JP2013136726A - 液晶組成物、高分子／液晶複合体、及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置の表示不良を抑制する。
【解決手段】ブルー相を発現する液晶材料を含有する液晶組成物であって、当該液晶材料がブルー相を示す温度範囲における当該液晶組成物の透過スペクトルが単一のピークを有する場合に、高分子安定化処理によって液晶材料のブルー相を安定化することが可能な温度範囲が広いことを見いだした。よって、当該液晶組成物では、高分子安定化処理が可能な温度範囲を広くすることが可能である。これにより、液晶組成物に対して当該処理を行うことによって形成される高分子／液晶複合体における配向不良を抑制することが可能となる。その結果、当該高分子／液晶複合体を用いて構成される液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶組成物に関する。特に、ブルー相を発現する液晶材料を含有する液晶組成物に関する。また、当該液晶組成物を前駆体として形成される高分子／液晶複合体に関する。また、当該高分子／液晶複合体を用いて構成される液晶表示装置に関する。

薄型、軽量化を図った表示装置（所謂フラットパネルディスプレイ）には、液晶素子を有する液晶表示装置、自発光素子を有する発光装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などが競合し、開発されている。

液晶表示装置においては、液晶分子の応答速度の高速化が求められている。液晶の表示モードは種々あるが、中でも高速応答可能な液晶モードとしてＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ブルー相を示す液晶を用いるモードが挙げられる。

ブルー相は、らせんピッチの比較的短いカイラルネマチック相と等方相との間に発現する液晶相で、極めて応答速度が高いという特徴を備えている。また、ブルー相を示す液晶を用いて液晶表示装置を構成する場合、配向膜が不要であり、且つ視野角が広い。しかしながら、ブルー相は、コレステリック相と等方相との間のわずか１〜３℃の温度範囲でしか発現しないため、素子の精密な温度制御が必要となることが問題となっている。

この問題を解決するために、液晶組成物に対して高分子安定化処理を行う事により液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を発現する温度範囲を広げることが提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、特許文献１では、当該液晶組成物に含まれるモノマーを光重合又は熱重合させることによって形成される高分子（高分子ネットワーク）によって液晶材料におけるブルー相を安定化（ブルー相を発現する温度域を拡張）する技術が開示されている。

国際公開第２００５／０９０５２０号パンフレット

上述の高分子安定化処理のうち光重合によって形成される高分子（高分子ネットワーク）によって液晶材料におけるブルー相を安定化する場合、当該処理が行われる液晶組成物の温度を特定の範囲内に維持した状態において当該処理を行う必要がある。典型的には、当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示す温度範囲において当該処理を行うことが必要となる。

ただし、上述のように高分子安定化処理が行われていない液晶材料がブルー相を示す温度範囲は狭い。そのため、液晶組成物の温度を当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示す温度範囲に維持することは容易ではない。仮に、当該温度範囲外の液晶組成物に対して当該処理を行った場合には、当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示さないこと（液晶材料がブルー相以外の相を示すこと、以下、配向不良ともいう）がある。これは、当該処理によって形成される高分子／液晶複合体を用いて構成される液晶表示装置の表示不良に直結する。特に、当該液晶表示装置が大型の液晶表示装置である場合に上述の問題が顕在化しやすい。このような場合、高分子安定化処理時に液晶組成物の全体を均一且つ特定の温度範囲に保持することが困難となるからである。

上述した課題に鑑み、本発明の一態様は、高分子安定化処理によって液晶材料のブルー相が安定化される温度範囲が広い液晶組成物を提供することを目的の一とする。また、液晶表示装置の表示不良の発生を抑制することを目的の一とする。

本発明者は、ブルー相を発現する液晶材料を含有し且つ当該液晶材料がブルー相を示す温度範囲における透過スペクトルが単一のピークを有する液晶組成物が、高分子安定化処理が可能な温度範囲が広いことを見いだした。

また、本発明者は、表面領域におけるテクスチャ（例えば、共焦点レーザー顕微鏡像）の態様と、内部領域におけるテクスチャの態様とが異なる高分子／液晶複合体における配向不良の発生が抑制されていることを見いだした。

本発明の一態様の液晶組成物は、含有する液晶材料がブルー相を示す温度範囲における透過スペクトルが単一のピークを有する。このような液晶組成物においては、高分子安定化処理が可能な温度範囲を広くすることが可能である。これにより、液晶組成物に対して当該処理を行うことによって形成される高分子／液晶複合体における配向不良を抑制することが可能となる。よって、当該高分子／液晶複合体を用いて構成される液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。

