitive resin layer after the second exposure step (FIGS. 3C and 4D, development step). Of the photosensitive resin layer, only a portion which is an unexposed area in the first exposure process and is also an unexposed area in the second exposure process remains after development.
In FIG. 3, the common electrode is omitted.

このように本発明においては、遮光部がパターン状に形成された基材を用いて、この基材上に感光性樹脂層を形成し、基材側からの露光および感光性樹脂層側からの露光の2回の露光を行うことにより、簡単なアライメントで、パターン状の遮光部上の所望の位置に隔壁を形成することが可能である。   As described above, in the present invention, the photosensitive resin layer is formed on the base material using the base material on which the light shielding portion is formed in a pattern, and the exposure from the base material side and the photosensitive resin layer side By performing exposure twice, it is possible to form a partition wall at a desired position on the patterned light-shielding portion with simple alignment.

本発明の液晶表示素子用基板の製造方法は、基材上に遮光部をパターン状に形成する遮光部形成工程と、基材上に電極層を形成する電極層形成工程と、上記の感光性樹脂層形成工程、第一露光工程、第二露光工程および現像工程を有する隔壁形成工程とを有していてもよい。また、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法は、電極層およびパターン状の遮光部が形成された基材上に配向膜を形成する配向膜形成工程を有していてもよい。
以下、本発明の液晶表示素子用基板の製造方法における各工程について説明する。
The method for producing a substrate for a liquid crystal display element of the present invention includes a light shielding part forming step of forming a light shielding part in a pattern on a base material, an electrode layer forming step of forming an electrode layer on the base material, and the photosensitivity described above. You may have the resin layer formation process, the 1st exposure process, the 2nd exposure process, and the partition formation process which has a image development process. Moreover, the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention may have the alignment film formation process which forms an alignment film on the base material in which the electrode layer and the pattern-shaped light-shielding part were formed.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention is demonstrated.

1.隔壁形成工程
本発明における隔壁形成工程は、電極層およびパターン状の遮光部が形成された基材上に、ポジ型感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層に、基材側から露光する第一露光工程と、第一露光工程後、感光性樹脂層に、この感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する第二露光工程と、第二露光工程後の感光性樹脂層を現像して、隔壁を形成する現像工程とを有するものである。
以下、隔壁形成工程における各工程について説明する。
1. Partition formation step The partition formation step in the present invention includes a photosensitive resin layer formation step of forming a photosensitive resin layer made of a positive photosensitive resin on a substrate on which an electrode layer and a patterned light-shielding portion are formed. A first exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side; a second exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the photosensitive resin layer side through a photomask after the first exposure step; And developing a photosensitive resin layer after the second exposure step to form a partition.
Hereinafter, each process in a partition formation process is demonstrated.

(1)感光性樹脂層形成工程
本発明における感光性樹脂層形成工程は、電極層およびパターン状の遮光部が形成された基材上に、ポジ型感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成する工程である。
(1) Photosensitive resin layer formation process The photosensitive resin layer formation process in this invention forms the photosensitive resin layer which consists of positive photosensitive resin on the base material in which the electrode layer and the pattern-shaped light-shielding part were formed. It is a process to do.

本発明に用いられるポジ型感光性樹脂としては特に限定されるものではなく、一般的に使用されるものを用いることができる。例えば、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂や、1,4−シス−ポリイソプレン等の環状ゴム系、ポリビニルアルコールおよびケイ皮酸クロライドから合成したもの等のポリケイ皮酸ビニル系、ナフトキノンジアジド化合物等のキノンジアジド系などが挙げられる。   The positive photosensitive resin used in the present invention is not particularly limited, and those generally used can be used. For example, a chemically amplified photosensitive resin based on a novolac resin, a cyclic rubber system such as 1,4-cis-polyisoprene, a polyvinyl cinnamate system such as one synthesized from polyvinyl alcohol and cinnamate chloride, Examples thereof include quinonediazide compounds such as naphthoquinonediazide compounds.

本工程においては、上記ポジ型感光性樹脂を含むポジ型感光性樹脂組成物を塗布して、感光性樹脂層を形成することができる。
ポジ型感光性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を挙げることができる。
この際、塗布後の感光性樹脂層の厚みは、目的とする隔壁の厚みに応じて適宜調整される。
In this step, a photosensitive resin layer can be formed by applying a positive photosensitive resin composition containing the positive photosensitive resin.
Examples of the application method of the positive photosensitive resin composition include spin coating, casting, dipping, bar coating, blade coating, roll coating, gravure coating, flexographic printing, and spray coating. Can be mentioned.
Under the present circumstances, the thickness of the photosensitive resin layer after application | coating is suitably adjusted according to the thickness of the target partition.

上記ポジ型感光性樹脂組成物の塗布後は、感光性樹脂層に対して加熱処理(プリベーク)を行ってもよい。   After the application of the positive photosensitive resin composition, the photosensitive resin layer may be subjected to a heat treatment (pre-baking).

(2)第一露光工程
本発明における第一露光工程は、感光性樹脂層に、基材側から露光する工程である。
(2) First exposure step The first exposure step in the present invention is a step of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side.

露光方法としては、感光性樹脂層に対して、基材側から露光する方法であれば特に限定されるものではない。本発明においては、基材上のパターン状の遮光部をマスクとして利用することができるので、セルフアライメントで露光することができる。   The exposure method is not particularly limited as long as it is a method of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side. In the present invention, since the patterned light-shielding portion on the substrate can be used as a mask, exposure can be performed by self-alignment.

(3)第二露光工程
本発明における第二露光工程は、第一露光工程後、感光性樹脂層に、この感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する工程である。
(3) Second exposure step The second exposure step in the present invention is a step of exposing the photosensitive resin layer from the photosensitive resin layer side through a photomask after the first exposure step.

露光方法としては、感光性樹脂層に対して、この感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する方法であれば特に限定されるものではない。例えば、感光性樹脂層の表面から数十μm程度の間隙をあけてフォトマスクを配置し、露光する、プロキシミティ露光を行うことができる。   The exposure method is not particularly limited as long as it is a method of exposing the photosensitive resin layer from the photosensitive resin layer side through a photomask. For example, proximity exposure can be performed in which a photomask is arranged and exposed with a gap of about several tens of μm from the surface of the photosensitive resin layer.

また、本工程に用いられるフォトマスクとしては、上述したように、第一露光工程での未露光領域のうち、隔壁を形成する領域が遮光されるように設計されたものであればよい。このフォトマスクには、精密なマスクパターンは要求されない。   In addition, as described above, the photomask used in this step may be any photomask designed so that the region where the partition wall is formed is shielded from the unexposed regions in the first exposure step. This photomask does not require a precise mask pattern.

(4)現像工程
本発明における現像工程は、第二露光工程後の感光性樹脂層を現像して、隔壁を形成する工程である。
(4) Development step The development step in the present invention is a step of developing the photosensitive resin layer after the second exposure step to form a partition.

本工程においては、現像により、感光性樹脂層が部分的に除去される。感光性樹脂層のうち、第一露光工程での露光により分解した部分と、第二露光工程での露光により分解した部分とが選択的に除去され、他の部分が残存する。すなわち、感光性樹脂層のうち、第一露光工程での露光領域と第二露光工程での露光領域とが選択的に除去され、第一露光工程での未露光領域かつ第二露光工程での未露光領域が残存する。
現像方法としては特に限定されるものではなく、一般的な方法を用いることができる。
In this step, the photosensitive resin layer is partially removed by development. Of the photosensitive resin layer, the portion decomposed by the exposure in the first exposure step and the portion decomposed by the exposure in the second exposure step are selectively removed, and other portions remain. That is, in the photosensitive resin layer, the exposure region in the first exposure step and the exposure region in the second exposure step are selectively removed, and the unexposed region in the first exposure step and the second exposure step. An unexposed area remains.
The developing method is not particularly limited, and a general method can be used.

また、現像後、形成された隔壁に対して加熱処理(ポストベーク)を行ってもよい。この加熱処理は、例えば、温度100〜250℃、処理時間10〜60分程度で適宜設定することができる。   Moreover, you may heat-process (post-bake) with respect to the formed partition after image development. This heat treatment can be appropriately set, for example, at a temperature of 100 to 250 ° C. and a treatment time of about 10 to 60 minutes.

(5)隔壁
本発明においては、遮光部上に隔壁がパターン状に形成される。隔壁のパターン形状としては、遮光部のパターン形状に応じて異なるものとなる。例えば、ストライプ状、マトリクス状等が挙げられる。
(5) Partition Wall In the present invention, the partition wall is formed in a pattern on the light shielding portion. The pattern shape of the partition wall varies depending on the pattern shape of the light shielding portion. For example, a stripe shape, a matrix shape, and the like can be given.

本発明において、後述するように、遮光部として、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極およびTFT等が形成されている場合、隔壁の形成位置としては、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極およびTFTの少なくともいずれかひとつに対応していればよい。例えば、隔壁は、図1(c)に例示するようにソース電極3b、ドレイン電極3cおよびTFT4に対応してストライプ状に形成されていてもよく、図示しないが、ゲート電極およびTFTに対応してストライプ状に形成されていてもよく、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極およびTFTに対応してマトリクス状に形成されていてもよい。   In the present invention, as will be described later, when a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a TFT, and the like are formed as the light shielding portion, the partition wall is formed at least of the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and the TFT. It only needs to correspond to either one. For example, the barrier ribs may be formed in a stripe shape corresponding to the source electrode 3b, the drain electrode 3c, and the TFT 4 as illustrated in FIG. 1C. Although not illustrated, the barrier rib corresponds to the gate electrode and the TFT. It may be formed in a stripe shape, or may be formed in a matrix shape corresponding to the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and the TFT.

隔壁は複数形成されるものであり、複数の隔壁は所定の位置に規則的に形成されていることが好ましく、特に略平行に等間隔で形成されていることが好ましい。例えば、1画素ピッチまたは3画素ピッチで、隔壁を形成することができる。本発明により得られる液晶表示素子用基板を用いて液晶表示素子を作製する場合に、例えば、液晶表示素子用基板上の隔壁で隔てられた領域に液晶を滴下する際、複数の隔壁の形成位置が無秩序であると、液晶の滴下量を正確に制御することが困難となる場合があるからである。   A plurality of partition walls are formed, and it is preferable that the plurality of partition walls be regularly formed at predetermined positions, and it is particularly preferable that the partition walls are formed substantially at equal intervals. For example, the partition walls can be formed at a pitch of 1 pixel or 3 pixels. When a liquid crystal display element is produced using the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention, for example, when liquid crystal is dropped on a region separated by the partition on the liquid crystal display element substrate, a plurality of partition wall formation positions This is because it is difficult to accurately control the dropping amount of the liquid crystal when the liquid crystal is disordered.

隔壁のピッチは、遮光部のピッチに応じて異なるが、50μm〜3mm程度とすることができ、好ましくは300μm〜2.5mmの範囲内、さらに好ましくは1mm〜2mmの範囲内である。隔壁のピッチが上記範囲より小さいと、本発明により得られる液晶表示素子用基板を液晶表示素子に用いた場合には、隔壁付近での液晶の配向不良によって表示品位が低下するおそれがあるからである。また、隔壁のピッチが上記範囲より大きいと、液晶表示素子の大きさによって異なるが、所望の耐衝撃性が得られなかったり、液晶層の厚みを一定に保つことが困難であったりする場合があるからである。
なお、隔壁のピッチとは、隣接する隔壁の中心部から中心部までの距離をいう。
The pitch of the partition walls varies depending on the pitch of the light shielding portions, but can be about 50 μm to 3 mm, preferably in the range of 300 μm to 2.5 mm, and more preferably in the range of 1 mm to 2 mm. If the pitch of the partition walls is smaller than the above range, when the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention is used for a liquid crystal display element, the display quality may be deteriorated due to liquid crystal alignment failure in the vicinity of the partition walls. is there. If the partition pitch is larger than the above range, it may vary depending on the size of the liquid crystal display element, but the desired impact resistance may not be obtained, or it may be difficult to keep the thickness of the liquid crystal layer constant. Because there is.
In addition, the pitch of a partition means the distance from the center part of an adjacent partition to a center part.

また、隔壁の幅は、遮光部の幅に応じて異なるが、2μm〜30μm程度とすることができ、好ましくは3μm〜20μmの範囲内、さらに好ましくは5μm〜15μmの範囲内とすることができる。   Further, the width of the partition wall varies depending on the width of the light shielding part, but can be about 2 μm to 30 μm, preferably within the range of 3 μm to 20 μm, more preferably within the range of 5 μm to 15 μm. .

さらに、隔壁の厚みは、通常、本発明により得られる液晶表示素子用基板が用いられる液晶表示素子における液晶層の厚みと同程度とされる。   Furthermore, the thickness of the partition wall is usually set to be approximately the same as the thickness of the liquid crystal layer in the liquid crystal display element in which the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention is used.

なお、上記隔壁のピッチ、幅および厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて直線状隔壁の断面を観察することができる。   Note that the pitch, width, and thickness of the partition walls can be observed by using a scanning electron microscope (SEM).

隔壁の数としては、複数であれば特に限定されるものではなく、液晶表示素子の大きさによって適宜選択される。   The number of partition walls is not particularly limited as long as it is plural, and is appropriately selected depending on the size of the liquid crystal display element.

(6)基材
本発明に用いられる基材は、透明基材である。上述したように、上記の第一露光工程にて、感光性樹脂層に対して、基材側からパターン状の遮光部をマスクとして露光するため、基材は透明性が要求されるのである。
透明基材としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。中でも、プラスチック基板が好ましく用いられる。プラスチック基板は寸法変化が大きいが、本発明においては高精度なアライメントが要求されないため、プラスチック基板を用いる場合に有用である。
(6) Substrate The substrate used in the present invention is a transparent substrate. As described above, the substrate is required to be transparent in order to expose the photosensitive resin layer from the substrate side using the patterned light-shielding portion as a mask in the first exposure step.
Examples of the transparent substrate include a glass substrate and a plastic substrate. Among these, a plastic substrate is preferably used. Although the plastic substrate has a large dimensional change, in the present invention, since high-precision alignment is not required, it is useful when a plastic substrate is used.

2.遮光部形成工程
本発明においては、上記隔壁形成工程前に、基材上に遮光部をパターン状に形成する遮光部形成工程を行ってもよい。
2. Light Shielding Part Forming Step In the present invention, a light shielding part forming step for forming a light shielding part in a pattern on the substrate may be performed before the partition forming step.

本発明に用いられる遮光部は、本発明により得られる液晶表示素子用基板の用途によって適宜選択される。
例えば、液晶表示素子用基板がTFT基板である場合は、上述したように、遮光部として、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極およびTFT等が形成される。この場合、遮光部として、補助容量を形成してもよい。
また例えば、液晶表示素子用基板が共通電極基板である場合は、上述したように、遮光部として、ブラックマトリクスが形成される。
以下、それぞれについて説明する。
The light shielding part used in the present invention is appropriately selected depending on the use of the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention.
For example, when the liquid crystal display element substrate is a TFT substrate, as described above, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a TFT, and the like are formed as the light shielding portion. In this case, an auxiliary capacitor may be formed as the light shielding portion.
Further, for example, when the liquid crystal display element substrate is a common electrode substrate, as described above, a black matrix is formed as the light shielding portion.
Each will be described below.

(1)ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極
本発明に用いられるゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、信号電圧が加えられることにより、液晶を駆動させるものである。
(1) Gate electrode, source electrode, and drain electrode The gate electrode, source electrode, and drain electrode used in the present invention drive a liquid crystal when a signal voltage is applied thereto.

ゲート電極およびソース電極は、図1に例示するように縦横に配列されるが、両方が遮光性を有していてもよく、いずれか一方が遮光性を有していてもよい。すなわち、ゲート電極およびソース電極は、両方が遮光部であってもよく、いずれか一方が遮光部であってもよい。ゲート電極およびソース電極の両方が遮光部である場合は、上記第一露光工程での感光性樹脂層の未露光領域が、ゲート電極およびソース電極に対応してマトリクス状のパターンとなる。また、ゲート電極およびソース電極のいずれか一方が遮光部である場合は、上記第一露光工程での感光性樹脂層の未露光領域が、ゲート電極またはソース電極に対応してストライプ状のパターンとなる。   Although the gate electrode and the source electrode are arranged vertically and horizontally as illustrated in FIG. 1, both may have a light shielding property, or one of them may have a light shielding property. That is, both the gate electrode and the source electrode may be light shielding portions, or one of them may be a light shielding portion. In the case where both the gate electrode and the source electrode are light shielding portions, the unexposed areas of the photosensitive resin layer in the first exposure step have a matrix pattern corresponding to the gate electrode and the source electrode. Further, when either one of the gate electrode and the source electrode is a light shielding portion, an unexposed region of the photosensitive resin layer in the first exposure step has a stripe pattern corresponding to the gate electrode or the source electrode. Become.

ゲート電極およびソース電極のいずれか一方が遮光性を有する場合、他方は透明性を有するものとなる。
遮光性を有するゲート電極としては、一般的な金属電極を用いることができる。金属電極としては、例えば、クロム、アルミニウム、タンタル、タングステン、チタン、モリブデン等が挙げられる。また、透明性を有するゲート電極としては、透明導電体が用いられ、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)等が挙げられる。
When either one of the gate electrode and the source electrode has light shielding properties, the other has transparency.
As the light-shielding gate electrode, a general metal electrode can be used. Examples of the metal electrode include chromium, aluminum, tantalum, tungsten, titanium, molybdenum, and the like. In addition, a transparent conductor is used as the gate electrode having transparency, and examples thereof include indium oxide, tin oxide, and indium tin oxide (ITO).

遮光性を有するソース電極としては、上記ゲート電極と同様に、一般的な金属電極を用いることができる。また、透明性を有するソース電極としては、上記ゲート電極と同様に、透明導電体を用いることができる。   As the light-shielding source electrode, a general metal electrode can be used as in the case of the gate electrode. As the source electrode having transparency, a transparent conductor can be used as in the case of the gate electrode.

また、ドレイン電極としては、上記ゲート電極およびソース電極と同様に、遮光性を有していてもよく、透明性を有していてもよい。   Further, the drain electrode may have a light shielding property or may have transparency as in the case of the gate electrode and the source electrode.

金属電極は遮光性を有するので、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極が金属電極であれば、例えば図2(b)において基材側から露光した場合、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極が設けられている領域は露光光が照射されず、未露光領域となる。   Since the metal electrode has a light shielding property, if the gate electrode, the source electrode and the drain electrode are metal electrodes, for example, when exposed from the substrate side in FIG. 2B, the gate electrode, the source electrode and the drain electrode are provided. The exposed area is not irradiated with exposure light and becomes an unexposed area.

ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の形成方法としては、化学蒸着(CVD)法、または、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着(PVD)法が挙げられる。   As a formation method of a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, chemical vapor deposition (CVD) method or physical vapor deposition (PVD) methods, such as sputtering method and an ion plating method, are mentioned.

(2)TFT
本発明に用いられるTFTは、少なくとも半導体層を有するものである。
半導体層は、ゲート電極と、ソース電極およびドレイン電極との間に形成され、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と電気的に接続されている。
この半導体層としては、一般的にTFTに用いられる半導体層を用いることができ、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン等が挙げられる。
(2) TFT
The TFT used in the present invention has at least a semiconductor layer.
The semiconductor layer is formed between the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, and is electrically connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode.
As this semiconductor layer, a semiconductor layer generally used for a TFT can be used, and examples thereof include amorphous silicon, polysilicon, single crystal silicon, and the like.

半導体層の形成方法としては、CVD法、または、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のPVD法が挙げられる。   Examples of the method for forming the semiconductor layer include a CVD method, or a PVD method such as a sputtering method or an ion plating method.

(3)ブラックマトリクス
本発明に用いられるブラックマトリクスは、本発明により得られる液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子において、配線近傍からの光漏れを防いだり、外光がTFTに入射することによるオフ時のリーク電流の発生を防いだりするために設けられるものである。
(3) Black matrix The black matrix used in the present invention is a liquid crystal display element using the substrate for a liquid crystal display element obtained according to the present invention, which prevents light leakage from the vicinity of the wiring and allows external light to enter the TFT. This is provided in order to prevent the occurrence of a leakage current during OFF.

ブラックマトリクスの形成材料としては、例えば、黒色着色剤を含有する樹脂、または、クロム、酸化クロム、窒化クロム等の金属もしくは金属化合物が挙げられる。金属もしくは金属化合物を用いたブラックマトリクスとしては、例えば、CrO膜(xは任意の数)およびCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrO膜(xは任意の数)、CrN膜(yは任意の数)およびCr膜が3層積層されたものであってもよい。 Examples of the black matrix forming material include a resin containing a black colorant, or a metal or a metal compound such as chromium, chromium oxide, or chromium nitride. As a black matrix using a metal or a metal compound, for example, a CrO x film (x is an arbitrary number) and a Cr film laminated in two layers may be used, and CrO with a further reduced reflectivity may be used. Three layers of an x film (x is an arbitrary number), a CrN y film (y is an arbitrary number), and a Cr film may be laminated.

黒色着色剤を含有する樹脂を用いたブラックマトリクスは、黒色着色剤を含有する感光性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、フォトリソグラフィー法を利用してこの塗膜をパターニングすることにより形成することができる。   A black matrix using a resin containing a black colorant is formed by applying a photosensitive resin composition containing a black colorant to form a coating film, and then patterning the coating film using a photolithography method. Can be formed.

また、金属もしくは金属化合物を用いたブラックマトリクスは、スパッタリング法や真空蒸着法等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法を利用してこの薄膜をパターニングすることにより形成することができる。また、無電界メッキ法や印刷法等を用いてブラックマトリクスを形成することもできる。   In addition, a black matrix using a metal or a metal compound can be formed by forming a thin film by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and patterning the thin film using a photolithography method. Further, the black matrix can be formed by using an electroless plating method, a printing method, or the like.

ブラックマトリクスの厚みとしては、スパッタリング法や真空蒸着法を用いる場合には0.2μm〜0.4μm程度、塗布法や印刷法を用いる場合には0.5μm〜2μm程度とすることができる。   The thickness of the black matrix can be about 0.2 μm to 0.4 μm when a sputtering method or a vacuum deposition method is used, and about 0.5 μm to 2 μm when a coating method or a printing method is used.

3.電極層形成工程
本発明においては、上記隔壁形成工程前に、基材上に電極層を形成する電極層形成工程を行ってもよい。この電極層形成工程は、上記遮光部形成工程前に行ってもよく、上記遮光部形成工程後に行ってもよい。遮光部形成工程および電極層形成工程の順序は、本発明により得られる液晶表示素子用基板の用途に応じて適宜選択される。
3. Electrode Layer Forming Step In the present invention, an electrode layer forming step for forming an electrode layer on the substrate may be performed before the partition forming step. This electrode layer forming step may be performed before the light shielding portion forming step or after the light shielding portion forming step. The order of the light shielding part forming step and the electrode layer forming step is appropriately selected according to the use of the liquid crystal display element substrate obtained by the present invention.

本発明に用いられる電極層は、透明電極である。上記の第一露光工程にて、感光性樹脂層に対して、電極層およびパターン状の遮光部が形成された基材側からパターン状の遮光部をマスクとして露光するため、電極層は透明性が要求されるのである。   The electrode layer used in the present invention is a transparent electrode. In the first exposure step, the photosensitive resin layer is exposed from the substrate side on which the electrode layer and the patterned light-shielding portion are formed using the patterned light-shielding portion as a mask, so that the electrode layer is transparent Is required.

電極層の形成材料としては、透明導電体が用いられ、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)等が好ましく挙げられる。   As a material for forming the electrode layer, a transparent conductor is used, and for example, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO) and the like are preferable.

例えば、液晶表示素子用基板を、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子に適用する場合であって、液晶表示素子用基板がTFT基板である場合には、電極層は画素電極とされる。一方、液晶表示素子用基板が共通電極基板である場合には、電極層は共通電極とされる。   For example, when the liquid crystal display element substrate is applied to an active matrix type liquid crystal display element using TFT, and the liquid crystal display element substrate is a TFT substrate, the electrode layer is a pixel electrode. . On the other hand, when the liquid crystal display element substrate is a common electrode substrate, the electrode layer is a common electrode.

電極層の形成方法としては、例えば化学蒸着(CVD)法や、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着(PVD)法などを挙げることができる。   Examples of the method for forming the electrode layer include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, and vacuum deposition.

4.配向膜形成工程
本発明においては、上記の遮光部形成工程および電極層形成工程の後に、電極層およびパターン状の遮光部が形成された基材上に配向膜を形成する配向膜形成工程を行ってもよい。この配向膜形成工程は、上記隔壁形成工程前に行ってもよく、上記隔壁形成工程後に行ってもよい。
4). Alignment film forming step In the present invention, after the light shielding portion forming step and the electrode layer forming step, an alignment film forming step of forming an alignment film on the substrate on which the electrode layer and the patterned light shielding portion are formed is performed. May be. This alignment film formation step may be performed before the partition formation step or after the partition formation step.

本発明に用いられる配向膜は、液晶の配向制御が可能なものであれば特に限定されるものではない。配向膜としては、例えばラビング処理を施したラビング配向膜や、光配向処理を施した光配向膜などを用いることができる。中でも、光配向膜を用いることが好ましい。光配向処理は非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用であるからである。   The alignment film used in the present invention is not particularly limited as long as the alignment of the liquid crystal can be controlled. As the alignment film, for example, a rubbing alignment film subjected to a rubbing process, a photo alignment film subjected to a photo alignment process, or the like can be used. Among these, it is preferable to use a photo-alignment film. This is because the photo-alignment process is a non-contact alignment process, which is useful in that it does not generate static electricity or dust and can quantitatively control the alignment process.

光配向膜は、後述する光配向膜の構成材料を塗布した基板に偏光を制御した光を照射し、光励起反応(分解、異性化、二量化)を生じさせて得られた膜に異方性を付与することによりその膜上の液晶分子を配向させるものである。   The photo-alignment film is anisotropic to the film obtained by irradiating the substrate coated with the constituent material of the photo-alignment film, which will be described later, with light whose polarization is controlled to cause a photoexcitation reaction (decomposition, isomerization, dimerization). Is used to align the liquid crystal molecules on the film.

本発明に用いられる光配向膜の構成材料は、光を照射して光励起反応を生じることにより、液晶を配向させる効果(光配列性:photoaligning)を有するものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、大きく、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光反応型の材料と、光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光異性化型の材料とに分けることができる。   The constituent material of the photo-alignment film used in the present invention is not particularly limited as long as it has an effect of aligning liquid crystals (photoalignment) by irradiating light to cause a photoexcitation reaction. . As such materials, there are large photoreactive materials that impart anisotropy to the photoalignment film by causing a photoreaction, and anisotropy is imparted to the photoalignment film by causing a photoisomerization reaction. It can be divided into photoisomerization type materials.

光配向膜の構成材料が光励起反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち10nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、250nm〜380nmの範囲内であることがより好ましい。
以下、光反応型の材料および光異性化型の材料について説明する。
The wavelength region of the light that causes the photo-excited reaction of the constituent material of the photo-alignment film is preferably in the ultraviolet light range, that is, in the range of 10 nm to 400 nm, and more preferably in the range of 250 nm to 380 nm.
Hereinafter, the photoreactive material and the photoisomerization type material will be described.

(1)光反応型
光反応型の材料とは、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する材料である。本発明に用いられる光反応型の材料としては、このような特性を有するものであれば特に限定されるものではないが、これらの中でも、光二量化反応または光分解反応を生じることにより上記光配向膜に異方性を付与する材料であることが好ましい。
(1) Photoreactive type The photoreactive type material is a material that imparts anisotropy to the photo-alignment film by causing a photoreaction. The photoreactive material used in the present invention is not particularly limited as long as it has such characteristics. Among these, the photo-alignment is caused by causing a photodimerization reaction or a photodecomposition reaction. A material that imparts anisotropy to the film is preferred.

ここで、光二量化反応とは、光照射により偏光方向に配向した反応部位がラジカル重合して分子2個が重合する反応をいい、この反応により偏光方向の配向を安定化し、光配向膜に異方性を付与することができるものである。また、光分解反応とは、光照射により偏光方向に配向したポリイミドなどの分子鎖を分解する反応をいい、この反応により偏光方向に垂直な方向に配向した分子鎖を残し、光配向膜に異方性を付与することができるものである。本発明においては、これらの光反応型の材料の中でも、露光感度が高く、材料選択の幅が広いことから、光二量化反応により光配向膜に異方性を付与する材料を用いることがより好ましい。   Here, the photodimerization reaction refers to a reaction in which a reaction site oriented in the polarization direction by light irradiation undergoes radical polymerization and two molecules are polymerized. This reaction stabilizes the orientation in the polarization direction and makes the photo-alignment film different. It is possible to impart directionality. The photolysis reaction is a reaction that decomposes molecular chains such as polyimide oriented in the polarization direction by light irradiation. This reaction leaves a molecular chain oriented in the direction perpendicular to the polarization direction, and is different from the photo-alignment film. It is possible to impart directionality. In the present invention, among these photoreactive materials, it is more preferable to use a material that imparts anisotropy to the photoalignment film by a photodimerization reaction because of high exposure sensitivity and a wide range of material selection. .

光二量化反応を利用した光反応型の材料としては、光二量化反応により光配向膜に異方性を付与することができる材料であれば特に限定されるものではないが、ラジカル重合性の官能基を有し、かつ、偏光方向により吸収を異にする二色性を有する光二量化反応性化合物を含むことが好ましい。偏光方向に配向した反応部位をラジカル重合することにより、光二量化反応性化合物の配向が安定化し、光配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   The photoreactive material utilizing the photodimerization reaction is not particularly limited as long as it is a material that can impart anisotropy to the photoalignment film by the photodimerization reaction, but it is a radical polymerizable functional group. It is preferable to include a photodimerization reactive compound having dichroism that has different absorption depending on the polarization direction. This is because by radical polymerization of the reaction site oriented in the polarization direction, the orientation of the photodimerization reactive compound is stabilized and anisotropy can be easily imparted to the photo-alignment film.

このような特性を有する光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基およびシンナモイル基から選ばれる少なくとも1種の反応部位を有する二量化反応性ポリマーを挙げることができる。   Examples of the photodimerization reactive compound having such characteristics include a dimerization reactive polymer having at least one reactive site selected from cinnamate ester, coumarin, quinoline, chalcone group and cinnamoyl group as a side chain. Can do.

これらの中でも光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリンまたはキノリンのいずれかを含む二量化反応性ポリマーであることが好ましい。偏光方向に配向したα、β不飽和ケトンの二重結合が反応部位となってラジカル重合することにより、光配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   Among these, the photodimerization reactive compound is preferably a dimerization reactive polymer containing cinnamate, coumarin or quinoline as a side chain. This is because anisotropy can be easily imparted to the photo-alignment film by radical polymerization of α and β unsaturated ketone double bonds aligned in the polarization direction as reaction sites.

上記二量化反応性ポリマーの主鎖としては、ポリマー主鎖として一般に知られているものであれば特に限定されるものではないが、芳香族炭化水素基などの、上記側鎖の反応部位同士の相互作用を妨げるようなπ電子を多く含む置換基を有していないものであることが好ましい。   The main chain of the dimerization reactive polymer is not particularly limited as long as it is generally known as a polymer main chain, but the reaction sites of the side chains such as aromatic hydrocarbon groups are not limited. It is preferable that it does not have a substituent containing a lot of π electrons that hinders the interaction.

上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、5,000〜40,000の範囲内であることが好ましく、10,000〜20,000の範囲内であることがより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定することができる。上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、光配向膜に適度な異方性を付与することができない場合がある。逆に、大きすぎると、光配向膜形成時の塗工液の粘度が高くなり、均一な塗膜を形成しにくい場合がある。   The weight average molecular weight of the dimerization reactive polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 5,000 to 40,000, and is preferably in the range of 10,000 to 20,000. Is more preferable. The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method. If the weight average molecular weight of the dimerization reactive polymer is too small, it may not be possible to impart appropriate anisotropy to the photo-alignment film. On the other hand, if it is too large, the viscosity of the coating liquid at the time of forming the photo-alignment film becomes high and it may be difficult to form a uniform coating film.

二量化反応性ポリマーとしては、下記式(1)で表される化合物を例示することができる。   As a dimerization reactive polymer, the compound represented by following formula (1) can be illustrated.

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式において、M11およびM12は、それぞれ独立して、単重合体または共重合体の単量体単位を表す。例えば、エチレン、アクリレート、メタクリレート、2−クロロアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、2−クロロアクリルアミド、スチレン誘導体、マレイン酸誘導体、シロキサンなどが挙げられる。M12としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレートまたはヒドロキシアルキルメタクリレートであってもよい。xおよびyは、共重合体とした場合の各単量体単位のモル比を表すものであり、それぞれ、0<x≦1、0≦y<1であり、かつ、x+y=1を満たす数である。nは4〜30,000の整数を表す。DおよびDは、スペーサー単位を表す。 In the above formula, M 11 and M 12 each independently represent a monomer unit of a monopolymer or a copolymer. Examples thereof include ethylene, acrylate, methacrylate, 2-chloroacrylate, acrylamide, methacrylamide, 2-chloroacrylamide, styrene derivatives, maleic acid derivatives, and siloxane. M 12 may be acrylonitrile, methacrylonitrile, methacrylate, methyl methacrylate, hydroxyalkyl acrylate or hydroxyalkyl methacrylate. x and y represent the molar ratio of each monomer unit in the case of a copolymer, and are numbers satisfying 0 <x ≦ 1, 0 ≦ y <1 and satisfying x + y = 1, respectively. It is. n represents an integer of 4 to 30,000. D 1 and D 2 represent a spacer unit.

は−A−(Z−B−Z−で表される基であり、Rは−A−(Z−B−Z−で表される基である。ここで、AおよびBは、それぞれ独立して、共有単結合、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、または置換基を有していてもよい1,4−フェニレンを表す。また、ZおよびZは、それぞれ独立して、共有単結合、−CH−CH−、−CHO−、−OCH−、−CONR−、−RNCO−、−COO−または−OOC−を表す。Rは、水素原子または低級アルキル基であり、Zは、水素原子、置換基を有していてもよい、炭素数1〜12のアルキルまたはアルコキシ、シアノ、ニトロ、ハロゲンである。zは、0〜4の整数である。Eは、光二量化反応部位を表し、例えば、ケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基、シンナモイル基などが挙げられる。jおよびkは、それぞれ独立して、0または1である。 R 1 is a group represented by -A 1- (Z 1 -B 1 ) z -Z 2- , and R 2 is represented by -A 1- (Z 1 -B 1 ) z -Z 3-. It is a group. Here, A 1 and B 1 are each independently a covalent single bond, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2, It represents 5-diyl or 1,4-phenylene which may have a substituent. Z 1 and Z 2 are each independently a covalent single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CONR—, —RNCO—, —COO— or — Represents OOC-. R is a hydrogen atom or a lower alkyl group, and Z 3 is a hydrogen atom or an alkyl or alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, which may have a substituent, cyano, nitro, or halogen. z is an integer of 0-4. E 1 represents a photodimerization reaction site, and examples thereof include cinnamic acid ester, coumarin, quinoline, chalcone group, cinnamoyl group and the like. j and k are each independently 0 or 1.

このような二量化反応性ポリマーとしては、具体的に下記式(1-1)〜(1-4)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of such a dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-4).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

また、上記二量化反応性ポリマーとして、より具体的には下記式(1-5)〜(1-8)で表される化合物を挙げることができる。   More specific examples of the dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (1-5) to (1-8).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

本発明においては、光二量化反応性化合物として、上述した化合物の中から、要求特性に応じて光二量化反応部位や置換基を種々選択することができる。また、光二量化反応性化合物は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   In the present invention, as the photodimerization reactive compound, various photodimerization reaction sites and substituents can be selected from the above-mentioned compounds according to required characteristics. Moreover, the photodimerization reactive compound can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、光二量化反応を利用した光反応型の材料としては、上記光二量化反応性化合物のほか、光配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。   In addition to the photodimerization reactive compound, the photoreactive material using photodimerization reaction may contain an additive within a range that does not interfere with the photoalignment property of the photoalignment film. Examples of the additive include a polymerization initiator and a polymerization inhibitor.

重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光二量化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光二量化反応性化合物に対し、0.001重量%〜20重量%の範囲内であることが好ましく、0.1重量%〜5重量%の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始(禁止)されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。   The polymerization initiator or polymerization inhibitor may be appropriately selected from generally known compounds according to the type of the photodimerization reactive compound. The addition amount of the polymerization initiator or the polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.001% by weight to 20% by weight, and in the range of 0.1% by weight to 5% by weight with respect to the photodimerization reactive compound. It is more preferable that This is because if the addition amount of the polymerization initiator or polymerization inhibitor is too small, the polymerization may not be started (prohibited), whereas if too large, the reaction may be inhibited.

光分解反応を利用した光反応型の材料としては、例えば日産化学工業(株)製のポリイミド「RN1199」などを挙げることができる。また、光二量化反応を利用した光反応型の材料としては、例えばRolic technologies社製の「ROP102」、「ROP103」などを挙げることができる。   Examples of the photoreactive material utilizing photolysis reaction include polyimide “RN1199” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Examples of the photoreactive material using photodimerization reaction include “ROP102” and “ROP103” manufactured by Rolic technologies.

(2)光異性化型
光異性化型の材料とは、光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する材料である。本発明に用いられる光異性化型の材料としては、このような特性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、光異性化反応を生じることにより上記光配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含むものであることが好ましい。このような光異性化反応性化合物を含むことにより、光照射により、複数の異性体のうち安定な異性体が増加し、それにより光配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
(2) Photoisomerization type A photoisomerization type material is a material that imparts anisotropy to a photo-alignment film by causing a photoisomerization reaction. The photoisomerization type material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a material having such characteristics, but anisotropy is caused in the photoalignment film by causing a photoisomerization reaction. It is preferable that it contains the photoisomerization reactive compound to provide. By including such a photoisomerization-reactive compound, a stable isomer among a plurality of isomers is increased by light irradiation, so that anisotropy can be easily imparted to the photo-alignment film. It is.

光異性化反応性化合物としては、上記のような特性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、偏光方向により吸収を異にする二色性を有し、かつ、光照射により光異性化反応を生じるものであることが好ましい。このような特性を有する光異性化反応性化合物の偏光方向に配向した反応部位の異性化を生じさせることにより、上記光配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   The photoisomerization reactive compound is not particularly limited as long as it is a material having the above-mentioned characteristics, but has a dichroism that makes absorption different depending on the polarization direction, and can be irradiated by light irradiation. It is preferable that it causes an isomerization reaction. This is because anisotropy can be easily imparted to the photo-alignment film by causing isomerization of the reaction site oriented in the polarization direction of the photoisomerization-reactive compound having such characteristics.

また、光異性化反応性化合物が生じる光異性化反応としては、シス−トランス異性化反応であることが好ましい。光照射によりシス体またはトランス体のいずれかの異性体が増加し、それにより光配向膜に異方性を付与することができるからである。   Further, the photoisomerization reaction in which the photoisomerization reactive compound is generated is preferably a cis-trans isomerization reaction. This is because either the cis isomer or the trans isomer is increased by light irradiation, whereby anisotropy can be imparted to the photo-alignment film.

光異性化反応性化合物としては、単分子化合物、または、光もしくは熱により重合する重合性モノマーを挙げることができる。これらは用いられる液晶の種類に応じて適宜選択すればよいが、光照射により光配向膜に異方性を付与した後、ポリマー化することにより、その異方性を安定化することができることから、重合性モノマーを用いることが好ましい。このような重合性モノマーの中でも、光配向膜に異方性を付与した後、その異方性を良好な状態に維持したまま容易にポリマー化できることから、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマーであることが好ましい。   Examples of the photoisomerization-reactive compound include a monomolecular compound and a polymerizable monomer that is polymerized by light or heat. These may be appropriately selected according to the type of liquid crystal used, but the anisotropy can be stabilized by polymerizing after imparting anisotropy to the photo-alignment film by light irradiation. It is preferable to use a polymerizable monomer. Among such polymerizable monomers, an acrylate monomer and a methacrylate monomer are preferable because anisotropy is imparted to the photo-alignment film and the polymer can be easily polymerized while maintaining the anisotropy in a good state. .

上記重合性モノマーは、単官能のモノマーであっても、多官能のモノマーであってもよいが、ポリマー化による光配向膜の異方性がより安定なものとなることから、2官能のモノマーであることが好ましい。   The polymerizable monomer may be a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer. However, since the anisotropy of the photo-alignment film due to polymerization becomes more stable, the bifunctional monomer It is preferable that

このような光異性化反応性化合物としては、具体的には、アゾベンゼン骨格やスチルベン骨格などのシス−トランス異性化反応性骨格を有する化合物を挙げることができる。   Specific examples of such a photoisomerization-reactive compound include compounds having a cis-trans isomerization-reactive skeleton such as an azobenzene skeleton or a stilbene skeleton.

この場合に、分子内に含まれるシス−トランス異性化反応性骨格の数は、1つであっても2つ以上であってもよいが、液晶の配向制御、特に強誘電性液晶の配向制御が容易となることから、2つであることが好ましい。   In this case, the number of cis-trans isomerization reactive skeletons contained in the molecule may be one or two or more. However, liquid crystal alignment control, particularly ferroelectric liquid crystal alignment control. It is preferable that the number is two.

上記シス−トランス異性化反応性骨格は、液晶分子との相互作用をより高めるために置換基を有していてもよい。置換基は、液晶分子との相互作用を高めることができ、かつ、シス−トランス異性化反応性骨格の配向を妨げないものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カルボキシル基、スルホン酸ナトリウム基、水酸基などが挙げられる。これらの構造は、用いられる液晶の種類に応じて、適宜選択することができる。   The cis-trans isomerization reactive skeleton may have a substituent in order to further enhance the interaction with the liquid crystal molecules. The substituent is not particularly limited as long as it can enhance the interaction with the liquid crystal molecules and does not interfere with the orientation of the cis-trans isomerization reactive skeleton, and examples thereof include a carboxyl group and a sulfonic acid. A sodium group, a hydroxyl group, etc. are mentioned. These structures can be appropriately selected according to the type of liquid crystal used.

また、光異性化反応性化合物としては、分子内にシス−トランス異性化反応性骨格以外にも、液晶分子との相互作用をより高められるように、芳香族炭化水素基などのπ電子が多く含まれる基を有していてもよく、シス−トランス異性化反応性骨格と芳香族炭化水素基は、結合基を介して結合していてもよい。結合基は、液晶分子との相互作用を高められるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、−COO−、−OCO−、−O−、−C≡C−、−CH−CH−、−CHO−、−OCH−などが挙げられる。 In addition to the cis-trans isomerization reactive skeleton, the photoisomerization reactive compound contains many π electrons such as aromatic hydrocarbon groups so that the interaction with the liquid crystal molecules can be further enhanced. It may have an included group, and the cis-trans isomerization reactive skeleton and the aromatic hydrocarbon group may be bonded via a bonding group. The bonding group is not particularly limited as long as it can enhance the interaction with the liquid crystal molecule. For example, —COO—, —OCO—, —O—, —C≡C—, —CH 2 —CH 2- , —CH 2 O—, —OCH 2 — and the like can be mentioned.

なお、光異性化反応性化合物として、重合性モノマーを用いる場合には、上記シス−トランス異性化反応性骨格を、側鎖として有していることが好ましい。上記シス−トランス異性化反応性骨格を側鎖として有していることにより、光配向膜に付与される異方性の効果がより大きなものとなり、液晶の配向制御、中でも強誘電性液晶の配向制御に特に適したものとなるからである。この場合に、前述した分子内に含まれる芳香族炭化水素基や結合基は、液晶分子との相互作用が高められるように、シス−トランス異性化反応性骨格と共に、側鎖に含まれていることが好ましい。   In addition, when using a polymerizable monomer as a photoisomerization reactive compound, it is preferable to have the said cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain. By having the cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain, the effect of anisotropy imparted to the photo-alignment film becomes greater, and the alignment control of the liquid crystal, particularly the alignment of the ferroelectric liquid crystal. This is because it is particularly suitable for control. In this case, the aromatic hydrocarbon group or bonding group contained in the molecule is contained in the side chain together with the cis-trans isomerization reactive skeleton so that the interaction with the liquid crystal molecule is enhanced. It is preferable.

また、上記重合性モノマーの側鎖には、シス−トランス異性化反応性骨格が配向しやすくなるように、アルキレン基などの脂肪族炭化水素基をスペーサーとして有していてもよい。   Further, the side chain of the polymerizable monomer may have an aliphatic hydrocarbon group such as an alkylene group as a spacer so that the cis-trans isomerization reactive skeleton can be easily oriented.

上述したような単分子化合物または重合性モノマーの光異性化反応性化合物の中でも、本発明に用いられる光異性化反応性化合物としては、分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物であることが好ましい。アゾベンゼン骨格は、π電子を多く含むため、液晶分子との相互作用が高く、液晶の配向制御、中でも強誘電性液晶の配向制御に特に適しているからである。   Among the photoisomerization reactive compounds of the monomolecular compound or polymerizable monomer as described above, the photoisomerization reactive compound used in the present invention is preferably a compound having an azobenzene skeleton in the molecule. This is because the azobenzene skeleton contains a lot of π electrons, and thus has a high interaction with liquid crystal molecules, and is particularly suitable for controlling the alignment of liquid crystals, particularly for aligning ferroelectric liquid crystals.

以下、アゾベンゼン骨格が光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与できる理由について説明する。まず、アゾベンゼン骨格に、直線偏光紫外光を照射すると、下記式に示されるように、分子長軸が偏光方向に配向しているトランス体のアゾベンゼン骨格が、シス体に変化する。   Hereinafter, the reason why an anisotropy can be imparted to the photo-alignment film by causing the azobenzene skeleton to undergo a photoisomerization reaction will be described. First, when the azobenzene skeleton is irradiated with linearly polarized ultraviolet light, the trans azobenzene skeleton having the molecular long axis oriented in the polarization direction is changed to a cis isomer as shown in the following formula.

Figure 2008026387
Figure 2008026387

アゾベンゼン骨格のシス体は、トランス体に比べて化学的に不安定であるため、熱的にまたは可視光を吸収してトランス体に戻るが、このとき、上記式の左のトランス体になるか右のトランス体になるかは同じ確率で起こる。そのため、紫外光を吸収し続けると、右側のトランス体の割合が増加し、アゾベンゼン骨格の平均配向方向は紫外光の偏光方向に対して垂直になる。本発明においては、この現象を利用することにより、アゾベンゼン骨格の配向方向を揃え、光配向膜に異方性を付与し、その膜上の液晶分子の配向を制御することができるのである。   Since the cis isomer of the azobenzene skeleton is chemically unstable compared to the trans isomer, it thermally or absorbs visible light and returns to the trans isomer. Whether to become the right transformer body occurs with the same probability. Therefore, if the ultraviolet light is continuously absorbed, the ratio of the right-side trans isomer increases, and the average orientation direction of the azobenzene skeleton becomes perpendicular to the polarization direction of the ultraviolet light. In the present invention, by utilizing this phenomenon, the alignment direction of the azobenzene skeleton is aligned, anisotropy is imparted to the photo-alignment film, and the alignment of liquid crystal molecules on the film can be controlled.

このような分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物のうち、単分子化合物としては、例えば、下記式(2)で表される化合物を挙げることができる。   Among such compounds having an azobenzene skeleton in the molecule, examples of the monomolecular compound include compounds represented by the following formula (2).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式中、R41は各々独立して、ヒドロキシ基を表す。R42は−(A41−B41−A41−(D41−で表される連結基を表し、R43は(D41−(A41−B41−A41−で表される連結基を表す。ここで、A41は二価の炭化水素基を表し、B41は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、mは0〜3の整数を表す。D41は、mが0のとき二価の炭化水素基を表し、mが1〜3の整数のとき−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、nは0または1を表す。R44は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。R45は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。 In the above formula, R 41 each independently represents a hydroxy group. R 42 is - (A 41 -B 41 -A 41 ) m - (D 41) n - represents a linking group represented by, R 43 is (D 41) n - (A 41 -B 41 -A 41) m represents a linking group represented by-. Here, A 41 represents a divalent hydrocarbon group, B 41 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— or —OCONH—, and m represents Represents an integer of 0 to 3; D 41 represents a divalent hydrocarbon group when m is 0, and —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— when m is an integer of 1 to 3. Alternatively, -OCONH- is represented, and n represents 0 or 1. R 44 each independently represents a halogen atom, a carboxy group, a halogenated methyl group, a halogenated methoxy group, a cyano group, a nitro group, a methoxy group or a methoxycarbonyl group. However, the carboxy group may form a salt with an alkali metal. R 45 each independently represents a carboxy group, a sulfo group, a nitro group, an amino group or a hydroxy group. However, the carboxy group or the sulfo group may form a salt with the alkali metal.

上記式で表される化合物の具体例としては、下記式(2-1)〜(2-4)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula include compounds represented by the following formulas (2-1) to (2-4).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

また、上記アゾベンゼン骨格を側鎖として有する重合性モノマーとしては、例えば、下記式(3)で表される化合物を挙げることができる。   Moreover, as a polymerizable monomer which has the said azobenzene skeleton as a side chain, the compound represented by following formula (3) can be mentioned, for example.

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式中、R51は各々独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルオキシ基、ビニルオキシカルボニル基、ビニルイミノカルボニル基、ビニルイミノカルボニルオキシ基、ビニル基、イソプロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニルオキシ基、イソプロペニル基またはエポキシ基を表す。R52は−(A51−B51−A51−(D51−で表される連結基を表し、R53は(D51−(A51−B51−A51−で表される連結基を表す。ここで、A51は二価の炭化水素基を表し、B51は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、mは0〜3の整数を表す。D51は、mが0のとき二価の炭化水素基を表し、mが1〜3の整数のとき−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、nは0または1を表す。R54は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。R55は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。 In the above formula, each R 51 is independently (meth) acryloyloxy group, (meth) acrylamide group, vinyloxy group, vinyloxycarbonyl group, vinyliminocarbonyl group, vinyliminocarbonyloxy group, vinyl group, isopropenyloxy. Represents a group, isopropenyloxycarbonyl group, isopropenyliminocarbonyl group, isopropenyliminocarbonyloxy group, isopropenyl group or epoxy group. R 52 is - (A 51 -B 51 -A 51 ) m - (D 51) n - represents a linking group represented by, R 53 is (D 51) n - (A 51 -B 51 -A 51) m represents a linking group represented by-. Here, A 51 represents a divalent hydrocarbon group, B 51 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— or —OCONH—, and m represents Represents an integer of 0 to 3; D 51 represents a divalent hydrocarbon group when m is 0, and when m is an integer of 1 to 3, —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— Alternatively, -OCONH- is represented, and n represents 0 or 1. R 54 each independently represents a halogen atom, a carboxy group, a halogenated methyl group, a halogenated methoxy group, a cyano group, a nitro group, a methoxy group or a methoxycarbonyl group. However, the carboxy group may form a salt with an alkali metal. R 55 each independently represents a carboxy group, a sulfo group, a nitro group, an amino group or a hydroxy group. However, the carboxy group or the sulfo group may form a salt with the alkali metal.

上記式で表される化合物の具体例としては、下記式(3-1)〜(3-4)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula include compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-4).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

本発明においては、このような光異性化反応性化合物の中から、要求特性に応じて、シス−トランス異性化反応性骨格や置換基を種々選択することができる。なお、これらの光異性化反応性化合物は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   In the present invention, various cis-trans isomerization reactive skeletons and substituents can be selected from such photoisomerization reactive compounds according to required characteristics. In addition, these photoisomerization reactive compounds can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明に用いられる光異性化型の材料としては、上記光異性化反応性化合物のほか、光配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記光異性化反応性化合物として重合性モノマーを用いる場合には、添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。   The photoisomerization type material used in the present invention may contain additives in addition to the above-mentioned photoisomerization reactive compound as long as the photoalignment property of the photoalignment film is not hindered. When a polymerizable monomer is used as the photoisomerization reactive compound, examples of the additive include a polymerization initiator and a polymerization inhibitor.

重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光異性化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光異性化反応性化合物に対し、0.001重量%〜20重量%の範囲内であることが好ましく、0.1重量%〜5重量%の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始(禁止)されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。   The polymerization initiator or polymerization inhibitor may be appropriately selected from generally known compounds according to the type of photoisomerization reactive compound. The addition amount of the polymerization initiator or the polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.001% by weight to 20% by weight, and in the range of 0.1% by weight to 5% by weight with respect to the photoisomerization reactive compound. More preferably, it is within. This is because if the addition amount of the polymerization initiator or polymerization inhibitor is too small, the polymerization may not be started (prohibited), whereas if too large, the reaction may be inhibited.

(3)光配向膜の形成方法
本発明において光配向膜を形成するには、まず光配向膜の構成材料を有機溶剤で希釈した光配向膜形成用塗工液を塗布し、乾燥させる。この場合に、光配向膜形成用塗工液中の光二量化反応性化合物または光異性化反応性化合物の含有量は、0.05重量%〜10重量%の範囲内であることが好ましく、0.2重量%〜2重量%の範囲内であることがより好ましい。含有量が上記範囲より少ないと、配向膜に適度な異方性を付与することが困難となり、逆に含有量が上記範囲より多いと、光配向膜形成用塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなるからである。
(3) Forming method of photo-alignment film In order to form the photo-alignment film in the present invention, first, a photo-alignment film-forming coating solution obtained by diluting the constituent material of the photo-alignment film with an organic solvent is applied and dried. In this case, the content of the photodimerization reactive compound or the photoisomerization reactive compound in the photoalignment film forming coating solution is preferably in the range of 0.05 wt% to 10 wt%. More preferably, it is in the range of 2 wt% to 2 wt%. If the content is less than the above range, it becomes difficult to impart appropriate anisotropy to the alignment film. Conversely, if the content is more than the above range, the viscosity of the photo-alignment film-forming coating solution increases. This is because it becomes difficult to form a uniform coating film.

光配向膜形成用塗工液の塗布方法としては、例えばスピンコート法、ロールコート法、ロッドバーコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。   Examples of the application method of the coating liquid for forming a photo-alignment film include spin coating, roll coating, rod bar coating, spray coating, air knife coating, slot die coating, wire bar coating, ink jet, and flexographic printing. Method, screen printing method and the like can be used.

上記光配向膜形成用塗工液を塗布することにより得られる膜の厚みは、1nm〜2000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配列性を得ることができない可能性があり、逆に厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。   The thickness of the film obtained by applying the coating liquid for forming a photo-alignment film is preferably in the range of 1 nm to 2000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. This is because if the thickness of the film is thinner than the above range, sufficient optical alignment may not be obtained, and conversely, if the thickness is thicker than the above range, it may be disadvantageous in cost.

得られた膜には光配向処理を施すことによって異方性を付与する。具体的には、偏光を制御した光を照射することにより、光励起反応を生じさせて異方性を付与することができる。照射する光の波長領域は、用いられる光配向膜の構成材料に応じて適宜選択すればよいが、紫外光域の範囲内、すなわち100nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは250nm〜380nmの範囲内である。また、偏光方向は、上記光励起反応を生じさせることができるものであれば特に限定されるものではない。   Anisotropy is imparted to the obtained film by performing photo-alignment treatment. Specifically, by irradiating light with controlled polarization, an anisotropy can be imparted by causing a photoexcitation reaction. The wavelength range of the light to be irradiated may be appropriately selected according to the constituent material of the photo-alignment film to be used, but is preferably in the ultraviolet light range, that is, in the range of 100 nm to 400 nm, more preferably 250 nm. Within the range of ˜380 nm. The polarization direction is not particularly limited as long as it can cause the photoexcitation reaction.

さらに、光配向膜の構成材料として、光異性化反応性化合物の中でも重合性モノマーを用いた場合には、光配向処理を行った後、加熱することにより、ポリマー化し、光配向膜に付与された異方性を安定化することができる。   Further, when a polymerizable monomer is used as a constituent material of the photo-alignment film, among the photoisomerization-reactive compounds, after photo-alignment treatment, it is polymerized by heating and applied to the photo-alignment film. Anisotropy can be stabilized.

5.反応性液晶層形成工程
本発明においては、上記配向膜形成工程後に、配向膜上に反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層を形成する反応性液晶層形成工程を行ってもよい。
5. Reactive Liquid Crystal Layer Forming Step In the present invention, a reactive liquid crystal layer forming step for forming a reactive liquid crystal layer formed by fixing reactive liquid crystals on the alignment film may be performed after the alignment film forming step.

反応性液晶は配向膜により配向しており、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させ、その配向状態を固定化することにより反応性液晶層を形成することができる。反応性液晶層は、このように反応性液晶の配向状態を固定化してなるものであるので、液晶を配向させる配向膜として機能する。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、液晶と構造が比較的類似しており、液晶との相互作用が強いので、配向膜のみを用いた場合よりも効果的に液晶の配向を制御することができる。   The reactive liquid crystal is aligned by an alignment film. For example, the reactive liquid crystal layer can be formed by polymerizing the reactive liquid crystal by irradiating ultraviolet rays and fixing the alignment state. The reactive liquid crystal layer is formed by fixing the alignment state of the reactive liquid crystal as described above, and thus functions as an alignment film for aligning the liquid crystal. Further, since the reactive liquid crystal is fixed, it has an advantage that it is not affected by temperature or the like. Furthermore, since the reactive liquid crystal has a relatively similar structure to the liquid crystal and has a strong interaction with the liquid crystal, the alignment of the liquid crystal can be controlled more effectively than when only the alignment film is used.

本発明に用いられる反応性液晶としては、ネマチック相を発現するものであることが好ましい。ネマチック相は、液晶相の中でも配向制御が比較的容易であるからである。   The reactive liquid crystal used in the present invention preferably exhibits a nematic phase. This is because the nematic phase is relatively easy to control the alignment among the liquid crystal phases.

また、反応性液晶は、重合性液晶材料を含有することが好ましい。これにより、反応性液晶の配向状態を固定化することが可能になるからである。重合性液晶材料としては、重合性液晶モノマー、重合性液晶オリゴマー、および重合性液晶ポリマーのいずれかを用いることができるが、中でも、重合性液晶モノマーが好適に用いられる。重合性液晶モノマーは、他の重合性液晶材料、すなわち重合性液晶オリゴマーや重合性液晶ポリマーと比較して、より低温で配向が可能であり、かつ配向に際しての感度も高く、容易に配向させることができるからである。   The reactive liquid crystal preferably contains a polymerizable liquid crystal material. This is because the alignment state of the reactive liquid crystal can be fixed. As the polymerizable liquid crystal material, any of a polymerizable liquid crystal monomer, a polymerizable liquid crystal oligomer, and a polymerizable liquid crystal polymer can be used, and among them, a polymerizable liquid crystal monomer is preferably used. The polymerizable liquid crystal monomer can be aligned at a lower temperature than other polymerizable liquid crystal materials, that is, a polymerizable liquid crystal oligomer and a polymerizable liquid crystal polymer, and has high sensitivity in alignment, and can be easily aligned. Because you can.

上記重合性液晶モノマーとしては、重合性官能基を有する液晶モノマーであれば特に限定されるものではなく、例えばモノアクリレートモノマー、ジアクリレートモノマー等が挙げられる。また、これらの重合性液晶モノマーは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The polymerizable liquid crystal monomer is not particularly limited as long as it is a liquid crystal monomer having a polymerizable functional group, and examples thereof include a monoacrylate monomer and a diacrylate monomer. These polymerizable liquid crystal monomers may be used alone or in combination of two or more.

モノアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(4)および(5)で表される化合物を例示することができる。   As a monoacrylate monomer, the compound represented by following formula (4) and (5) can be illustrated, for example.

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式において、A、B、D、EおよびFはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、AおよびB、あるいはDおよびEは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。MおよびMは、水素原子、炭素数3〜9のアルキル基、炭素数3〜9のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とAまたはDとは、炭素数3〜6のアルキレン基等のスペーサーを介して結合していてもよい。 In the above formula, A, B, D, E and F represent benzene, cyclohexane or pyrimidine, and these may have a substituent such as halogen. A and B, or D and E may be bonded via a bonding group such as an acetylene group, a methylene group, or an ester group. M 1 and M 2 may be any of a hydrogen atom, an alkyl group having 3 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 3 to 9 carbon atoms, or a cyano group. Furthermore, the acryloyloxy group at the end of the molecular chain and A or D may be bonded via a spacer such as an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.

ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(6)および(7)に示す化合物を挙げることができる。   Examples of the diacrylate monomer include compounds represented by the following formulas (6) and (7).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式において、XおよびYは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。また、mは2〜20の範囲内の整数を表す。上記式(6)において、Xとしては、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、メチルまたは塩素であることが好ましく、中でも炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、特にCH(CHOCOであることが好ましい。 In the above formula, X and Y are hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl, carbon number 1-20 alkylcarbonyl, C1-C20 alkylcarbonyloxy, halogen, cyano or nitro is represented. M represents an integer in the range of 2-20. In the above formula (6), X is preferably an alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, methyl or chlorine, and especially an alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, especially CH 3 (CH 2 ) 4 OCO. It is preferable that

また、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(8)に示す化合物を挙げることができる。   Moreover, as a diacrylate monomer, the compound shown, for example to following formula (8) can be mentioned.

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式において、Z31およびZ32は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表し、R31、R32およびR33は、各々独立して水素または炭素数1〜5のアルキルを表す。また、kおよびmは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。R31、R32およびR33は、k=1の場合、各々独立して炭素数1〜5のアルキルであり、k=0の場合、各々独立して水素または炭素数1〜5のアルキルであることが好ましい。このR31、R32およびR33は、互いに同じであってもよい。 In the above formula, Z 31 and Z 32 are each independently independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C≡C—. , —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —, wherein R 31 , R 32 and R 33 are each independently hydrogen or carbon number 1 to 5 Represents alkyl. K and m represent 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2 to 8. R 31 , R 32 and R 33 are each independently alkyl having 1 to 5 carbons when k = 1, and each independently being hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbons when k = 0. Preferably there is. R 31 , R 32 and R 33 may be the same as each other.

上記式(8)で表される化合物の具体例としては、下記式(8-1)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (8) include compounds represented by the following formula (8-1).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式において、Z21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表す。また、mは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。 In the above formula, Z 21 and Z 22 are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C≡C—. , -OCH 2 -, - CH 2 O -, - CH 2 CH 2 COO -, - OCOCH 2 CH 2 - represents a. M represents 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2-8.

本発明においては、上記の中でも、上記式(6)および(8)で表される化合物が好適に用いられる。上記式(8)で表される化合物として、具体的には旭電化工業株式会社製の「アデカキラコール PLC-7183」、「アデカキラコール PLC-7209」などを挙げることができる。また、アクリレートモノマーとしては、例えばRolic technologies 社製の「ROF-5101」、「ROF-5102」なども挙げられる。   In the present invention, among the above, compounds represented by the above formulas (6) and (8) are preferably used. Specific examples of the compound represented by the above formula (8) include “Adeka Kiracol PLC-7183” and “Adeka Kiracol PLC-7209” manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. Examples of the acrylate monomer include “ROF-5101” and “ROF-5102” manufactured by Rolic technologies.

また本発明においては、重合性液晶モノマーの中でも、ジアクリレートモノマーが好適である。ジアクリレートモノマーは、配向状態を良好に維持したまま容易に重合させることができるからである。   In the present invention, among the polymerizable liquid crystal monomers, diacrylate monomers are preferred. This is because the diacrylate monomer can be easily polymerized while maintaining the orientation state in a good state.

上述した重合性液晶モノマーは、それ自体がネマチック相を発現するものでなくてもよい。これらの重合性液晶モノマーは、上述したように2種以上を混合して用いてもよいものであり、これらを混合した組成物すなわち反応性液晶が、ネマチック相を発現するものであればよいからである。   The polymerizable liquid crystal monomer described above does not have to exhibit a nematic phase. These polymerizable liquid crystal monomers may be used as a mixture of two or more kinds as described above, because the composition in which these are mixed, that is, the reactive liquid crystal may exhibit a nematic phase. It is.

さらに本発明においては、必要に応じて、上記反応性液晶に光重合開始剤や重合禁止剤等を添加してもよい。例えば、電子線照射により重合性液晶材料を重合させる際には、光重合開始剤が不要な場合はあるが、一般的に用いられている例えば紫外線照射による重合の場合においては、通常光重合開始剤が重合促進のために用いられるからである。   Furthermore, in this invention, you may add a photoinitiator, a polymerization inhibitor, etc. to the said reactive liquid crystal as needed. For example, when polymerizing a polymerizable liquid crystal material by electron beam irradiation, a photopolymerization initiator may not be necessary, but in the case of polymerization by, for example, ultraviolet irradiation, usually photopolymerization is started. This is because the agent is used for promoting the polymerization.

本発明に用いることができる光重合開始剤としては、例えばベンジル(ビベンゾイルとも言う)、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4´−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等を挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。   Examples of the photopolymerization initiator that can be used in the present invention include benzyl (also referred to as bibenzoyl), benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, benzoylbenzoic acid, benzoylmethyl benzoate, and 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl. Sulfide, benzylmethyl ketal, dimethylaminomethylbenzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, methylobenzoylformate, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropyl Phenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4- And propoxythioxanthone. In addition to the photopolymerization initiator, it is also possible to add a sensitizer as long as the object of the present invention is not impaired.

このような光重合開始剤の添加量としては、一般的には0.01〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜5重量%の範囲で上記反応性液晶に添加することができる。   The amount of the photopolymerization initiator added is generally 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. It can be added to the liquid crystal.

反応性液晶層の厚みは、目的とする異方性に応じて適宜調整されるものであり、例えば1nm〜1000nmの範囲内で設定することができ、好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。反応性液晶層の厚みが厚すぎると必要以上の異方性が生じてしまい、また反応性液晶層の厚みが薄すぎると所定の異方性が得られない場合があるからである。   The thickness of the reactive liquid crystal layer is appropriately adjusted according to the target anisotropy, and can be set, for example, within a range of 1 nm to 1000 nm, and preferably within a range of 3 nm to 100 nm. This is because if the reactive liquid crystal layer is too thick, anisotropy more than necessary occurs, and if the reactive liquid crystal layer is too thin, the predetermined anisotropy may not be obtained.

反応性液晶層は、配向膜上に反応性液晶を含む反応性液晶層形成用塗工液を塗布し、配向処理を行い、上記反応性液晶の配向状態を固定化することにより形成することができる。また、反応性液晶層形成用塗工液を塗布するのではなく、ドライフィルム等を予め形成し、これを配向膜上に積層することにより、反応性液晶層を形成してもよい。製造工程の簡便さの観点からは、反応性液晶を溶媒に溶解させて反応性液晶層形成用塗工液を調製し、これを配向膜上に塗布し、溶媒を除去する方法を用いることが好ましい。   The reactive liquid crystal layer may be formed by applying a reactive liquid crystal layer forming coating liquid containing a reactive liquid crystal on the alignment film, performing an alignment treatment, and fixing the alignment state of the reactive liquid crystal. it can. Further, the reactive liquid crystal layer may be formed by forming a dry film or the like in advance and laminating it on the alignment film, instead of applying the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer. From the viewpoint of simplicity of the manufacturing process, it is possible to prepare a reactive liquid crystal layer-forming coating solution by dissolving reactive liquid crystal in a solvent, apply this onto the alignment film, and use a method of removing the solvent. preferable.

上記反応性液晶層形成用塗工液に用いる溶媒としては、上記反応性液晶等を溶解することができ、かつ配向膜の配向能を阻害しないものであれば特に限定されるものではない。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類;メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン等のケトン類;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール類;フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ類;などの1種または2種以上が使用可能である。   The solvent used in the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer is not particularly limited as long as it can dissolve the reactive liquid crystal and the like and does not inhibit the alignment ability of the alignment film. For example, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, n-butylbenzene, diethylbenzene and tetralin; ethers such as methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene and diethylene glycol dimethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2 Ketones such as 1,4-pentanedione; esters such as ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, γ-butyrolactone; 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl Amide solvents such as acetamide; t-butyl alcohol, diacetone alcohol, glycerin, monoacetin, ethylene glycol, triethyleneglycol 1 or 2 types of alcohols such as phenol and hexylene glycol; phenols such as phenol and parachlorophenol; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and ethylene glycol monomethyl ether acetate; is there.

また、単一種の溶媒を使用しただけでは、上記反応性液晶等の溶解性が不十分であったり、配向膜が侵食されたりする場合がある。この場合には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、この不都合を回避することができる。上記の溶媒のなかにあって、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素類およびグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいのは、エーテル類またはケトン類と、グリコール系溶媒との混合系である。   Further, if only a single kind of solvent is used, the solubility of the reactive liquid crystal or the like may be insufficient or the alignment film may be eroded. In this case, this inconvenience can be avoided by using a mixture of two or more solvents. Among the above-mentioned solvents, hydrocarbons and glycol monoether acetate solvents are preferable as the sole solvent, and a mixed system of ethers or ketones and glycol solvent is preferable as the mixed solvent. It is.

反応性液晶層形成用塗工液の濃度は、反応性液晶の溶解性や、反応性液晶層の厚みに依存するため一概には規定できないが、通常は0.1〜40重量%、好ましくは1〜20重量%の範囲で調整される。反応性液晶層形成用塗工液の濃度が上記範囲より低いと、反応性液晶が配向しにくくなる場合があり、逆に反応性液晶層形成用塗工液の濃度が上記範囲より高いと、反応性液晶層形成用塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなる場合があるからである。   The concentration of the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer depends on the solubility of the reactive liquid crystal and the thickness of the reactive liquid crystal layer, but cannot be defined unconditionally, but is usually 0.1 to 40% by weight, preferably It is adjusted in the range of 1 to 20% by weight. When the concentration of the reactive liquid crystal layer forming coating liquid is lower than the above range, the reactive liquid crystal may be difficult to align, and conversely when the concentration of the reactive liquid crystal layer forming coating liquid is higher than the above range, This is because the viscosity of the coating liquid for forming a reactive liquid crystal layer is increased, so that it may be difficult to form a uniform coating film.

さらに、上記反応性液晶層形成用塗工液には、本発明の目的を損なわない範囲内で、下記に示すような化合物を添加することができる。添加できる化合物としては、例えば、多価アルコールと1塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレート;ポリオール基と2個のイソシアネート基を持つ化合物を互いに反応させた後、その反応生成物に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート等の光重合性化合物;アクリル基やメタクリル基を有する光重合性の液晶性化合物;などが挙げられる。
上記反応性液晶に対するこれら化合物の添加量は、本発明の目的が損なわれない範囲で選択される。これらの化合物の添加により、反応性液晶の硬化性が向上し、得られる反応性液晶層の機械強度が増大し、またその安定性が改善される。
Furthermore, the following compounds can be added to the reactive liquid crystal layer-forming coating solution as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of compounds that can be added include polyester (meth) acrylate obtained by reacting (meth) acrylic acid with a polyester prepolymer obtained by condensing polyhydric alcohol and monobasic acid or polybasic acid; A polyurethane (meth) acrylate obtained by reacting a compound having two isocyanate groups with each other and then reacting the reaction product with (meth) acrylic acid; bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolak Type epoxy resins, polycarboxylic acid polyglycidyl esters, polyol polyglycidyl ethers, aliphatic or cycloaliphatic epoxy resins, amine epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, dihydroxybenzene type epoxy resins and the like (meth) Acry Photopolymerizable compound in epoxy (meth) acrylate obtained by reacting an acid; photopolymerizable liquid crystal compound having an acryl group and a methacryl group; and the like.
The amount of these compounds added to the reactive liquid crystal is selected within a range that does not impair the object of the present invention. Addition of these compounds improves the curability of the reactive liquid crystal, increases the mechanical strength of the resulting reactive liquid crystal layer, and improves its stability.

このような反応性液晶層形成用塗工液の塗布方法としては、例えばスピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、ブレードコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、押し出しコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   Examples of the application method of the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer include spin coating, roll coating, printing, dip coating, die coating, casting, bar coating, blade coating, and spray coating. Method, gravure coating method, reverse coating method, extrusion coating method, ink jet method, flexographic printing method, screen printing method and the like.

また、上記反応性液晶層形成用塗工液を塗布した後は、溶媒を除去するのであるが、この溶媒の除去は、例えば、減圧除去もしくは加熱除去、さらにはこれらを組み合わせる方法等により行われる。   In addition, the solvent is removed after the reactive liquid crystal layer forming coating solution is applied, and the removal of the solvent is performed by, for example, removal under reduced pressure or removal by heating, or a combination thereof. .

本発明においては、上述したように塗布された反応性液晶を、配向膜により配向させて液晶規則性を有する状態とする。すなわち、反応性液晶にネマチック相を発現させる。これは、通常はN−I転移点以下で熱処理する方法等の方法により行われる。ここで、N−I転移点とは、液晶相から等方相へ転移する温度を示すものである。   In the present invention, the reactive liquid crystal applied as described above is aligned by the alignment film so as to have liquid crystal regularity. That is, a nematic phase is developed in the reactive liquid crystal. This is usually performed by a method such as a method of performing a heat treatment below the NI transition point. Here, the NI transition point indicates the temperature at which the liquid crystal phase transitions to the isotropic phase.

反応性液晶は重合性液晶材料を有するものであり、このような重合性液晶材料の配向状態を固定化するには、重合を活性化する活性放射線を照射する方法が用いられる。ここでいう活性放射線とは、重合性液晶材料に対して重合を起こさせる能力がある放射線をいう。   The reactive liquid crystal has a polymerizable liquid crystal material, and in order to fix the alignment state of such a polymerizable liquid crystal material, a method of irradiating actinic radiation that activates polymerization is used. As used herein, active radiation refers to radiation that has the ability to cause polymerization of a polymerizable liquid crystal material.

このような活性放射線としては、重合性液晶材料を重合させることが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光または可視光線が使用され、波長が150〜500nm、好ましくは250〜450nm、さらに好ましくは300〜400nmの照射光が用いられる。   The actinic radiation is not particularly limited as long as it is a radiation capable of polymerizing the polymerizable liquid crystal material, but usually ultraviolet light or visible light is used from the viewpoint of the ease of the apparatus. Irradiation light having a wavelength of 150 to 500 nm, preferably 250 to 450 nm, and more preferably 300 to 400 nm is used.

本発明においては、光重合開始剤が紫外線でラジカルを発生し、重合性液晶材料がラジカル重合するような重合性液晶材料に対して、紫外線を活性放射線として照射する方法が好ましい方法であるといえる。活性放射線として紫外線を用いる方法は、既に確立された技術であることから、用いる光重合開始剤を含めて、本発明への応用が容易であるからである。   In the present invention, a method of irradiating ultraviolet rays with active radiation to a polymerizable liquid crystal material in which the photopolymerization initiator generates radicals with ultraviolet rays and the polymerizable liquid crystal material undergoes radical polymerization is a preferable method. . This is because the method using ultraviolet rays as actinic radiation is an already established technique, and therefore it can be easily applied to the present invention including the photopolymerization initiator to be used.

この照射光の光源としては、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)などが例示できる。なかでもメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等の使用が推奨される。また、照射強度は、反応性液晶の組成や光重合開始剤の多寡によって適宜調整されて照射される。   As a light source of this irradiation light, a low pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), a high pressure discharge lamp (high pressure mercury lamp, metal halide lamp), a short arc discharge lamp (super high pressure mercury lamp, xenon lamp, mercury xenon). Lamp). In particular, the use of metal halide lamps, xenon lamps, high-pressure mercury lamps, etc. is recommended. The irradiation intensity is appropriately adjusted according to the composition of the reactive liquid crystal and the amount of photopolymerization initiator.

このような活性照射線の照射は、上記重合性液晶材料が液晶相となる温度条件で行ってもよく、また液晶相となる温度より低い温度で行ってもよい。一旦液晶相となった重合性液晶材料は、その後温度を低下させても、配向状態が急に乱れることはないからである。   Such irradiation with active radiation may be performed under a temperature condition in which the polymerizable liquid crystal material becomes a liquid crystal phase, or may be performed at a temperature lower than the temperature at which the liquid crystal phase is formed. This is because the alignment state of the polymerizable liquid crystal material once in the liquid crystal phase is not disturbed suddenly even if the temperature is lowered thereafter.

また、重合性液晶材料の配向状態を固定化する方法としては、上記の活性放射線を照射する方法以外にも、加熱して重合性液晶材料を重合させる方法も用いることができる。この場合に用いられる反応性液晶としては、反応性液晶のN−I転移点以下で、反応性液晶に含有される重合性液晶モノマーが熱重合するものであることが好ましい。   Further, as a method for fixing the alignment state of the polymerizable liquid crystal material, in addition to the method of irradiating the active radiation, a method of polymerizing the polymerizable liquid crystal material by heating can be used. As the reactive liquid crystal used in this case, it is preferable that the polymerizable liquid crystal monomer contained in the reactive liquid crystal is thermally polymerized below the NI transition point of the reactive liquid crystal.

6.着色層形成工程
本発明においては、例えば、上記遮光部形成工程にてブラックマトリクスを形成し、上記電極層形成工程にて共通電極を形成する場合、遮光部形成工程後であって電極層形成工程前に、パターン状の遮光部(ブラックマトリクス)が形成された基材上に着色層を形成する着色層形成工程を行ってもよい。
着色層が形成されている場合、液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子では、着色層によりカラー表示を実現することができる。
6). Colored layer forming step In the present invention, for example, when a black matrix is formed in the light shielding portion forming step and a common electrode is formed in the electrode layer forming step, the electrode layer forming step is performed after the light shielding portion forming step. A colored layer forming step of forming a colored layer on a substrate on which a patterned light-shielding portion (black matrix) is formed may be performed before.
In the case where a colored layer is formed, in a liquid crystal display element using a liquid crystal display element substrate, color display can be realized by the colored layer.

本発明に用いられる着色層としては、一般にカラーフィルタの着色層として用いられるものであれば特に限定されるものではない。例えば、赤、緑または青の顔料を含有する着色層形成用組成物を用いて、着色層を形成することができる。   The colored layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used as a colored layer of a color filter. For example, a colored layer can be formed using a colored layer forming composition containing a red, green, or blue pigment.

着色層の形成方法としては、一般的な方法を適用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   As a method for forming the colored layer, a general method can be applied, and examples thereof include a photolithography method, an ink jet method, and a screen printing method.

7.用途
本発明により得られる液晶表示素子用基板は、例えば、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子に適用することができる。
7). Use The liquid crystal display element substrate obtained by the present invention can be applied to, for example, an active matrix liquid crystal display element using TFTs.

図5に、本発明により得られる液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子であって、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子の一例を示す斜視図を示す。図5に例示するように、液晶表示素子60は、液晶表示素子用基板10(TFT基板)と、対向基板50(共通電極基板)とを有している。対向基板50(共通電極基板)には、基材51上に共通電極52および配向膜53が形成されている。また、液晶表示素子用基板10(TFT基板)には、画素電極2、ゲート電極3a、ソース電極3bおよびドレイン電極3cおよびTFT4が形成されている。ゲート電極3aおよびソース電極3bはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート電極3aおよびソース電極3bに信号を加えることによりTFT4を作動させ、液晶を駆動させることができる。ゲート電極3aおよびソース電極3bが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート電極3aの信号とソース電極3bの信号とは独立に動作することができる。ゲート電極3aおよびソース電極3bにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素であり、各画素には少なくとも1つ以上のTFT4および画素電極2が形成されている。そして、ゲート電極およびソース電極に順次信号電圧を加えることにより、各画素のTFTを動作させることができる。なお、図5において、液晶層および液晶表示素子用基板の配向膜は省略されている。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of an active matrix type liquid crystal display element using a TFT, which is a liquid crystal display element using a liquid crystal display element substrate obtained by the present invention. As illustrated in FIG. 5, the liquid crystal display element 60 includes a liquid crystal display element substrate 10 (TFT substrate) and a counter substrate 50 (common electrode substrate). In the counter substrate 50 (common electrode substrate), a common electrode 52 and an alignment film 53 are formed on a base material 51. A pixel electrode 2, a gate electrode 3a, a source electrode 3b, a drain electrode 3c, and a TFT 4 are formed on the liquid crystal display element substrate 10 (TFT substrate). The gate electrode 3a and the source electrode 3b are arranged vertically and horizontally, respectively, and by applying a signal to the gate electrode 3a and the source electrode 3b, the TFT 4 can be operated to drive the liquid crystal. A portion where the gate electrode 3a and the source electrode 3b intersect with each other is insulated by an insulating layer (not shown), and the signal of the gate electrode 3a and the signal of the source electrode 3b can operate independently. A portion surrounded by the gate electrode 3a and the source electrode 3b is a pixel which is a minimum unit for driving the liquid crystal display element, and at least one TFT 4 and a pixel electrode 2 are formed in each pixel. Then, by sequentially applying a signal voltage to the gate electrode and the source electrode, the TFT of each pixel can be operated. In FIG. 5, the liquid crystal layer and the alignment film of the liquid crystal display element substrate are omitted.

図5に示す例においては、液晶表示素子用基板はTFT基板であるが、これに限定されるものではなく、液晶表示素子用基板は、TFT基板であってもよく、共通電極基板であってもよい。中でも、液晶表示素子用基板はTFT基板であることが好ましい。TFT基板では各構成部材の配置が複雑であるため、隔壁を形成する際に高精度なアライメントが要求されるが、本発明においては精密なアライメントが要求されないため、TFT基板を作製する場合に有用である。   In the example shown in FIG. 5, the liquid crystal display element substrate is a TFT substrate. However, the present invention is not limited to this, and the liquid crystal display element substrate may be a TFT substrate or a common electrode substrate. Also good. Among them, the liquid crystal display element substrate is preferably a TFT substrate. Since the arrangement of each constituent member is complicated in the TFT substrate, high-precision alignment is required when forming the partition wall. However, since precise alignment is not required in the present invention, it is useful for manufacturing the TFT substrate. It is.

8.液晶表示素子
図6は、本発明により得られる液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。図6に例示する液晶表示素子60においては、基材1上に画素電極2およびソース電極3b等が形成され、ソース電極3b上に隔壁6´が形成され、画素電極2、ソース電極3bおよび隔壁6´等の上に配向膜7が形成された液晶表示素子用基板10(TFT基板)と、基材51上に共通電極52および配向膜53が順に形成された対向基板50(共通電極基板)とが対向しており、液晶表示素子用基板10(TFT基板)の配向膜7と対向基板50(共通電極基板)の配向膜53との間には液晶が挟持され、液晶層55が構成されている。
以下、このような液晶表示素子における液晶層について説明する。
8). Liquid Crystal Display Element FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of a liquid crystal display element using a liquid crystal display element substrate obtained by the present invention. In the liquid crystal display element 60 illustrated in FIG. 6, the pixel electrode 2 and the source electrode 3 b are formed on the substrate 1, the partition 6 ′ is formed on the source electrode 3 b, and the pixel electrode 2, the source electrode 3 b and the partition are formed. A liquid crystal display element substrate 10 (TFT substrate) in which an alignment film 7 is formed on 6 ′ and the like, and a counter substrate 50 (common electrode substrate) in which a common electrode 52 and an alignment film 53 are sequentially formed on a base material 51. The liquid crystal is sandwiched between the alignment film 7 of the liquid crystal display element substrate 10 (TFT substrate) and the alignment film 53 of the counter substrate 50 (common electrode substrate), and a liquid crystal layer 55 is formed. ing.
Hereinafter, a liquid crystal layer in such a liquid crystal display element will be described.

(1)液晶層
液晶層は、配向膜間に液晶を挟持させることにより構成されている。
液晶としては、特に限定されるものではなく、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶等が例示される。
(1) Liquid crystal layer The liquid crystal layer is configured by sandwiching liquid crystal between alignment films.
The liquid crystal is not particularly limited, and examples thereof include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, smectic liquid crystal, and ferroelectric liquid crystal.

上記の中でも、強誘電性液晶が好ましい。一般に、図7下段に例示するようなSmA相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。また一般に、図7上段に例示するようなSmA相を経由しない相系列を有する強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域(ダブルドメイン)が発生しやすい。本発明においては、隔壁が形成されていることにより、このような配向欠陥の発生を抑制することが可能である。   Among the above, ferroelectric liquid crystal is preferable. In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence passing through an SmA phase as exemplified in the lower part of FIG. A domain having a bent chevron structure and different major axis directions of the liquid crystal molecules is formed depending on the bending direction, and alignment defects called zigzag defects and hairpin defects are likely to occur at the interface. In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase series that does not pass through the SmA phase as exemplified in the upper part of FIG. 7 is likely to generate two regions (double domains) having different layer normal directions. In the present invention, the formation of the partition walls can suppress the occurrence of such alignment defects.

強誘電性液晶としては、カイラルスメクチックC相(SmC)を発現するものであれば特に限定されるものではない。強誘電性液晶の相系列としては、例えば、ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、などを挙げることができる。 The ferroelectric liquid crystal is not particularly limited as long as it exhibits a chiral smectic C phase (SmC * ). Examples of the phase series of the ferroelectric liquid crystal include those that change phase with a nematic (N) phase-cholesteric (Ch) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase, and a nematic (N) phase-chiral smectic C (SmC *). ) Phase change, nematic (N) phase-smectic A (SmA) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase change, nematic (N) phase-cholesteric (Ch) phase-smectic A ( SmA) -phase-chiral smectic C (SmC * ) phase and the like.

上記の中でも、SmA相を経由しない強誘電性液晶が好ましい。上述したように、SmA相を経由しない強誘電性液晶は、ダブルドメイン等の配向欠陥を生じやすいが、隔壁が形成されていることにより、ダブルドメイン等の配向欠陥の発生を効果的に抑制することができるからである。   Among these, ferroelectric liquid crystal that does not pass through the SmA phase is preferable. As described above, the ferroelectric liquid crystal that does not pass through the SmA phase easily causes alignment defects such as double domains. However, the formation of the partition effectively suppresses the occurrence of alignment defects such as double domains. Because it can.

また、強誘電性液晶としては、クラークおよびラガーウォルにより提唱された電圧非印加時に安定状態を二つ有する双安定性のもの(図8上段)、および、電圧無印加時の液晶層の状態がひとつの状態で安定化している(以下、これを「単安定」と称する。)もの(図8下段、NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.)のいずれも用いることができる。中でも、単安定性を示す強誘電性液晶が好ましい。単安定性を示す強誘電性液晶を用いた場合には、電圧変化により液晶のダイレクタ(分子軸の傾き)を連続的に変化させ、透過光度をアナログ変調することで、階調表示が可能となるからである。   As the ferroelectric liquid crystal, there are two bistable ones proposed by Clark and Lagerwol having two stable states when no voltage is applied (the upper part of FIG. 8), and one state of the liquid crystal layer when no voltage is applied. (Hereinafter referred to as “monostable”) (NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W. , WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.). Among these, ferroelectric liquid crystal exhibiting monostability is preferable. When using ferroelectric liquid crystal exhibiting monostability, gradation display is possible by continuously changing the director of the liquid crystal (inclination of the molecular axis) by voltage change and analog modulation of the transmitted light intensity. Because it becomes.

特に、液晶表示素子をフィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させる場合には、単安定性を示す液晶材料を用いることが好ましい。単安定性を示す液晶材料を用いることにより、TFTを用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また、電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。   In particular, when the liquid crystal display element is driven by a field sequential color method, it is preferable to use a liquid crystal material exhibiting monostability. By using a liquid crystal material exhibiting monostability, it is possible to drive with an active matrix method using TFTs, and to control gradation by voltage modulation, realizing high-definition and high-quality display. Because you can.

なお、「単安定性を示す」とは、電圧無印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。強誘電性液晶は、図9に例示するように、液晶分子56が層法線zから傾いており、層法線zに垂直な底面を有する円錐(コーン)の稜線に沿って回転する。このような円錐(コーン)において、液晶分子56の層法線zに対する傾き角をチルト角θという。このように、液晶分子56は層法線zに対しチルト角±θだけ傾く二つの状態間をコーン上に動作することができる。具体的に説明すると、単安定性を示すとは、電圧無印加時に液晶分子56がコーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。   “Showing monostability” means a state in which the state of the ferroelectric liquid crystal when no voltage is applied is stabilized in one state. As illustrated in FIG. 9, the ferroelectric liquid crystal rotates along a cone ridge line in which the liquid crystal molecules 56 are inclined from the layer normal z and have a bottom surface perpendicular to the layer normal z. In such a cone, the tilt angle of the liquid crystal molecules 56 with respect to the layer normal z is referred to as a tilt angle θ. Thus, the liquid crystal molecules 56 can operate on the cone between two states inclined by a tilt angle ± θ with respect to the layer normal z. More specifically, the expression of monostability refers to a state in which the liquid crystal molecules 56 are stabilized in any one state on the cone when no voltage is applied.

単安定性を示す液晶材料の中でも、例えば図8左下に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、half−V shaped switching(以下、HV字型スイッチングと称する。)特性を示すものが特に好ましい。このようなHV字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
なお、「HV字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
Among liquid crystal materials exhibiting monostability, for example, as shown in the lower left of FIG. 8, liquid crystal molecules operate only when a positive or negative voltage is applied, which is hereinafter referred to as HV-shaped switching. .) Those exhibiting properties are particularly preferred. When the ferroelectric liquid crystal exhibiting such HV-shaped switching characteristics is used, the opening time as a black and white shutter can be made sufficiently long, whereby each color that can be temporally switched can be displayed brighter. This is because a bright color display liquid crystal display element can be realized.
The “HV-shaped switching characteristic” refers to an electro-optical characteristic in which the light transmittance with respect to an applied voltage is asymmetric.

このような強誘電性液晶としては、一般に知られる液晶材料の中から要求特性に応じて種々選択することができる。   Such a ferroelectric liquid crystal can be variously selected from generally known liquid crystal materials according to required characteristics.

特に、Ch相からSmA相を経由しないでSmC相を発現する液晶材料は、HV字型スイッチング特性を示すものとして好適である。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ社製「R2301」が挙げられる。 In particular, a liquid crystal material that exhibits an SmC * phase from the Ch phase without passing through the SmA phase is suitable as a material that exhibits HV-shaped switching characteristics. Specifically, “R2301” manufactured by AZ Electronic Materials may be mentioned.

また、SmA相を経由する液晶材料としては、材料選択の幅が広いことから、Ch相からSmA相を経由してSmC相を発現するものが好ましい。この場合、SmC相を示す単一の液晶材料を用いることもできるが、低粘度でSmC相を示しやすいノンカイラルな液晶(以下、ホスト液晶とする場合がある。)に、それ自身ではSmC相を示さないが大きな自発分極と適当な螺旋ピッチを誘起する光学活性物質を少量添加することにより、上記のような相系列を示す液晶材料が、低粘度であり、より速い応答性を実現できることから好ましい。 In addition, as the liquid crystal material that passes through the SmA phase, a material that expresses the SmC * phase from the Ch phase through the SmA phase is preferable because of a wide range of material selection. In this case, a single liquid crystal material exhibiting an SmC * phase can be used, but a non-chiral liquid crystal (hereinafter sometimes referred to as a host liquid crystal) having a low viscosity and easily exhibiting an SmC phase is used. By adding a small amount of an optically active substance that does not show large spontaneous polarization and an appropriate helical pitch, the liquid crystal material showing the phase sequence as described above has low viscosity and can realize faster response. preferable.

上記ホスト液晶としては、広い温度範囲でSmC相を示す材料であることが好ましく、一般に強誘電性液晶のホスト液晶として知られているものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、下記一般式:
Ra−Q−X−(Q−Y−Q−Rb
(式中、RaおよびRbはそれぞれ、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Q、QおよびQはそれぞれ、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基であり、これらの基はハロゲン原子、水酸基、シアノ基等の置換基を有していてもよく、XおよびYはそれぞれ、−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CHCH−、−C≡C−または単結合であり、mは0または1である。)で表される化合物を使用することができる。ホスト液晶としては、上記化合物を1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The host liquid crystal is preferably a material exhibiting an SmC phase in a wide temperature range, and can be used without particular limitation as long as it is generally known as a host liquid crystal of a ferroelectric liquid crystal. For example, the general formula:
Ra-Q 1 -X 1 - ( Q 2 -Y 1) m -Q 3 -Rb
(In the formula, Ra and Rb are each a linear or branched alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, alkanoyloxy group or alkoxycarbonyloxy group, and Q 1 , Q 2 and Q 3 are each 1 , 4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5 -Diyl group, and these groups may have a substituent such as a halogen atom, a hydroxyl group, and a cyano group, and X 1 and Y 1 are each —COO—, —OCO—, —CH 2 O— , —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, or a single bond, and m is 0 or 1.). As the host liquid crystal, the above compounds can be used alone or in combination of two or more.

上記ホスト液晶に添加する光学活性物質としては、自発分極が大きく、適当な螺旋ピッチを誘起する能力を持った材料であれば特に限定されるものではなく、一般にSmC相を示す液晶組成物に添加する材料として知られるものを使用することができる。特に少量の添加量で大きな自発分極を誘起できる材料であることが好ましい。このような光学活性物質としては、例えば、下記一般式:
Rc−Q−Za−Q−Zb−Q−Zc−Rd
(式中、Q、Q、Qは上記一般式と同じ意味を表し、ZaおよびZbは−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CHCH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=N−、−N(→O)=N−、−C(=O)S−または単結合であり、Rcは不斉炭素原子を有していてもよい直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Rdは不斉炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、RcおよびRdはハロゲン原子、シアノ基、水酸基で置換されていてもよい。)で表される化合物を使用することができる。光学活性物質としては、上記化合物を1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The optically active substance added to the host liquid crystal is not particularly limited as long as it is a material having a large spontaneous polarization and the ability to induce an appropriate helical pitch, and is generally added to a liquid crystal composition exhibiting an SmC phase. Any known material can be used. In particular, a material that can induce large spontaneous polarization with a small addition amount is preferable. Examples of such an optically active substance include the following general formula:
Rc-Q 1 -Za-Q 2 -Zb-Q 3 -Zc-Rd
(In the formula, Q 1 , Q 2 and Q 3 represent the same meaning as in the above general formula, and Za and Zb represent —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2, respectively. -, -C≡C-, -CH = N-, -N = N-, -N (→ O) = N-, -C (= O) S- or a single bond, and Rc is an asymmetric carbon atom. A linear or branched alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, which may have Rd is a linear or branched alkyl group having an asymmetric carbon atom An alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, wherein Rc and Rd may be substituted with a halogen atom, a cyano group or a hydroxyl group). can do. As the optically active substance, the above compounds may be used alone or in combination of two or more.

SmA相を経由する強誘電性液晶として、具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ社製「FELIXM4851−100」などが挙げられる。   Specific examples of the ferroelectric liquid crystal passing through the SmA phase include “FELIXM4851-100” manufactured by AZ Electronic Materials.

液晶として強誘電性液晶を用いる場合、液晶層には、上記の強誘電性液晶以外に他の化合物が含有されていてもよい。他の化合物としては、液晶表示素子に求められる機能に応じて任意の機能を備えるものを用いることができる。好適に用いられる他の化合物としては、重合性モノマーの重合物を挙げることができる。液晶層中に重合性モノマーの重合物が含有されることにより、強誘電性液晶の配列がいわゆる「高分子安定化」され、優れた配向安定性が得られるからである。   When a ferroelectric liquid crystal is used as the liquid crystal, the liquid crystal layer may contain other compounds in addition to the ferroelectric liquid crystal. As other compounds, those having an arbitrary function can be used depending on the function required for the liquid crystal display element. Examples of other compounds that can be suitably used include a polymer of a polymerizable monomer. This is because when the polymer of the polymerizable monomer is contained in the liquid crystal layer, the alignment of the ferroelectric liquid crystal is so-called “polymer stabilization” and excellent alignment stability is obtained.

上記重合性モノマーとしては、重合反応により重合物を生じる化合物であれば特に限定されるものではない。重合性モノマーとしては、加熱処理により重合反応を生じる熱硬化性樹脂モノマー、および活性放射線の照射により重合反応を生じる活性放射線硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。熱硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、重合反応を生じさせるために加温処理をすることが必要であるため、このような加温処理により強誘電性液晶の規則的な配列が損なわれたり、相転移が誘起されてしまったりするおそれがある。一方、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、このようなおそれがなく、重合反応が生じることによって強誘電性液晶の配列が害されることが少ないからである。   The polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound that generates a polymer by a polymerization reaction. Examples of the polymerizable monomer include a thermosetting resin monomer that causes a polymerization reaction by heat treatment, and an actinic radiation curable resin monomer that causes a polymerization reaction by irradiation with actinic radiation. Among these, it is preferable to use an actinic radiation curable resin monomer. When a thermosetting resin monomer is used, it is necessary to perform a heating process in order to cause a polymerization reaction. Therefore, the regular arrangement of the ferroelectric liquid crystal is impaired by such a heating process, There is a risk of inducing a phase transition. On the other hand, when the actinic radiation curable resin monomer is used, there is no such fear, and the alignment of the ferroelectric liquid crystal is hardly harmed by the polymerization reaction.

活性放射線硬化性樹脂モノマーとしては、電子線の照射により重合反応を生じる電子線硬化性樹脂モノマー、および光照射により重合反応を生じる光硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、光硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。光硬化性樹脂モノマーを用いることにより、製造工程を簡略化できるからである。   Examples of the actinic radiation curable resin monomer include an electron beam curable resin monomer that undergoes a polymerization reaction upon irradiation with an electron beam, and a photocurable resin monomer that undergoes a polymerization reaction upon irradiation with light. Among these, it is preferable to use a photocurable resin monomer. It is because a manufacturing process can be simplified by using a photocurable resin monomer.

光硬化性樹脂モノマーとしては、波長が150nm〜500nmの範囲内の光を照射することにより、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。中でも波長が250nm〜450nmの範囲内、特に300nm〜400nmの範囲内の光を照射することにより重合反応を生じる紫外線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。照射装置の容易性等の面において利点を有するからである。   The photocurable resin monomer is not particularly limited as long as it causes a polymerization reaction when irradiated with light having a wavelength in the range of 150 nm to 500 nm. Among them, it is preferable to use an ultraviolet curable resin monomer that generates a polymerization reaction when irradiated with light having a wavelength in the range of 250 nm to 450 nm, particularly in the range of 300 nm to 400 nm. This is because it has advantages in terms of the ease of the irradiation apparatus.

紫外線硬化性樹脂モノマーが有する重合性官能基は、上記波長領域の紫外線照射により、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。特に、アクリレート基を有する紫外線硬化型樹脂モノマーを用いることが好ましい。   The polymerizable functional group possessed by the ultraviolet curable resin monomer is not particularly limited as long as it causes a polymerization reaction upon irradiation with ultraviolet rays in the above wavelength region. In particular, it is preferable to use an ultraviolet curable resin monomer having an acrylate group.

また、紫外線硬化性樹脂モノマーは、一分子中に一つの重合性官能基を有する単官能性モノマーであってもよく、また、一分子中に二つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーであってもよい。中でも、多官能性モノマーを用いることが好ましい。多官能性モノマーを用いることにより、液晶層においてより強いポリマーネットワークを形成することができるため、分子間力および配向膜界面におけるポリマーネットワークを強化することができる。これにより、液晶層の温度変化による強誘電性液晶の配列の乱れを抑制することができる。   Further, the UV curable resin monomer may be a monofunctional monomer having one polymerizable functional group in one molecule, or a polyfunctional having two or more polymerizable functional groups in one molecule. It may be a monomer. Among these, it is preferable to use a polyfunctional monomer. By using a polyfunctional monomer, a stronger polymer network can be formed in the liquid crystal layer, so that the intermolecular force and the polymer network at the alignment film interface can be strengthened. Thereby, disorder of the alignment of the ferroelectric liquid crystal due to the temperature change of the liquid crystal layer can be suppressed.

多官能性モノマーの中でも、分子の両末端に重合性官能基を有する2官能性モノマーが好ましく用いられる。分子の両端に重合性官能基を有することにより、ポリマー同士の間隔が広いポリマーネットワークを形成することができ、液晶層が重合性モノマーの重合物を含むことによる強誘電性液晶の駆動電圧の低下を防止できるからである。   Among the polyfunctional monomers, bifunctional monomers having a polymerizable functional group at both ends of the molecule are preferably used. By having polymerizable functional groups at both ends of the molecule, it is possible to form a polymer network in which the distance between the polymers is wide, and the driving voltage of the ferroelectric liquid crystal is reduced due to the liquid crystal layer containing a polymer of a polymerizable monomer. It is because it can prevent.

また、紫外線硬化性樹脂モノマーの中でも、液晶性を発現する紫外線硬化性液晶モノマーを用いることが好ましい。このような紫外線硬化性液晶モノマーが好ましい理由は次の通りである。すなわち、紫外線硬化性液晶モノマーは液晶性を示すことから、配向膜の配向規制力により規則的に配列することができる。このため、紫外線硬化性液晶モノマーを、規則的に配列した後に重合反応を生じさせることにより、規則的な配列状態を維持したまま固定化することができる。このような規則的な配列状態を有する重合物が液晶層中に存在することにより、強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができ、優れた耐熱性および耐衝撃性を得ることができる。   Of the ultraviolet curable resin monomers, it is preferable to use an ultraviolet curable liquid crystal monomer that exhibits liquid crystallinity. The reason why such an ultraviolet curable liquid crystal monomer is preferable is as follows. That is, since the ultraviolet curable liquid crystal monomer exhibits liquid crystallinity, it can be regularly arranged by the alignment regulating force of the alignment film. For this reason, the ultraviolet curable liquid crystal monomer can be fixed while maintaining the regular alignment state by causing a polymerization reaction after the ultraviolet light curable liquid crystal monomer is regularly arranged. The presence of the polymer having such a regular alignment state in the liquid crystal layer can improve the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal, and can obtain excellent heat resistance and impact resistance. .

紫外線硬化性液晶モノマーが示す液晶相としては、特に限定されるものではなく、例えば、N相、SmA相、SmC相を挙げることができる。   The liquid crystal phase exhibited by the ultraviolet curable liquid crystal monomer is not particularly limited, and examples thereof include an N phase, an SmA phase, and an SmC phase.

本発明に用いられる紫外線硬化性液晶モノマーとしては、例えば、下記式(4)、(5)および(7)に示す化合物を挙げることができる。   Examples of the ultraviolet curable liquid crystal monomer used in the present invention include compounds represented by the following formulas (4), (5) and (7).

Figure 2008026387
Figure 2008026387

上記式(4)および(5)において、A、B、D、EおよびFはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、AおよびB、あるいはDおよびEは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。MおよびMは、水素原子、炭素数3〜9のアルキル基、炭素数3〜9のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とAまたはDとは、炭素数3〜6のアルキレン基等の結合基を介して結合していてもよい。 In the above formulas (4) and (5), A, B, D, E and F represent benzene, cyclohexane or pyrimidine, and these may have a substituent such as halogen. A and B, or D and E may be bonded via a bonding group such as an acetylene group, a methylene group, or an ester group. M 1 and M 2 may be any of a hydrogen atom, an alkyl group having 3 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 3 to 9 carbon atoms, or a cyano group. Further, the acryloyloxy group at the end of the molecular chain and A or D may be bonded via a bonding group such as an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.

また、上記式(7)において、Yは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。   In the above formula (7), Y is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl Represents alkylcarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyloxy having 1 to 20 carbon atoms, halogen, cyano or nitro.

上記の中でも、好適に用いられるものとして、下記式の化合物を例示することができる。   Among the above, the compounds represented by the following formulas can be exemplified as those suitably used.

Figure 2008026387
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Figure 2008026387
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Figure 2008026387
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また、上記重合性モノマーの重合物は、単一の重合性モノマーの重合物であってもよく、2以上の異なる重合性モノマーの重合物であってもよい。2以上の異なる重合性モノマーの重合物とする場合は、例えば、上記式で示される紫外線硬化性液晶モノマーと他の紫外線硬化性樹脂モノマーとの重合物を例示することができる。   The polymer of the polymerizable monomer may be a polymer of a single polymerizable monomer or a polymer of two or more different polymerizable monomers. In the case of using a polymer of two or more different polymerizable monomers, for example, a polymer of an ultraviolet curable liquid crystal monomer represented by the above formula and another ultraviolet curable resin monomer can be exemplified.

重合性モノマーとして紫外線硬化性液晶モノマーを用いた場合、重合性モノマーの重合物としては、主鎖に液晶性を示す原子団を有することにより主鎖が液晶性を示す主鎖液晶型重合物であってもよく、側鎖に液晶性を示す原子団を有することにより側鎖が液晶性を示す側鎖液晶型重合物であってもよい。中でも、重合性モノマーの重合物が側鎖液晶型重合物であることが好ましい。液晶性を示す原子団が側鎖に存在することにより、この原子団の自由度が高くなるため、液晶層において液晶性を示す原子団が配向しやすくなるからである。また、その結果として強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができるからである。   When an ultraviolet curable liquid crystal monomer is used as the polymerizable monomer, the polymer of the polymerizable monomer is a main chain liquid crystal type polymer in which the main chain exhibits liquid crystallinity by having an atomic group exhibiting liquid crystallinity in the main chain. It may be a side chain liquid crystal polymer in which the side chain exhibits liquid crystallinity by having an atomic group exhibiting liquid crystallinity in the side chain. Especially, it is preferable that the polymer of a polymerizable monomer is a side chain liquid crystal type polymer. This is because the presence of the atomic group exhibiting liquid crystallinity in the side chain increases the degree of freedom of the atomic group, and therefore the atomic group exhibiting liquid crystallinity is easily aligned in the liquid crystal layer. Further, as a result, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal can be improved.

液晶層中の重合性モノマーの重合物の存在量としては、強誘電性液晶の配向安定性を所望の程度にできる範囲内であれば特に限定されないが、0.5質量%〜30質量%の範囲内が好ましく、より好ましくは1質量%〜20質量%の範囲内、さらに好ましくは1質量%〜10質量%の範囲内である。重合性モノマーの重合物の存在量が上記範囲よりも多いと、強誘電性液晶の駆動電圧が増加したり、応答速度が低下したりする場合があるからである。また、重合性モノマーの重合物の存在量が上記範囲よりも少ないと、強誘電性液晶の配向安定性が不十分となり、耐熱性や耐衝撃性が低下する可能性があるからである。   The amount of the polymerized polymerizable monomer in the liquid crystal layer is not particularly limited as long as it is within a range in which the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal can be set to a desired level, but is 0.5% by mass to 30% by mass. Within the range, more preferably within the range of 1% by mass to 20% by mass, and even more preferably within the range of 1% by mass to 10% by mass. This is because if the amount of the polymerized monomer is larger than the above range, the driving voltage of the ferroelectric liquid crystal may increase or the response speed may decrease. Further, when the amount of the polymerizable monomer polymer is less than the above range, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal becomes insufficient, and the heat resistance and impact resistance may be lowered.

なお、液晶層中の重合性モノマーの重合物の存在量は、液晶層中の単分子液晶を溶剤で洗い流した後、残存する重合性モノマーの重合物の重量を電子天秤で測量することによって求めた残存量と、液晶層の総質量とから算出することができる。   The abundance of the polymerizable monomer polymer in the liquid crystal layer is obtained by washing the monomolecular liquid crystal in the liquid crystal layer with a solvent and then weighing the weight of the remaining polymerizable monomer polymer with an electronic balance. It can be calculated from the remaining amount and the total mass of the liquid crystal layer.

液晶層の厚みとしては、用いる液晶の種類に応じて適宜選択される。例えば、強誘電性液晶を用いる場合、液晶層の厚みは、1.2μm〜3.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.3μm〜2.5μm、さらに好ましくは1.4μm〜2.0μmの範囲内である。液晶層の厚みが薄すぎるとコントラストが低下するおそれがあり、逆に液晶層の厚みが厚すぎると強誘電性液晶が配向しにくくなる可能性があるからである。また例えば、ネマチック液晶を用いる場合、液晶層の厚みは、2μm〜30μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは2μm〜5μmの範囲内である。   The thickness of the liquid crystal layer is appropriately selected according to the type of liquid crystal used. For example, when a ferroelectric liquid crystal is used, the thickness of the liquid crystal layer is preferably in the range of 1.2 μm to 3.0 μm, more preferably 1.3 μm to 2.5 μm, still more preferably 1.4 μm to It is in the range of 2.0 μm. This is because if the thickness of the liquid crystal layer is too thin, the contrast may be lowered. Conversely, if the thickness of the liquid crystal layer is too thick, the ferroelectric liquid crystal may be difficult to align. For example, when nematic liquid crystal is used, the thickness of the liquid crystal layer is preferably in the range of 2 μm to 30 μm, more preferably in the range of 2 μm to 5 μm.

液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。
真空注入方式では、例えば、あらかじめ液晶表示素子用基板および対向基板を用いて液晶セルを作製し、液晶を加温することにより等方性液体とし、キャピラリー効果を利用して液晶セルに液晶を等方性液体の状態で注入し、接着剤で封鎖することにより液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
また液晶滴下方式では、例えば、液晶表示素子用基板の周縁にシール剤を塗布し、この液晶表示素子用基板を液晶が等方相になる温度まで加熱し、この液晶表示素子用基板の配向膜上に、ディスペンサーを用いて液晶を等方性液体の状態で滴下し、液晶表示素子用基板および対向基板を減圧下で重ね合わせ、シール剤を介して接着させることにより、液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
As a method for forming the liquid crystal layer, a method generally used as a method for manufacturing a liquid crystal cell can be used, and examples thereof include a vacuum injection method and a liquid crystal dropping method.
In the vacuum injection method, for example, a liquid crystal cell is prepared in advance using a substrate for a liquid crystal display element and a counter substrate, and the liquid crystal is heated to obtain an isotropic liquid. The liquid crystal layer can be formed by injecting in the state of an isotropic liquid and sealing with an adhesive. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
In the liquid crystal dropping method, for example, a sealing agent is applied to the periphery of the liquid crystal display element substrate, the liquid crystal display element substrate is heated to a temperature at which the liquid crystal becomes isotropic, and the alignment film of the liquid crystal display element substrate is used. A liquid crystal layer is formed by dropping liquid crystal in an isotropic liquid state using a dispenser on top of the liquid crystal display element substrate and the counter substrate under reduced pressure and bonding them with a sealant. Can do. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[実施例]
クロム膜が幅10μm、ピッチ100μmのマトリクス状に形成されたPES基板(大きさ:100mm×100mm、厚み:0.2mm)を準備した。この基板上に、感光性樹脂材料(OFPR、東京応化工業(株)製)をスピンコート法(2000rpm、10秒間)により塗布し、真空乾燥を行い、ホットプレートで90℃、3分間乾燥を行い、感光性樹脂層を形成した。その後、感光性樹脂層に対して、基板側から露光を行った。
次に、遮光部が幅100μm、ピッチ2mmのストライプ状に形成されたフォトマスクを使用し、感光性樹脂層に対して、感光性樹脂層側から露光を行った。次いで、230℃で30分間焼成し、感光性樹脂からなる隔壁を形成した。
これにより、クロム膜パターン上に、幅10μm、ピッチ2mmのストライプ状に形成された隔壁を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example]
A PES substrate (size: 100 mm × 100 mm, thickness: 0.2 mm) in which a chromium film was formed in a matrix with a width of 10 μm and a pitch of 100 μm was prepared. On this substrate, a photosensitive resin material (OFPR, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied by spin coating (2000 rpm, 10 seconds), vacuum-dried, and dried at 90 ° C. for 3 minutes on a hot plate. A photosensitive resin layer was formed. Thereafter, the photosensitive resin layer was exposed from the substrate side.
Next, exposure was performed from the photosensitive resin layer side with respect to the photosensitive resin layer using a photomask in which the light shielding portion was formed in a stripe shape having a width of 100 μm and a pitch of 2 mm. Subsequently, it baked for 30 minutes at 230 degreeC, and the partition which consists of photosensitive resins was formed.
As a result, barrier ribs formed in a stripe shape having a width of 10 μm and a pitch of 2 mm on the chromium film pattern were obtained.

[比較例]
クロム膜が幅10μm、ピッチ100μmのマトリクス状に形成されたPES基板(大きさ:100mm×100mm、厚み:0.2mm)を準備した。この基板上に、感光性樹脂材料(OFPR、東京応化工業(株)製)をスピンコート法(2000rpm、10秒間)により塗布し、真空乾燥を行い、ホットプレートで90℃、3分間乾燥を行い、感光性樹脂層を形成した。
次に、遮光部が幅10μm、ピッチ100μmのストライプ状に形成されたフォトマスクを使用し、感光性樹脂層に対して、感光性樹脂層側から露光を行った。次いで、230℃で30分間焼成し、感光性樹脂からなる隔壁を形成した。
上記のホットプレートでの加熱時に、熱によりPES基板が形状変化を起こしたため、感光性樹脂層の露光の際に、フォトマスクと基板のアライメントマークが合わず、隔壁はクロム膜パターン上からずれて形成された。
[Comparative example]
A PES substrate (size: 100 mm × 100 mm, thickness: 0.2 mm) in which a chromium film was formed in a matrix with a width of 10 μm and a pitch of 100 μm was prepared. On this substrate, a photosensitive resin material (OFPR, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied by spin coating (2000 rpm, 10 seconds), vacuum-dried, and dried at 90 ° C. for 3 minutes on a hot plate. A photosensitive resin layer was formed.
Next, the photosensitive resin layer was exposed from the photosensitive resin layer side using a photomask in which the light shielding portions were formed in a stripe shape having a width of 10 μm and a pitch of 100 μm. Subsequently, it baked for 30 minutes at 230 degreeC, and the partition which consists of photosensitive resins was formed.
When heating with the above hot plate, the shape change of the PES substrate was caused by heat. Therefore, when the photosensitive resin layer was exposed, the alignment marks of the photomask and the substrate were not aligned, and the partition wall was displaced from the chromium film pattern. Been formed.

本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 本発明の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the liquid crystal display element using the board | substrate for liquid crystal display elements. 液晶表示素子用基板を用いた液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element using the board | substrate for liquid crystal display elements. 強誘電性液晶の有する相系列の相違による配向の違いを示した図である。It is the figure which showed the difference in orientation by the difference in the phase sequence which a ferroelectric liquid crystal has. 強誘電性液晶の印加電圧に対する透過率の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the transmittance | permeability with respect to the applied voltage of a ferroelectric liquid crystal. 液晶分子の挙動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the behavior of a liquid crystal molecule.

符号の説明Explanation of symbols

1、21 … 基材
2 … 画素電極
3a … ゲート電極
3b … ソース電極
3c … ドレイン電極
4 … TFT
6、26 … 感光性樹脂層
6´、26´ … 隔壁
7 … 配向膜
10 … 液晶表示素子用基板
11 … フォトマスク
16a、36a … 未露光領域
16b、36b … 露光領域
22 … ブラックマトリクス
23 … 着色層
24 … 共通電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... Base material 2 ... Pixel electrode 3a ... Gate electrode 3b ... Source electrode 3c ... Drain electrode 4 ... TFT
6, 26 ... photosensitive resin layer 6 ', 26' ... partition 7 ... alignment film 10 ... substrate for liquid crystal display element 11 ... photomask 16a, 36a ... unexposed area 16b, 36b ... exposed area 22 ... black matrix 23 ... coloring Layer 24 ... Common electrode

Claims (3)

基材と、前記基材上に形成された電極層と、前記基材上にパターン状に形成された遮光部と、前記遮光部上に前記遮光部のパターンとは異なるパターン状に形成され、ポジ型感光性樹脂からなる隔壁とを有する液晶表示素子用基板の製造方法であって、
前記電極層およびパターン状の前記遮光部が形成された基材上に、前記ポジ型感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、
前記感光性樹脂層に、前記基材側から露光する第一露光工程と、
前記第一露光工程後、前記感光性樹脂層に、当該感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光する第二露光工程と、
前記第二露光工程後の感光性樹脂層を現像して、前記隔壁を形成する現像工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。
A base material, an electrode layer formed on the base material, a light shielding part formed in a pattern on the base material, and a pattern different from the pattern of the light shielding part on the light shielding part, A method for producing a substrate for a liquid crystal display element having a partition made of a positive photosensitive resin,
A photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer made of the positive photosensitive resin on the substrate on which the electrode layer and the patterned light-shielding portion are formed;
A first exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the substrate side;
After the first exposure step, a second exposure step of exposing the photosensitive resin layer from the photosensitive resin layer side through a photomask;
A development step of developing the photosensitive resin layer after the second exposure step to form the partition; and a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element.
前記液晶表示素子用基板が、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に用いられることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子用基板の製造方法。   The method for producing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the substrate for a liquid crystal display element is used for a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal. 前記電極層が画素電極であり、前記遮光部がゲート電極、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタ(TFT)であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示素子用基板の製造方法。   3. The liquid crystal display element substrate according to claim 1, wherein the electrode layer is a pixel electrode, and the light shielding portion is a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a thin film transistor (TFT). Method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011242506A (en) * 2010-05-17 2011-12-01 Sony Corp Display device manufacturing method and display device
CN102385192A (en) * 2010-09-03 2012-03-21 Jsr株式会社 Cholesteric liquid crystal display manufacturing method, cholesteric liquid crystal display and liquid crystal aligning agent

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160435A (en) * 1994-12-12 1996-06-21 Toppan Printing Co Ltd Liquid crystal panel frame, liquid crystal panel body and liquid crystal display
JPH11142829A (en) * 1997-09-08 1999-05-28 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of liquid crystal display element
JP2003066463A (en) * 2001-08-28 2003-03-05 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
JP2004264465A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Seiu Kagi Kofun Yugenkoshi Method for forming spacer of liquid crystal display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160435A (en) * 1994-12-12 1996-06-21 Toppan Printing Co Ltd Liquid crystal panel frame, liquid crystal panel body and liquid crystal display
JPH11142829A (en) * 1997-09-08 1999-05-28 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of liquid crystal display element
JP2003066463A (en) * 2001-08-28 2003-03-05 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
JP2004264465A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Seiu Kagi Kofun Yugenkoshi Method for forming spacer of liquid crystal display

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011242506A (en) * 2010-05-17 2011-12-01 Sony Corp Display device manufacturing method and display device
CN102385192A (en) * 2010-09-03 2012-03-21 Jsr株式会社 Cholesteric liquid crystal display manufacturing method, cholesteric liquid crystal display and liquid crystal aligning agent
JP2012058280A (en) * 2010-09-03 2012-03-22 Jsr Corp Cholesteric liquid crystal display, method for manufacturing the same, and liquid crystal aligning agent
CN102385192B (en) * 2010-09-03 2016-02-10 Jsr株式会社 The manufacture method of cholesteric lcd display, cholesteric lcd display and aligning agent for liquid crystal

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