また、本発明の一態様の高分子／液晶複合体は、表面領域におけるテクスチャ（例えば、共焦点レーザー顕微鏡像）の態様と、内部領域におけるテクスチャの態様とが異なる。このような高分子／液晶複合体においては、配向不良の発生が抑制されている。これにより、当該高分子／液晶複合体を用いて構成される液晶表示装置の表示不良を低減することが可能となる。

透過スペクトルを示す図。 光学顕微鏡によって観察された高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 透過スペクトルを示す図。 透過スペクトルを示す図。 光学顕微鏡によって観察された高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 透過スペクトルを示す図。 高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図。 液晶素子の一例を示す図。 液晶表示装置の一例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）液晶パネルの外観写真を示す図。

以下では、本発明の一態様について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態を様々に変更し得る。したがって、本発明は以下に示す記載内容に限定して解釈されるものではない。

＜液晶組成物＞
本発明の一態様の液晶組成物について以下に説明する。なお、当該液晶組成物は、含有する液晶材料がブルー相を示す温度範囲において、透過スペクトルが単一のピークを有する。

当該液晶組成物として、ブルー相を発現する液晶材料、液晶性モノマー、非液晶性モノマー、及び重合開始剤を含む構成を適用することができる。

ブルー相は、光を実質的に散乱せず且つ光学的に等方的な相である。ブルー相を発現する液晶材料としては、ネマチック性液晶性化合物、スメクチック性液晶性化合物等が挙げられ、ネマチック性液晶性化合物が好ましい。なお、ネマチック性液晶性化合物としては特に制限されず、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾおよびアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、およびビフェニルエチン系化合物等が挙げられる。

液晶性モノマーは、液晶性を示し、光重合によって重合することができるモノマーである。例えば、当該液晶性モノマーとして、メソゲン骨格と２つのアルキル鎖を有するモノマーを適用することが可能である。なお、本明細書中におけるメソゲン骨格とは、芳香族などの環を２環以上有する構造の剛直性に富むユニットのことをいう。また、当該２つのアルキル鎖は、同じであっても異なっていてもよい。

非液晶性モノマーは、液晶性を示さず、光重合によって重合することができるモノマーであって、棒状の分子構造（例えば、ビフェニル基、又はビフェニル・シクロヘキシル基等の末端にアルキル基、シアノ基、フッ素などが存在する分子構造など）を有さないモノマーをいう。具体的には、分子構造中にアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、フマレート基、シンナモイル基等の重合性基を含むモノマーが挙げられるが、これらに限られるものではない。

本明細書で開示される光重合反応は、どのような光を用いて行ってもよいが、紫外線を用いることが好ましい。従って、重合開始剤としては、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾイン類、ベンジル類、ミヒラーケトン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、およびチオキサントン類などから適宜選択して用いることができる。なお、重合開始剤は、高分子安定化処理後の高分子／液晶複合体中では液晶表示装置の動作に寄与しない不純物となるため必要に応じ可能な限り少量とすることが望ましい。例えば、液晶組成物に対して０．５ｗｔ％以下とするのが好ましい。

また、当該液晶組成物には、上述したブルー相を発現する液晶材料、液晶性モノマー、非液晶性モノマー、及び重合開始剤の他に、カイラル剤を含んでいてもよい。なお、カイラル剤とは、液晶材料にねじれ構造を生じさせるものである。また、カイラル剤の添加量はブルー相を発現する液晶材料の回折波長に影響する。従って、カイラル剤の添加量は、ブルー相を発現する液晶材料の回折波長が可視領域（３８０〜７５０ｎｍ）外となるように調整するのが好ましい。カイラル剤としては、Ｓ−８１１（メルク社製）、Ｓ−１０１１（メルク社製）、１，４：３，６−ジアンヒドロ−２，５−ビス［４−（ｎ−ヘキシル−１−オキシ）安息香酸］ソルビトール（略称：ＩＳＯ−（６ＯＢＡ）_２）（みどり化学株式会社製）などを適宜選択して用いることができる。

そして、本発明の一態様に係る液晶組成物では、含有する液晶材料がブルー相を示す温度範囲における透過スペクトルが単一のピークを有する。これは、液晶組成物に含まれるブルー相の面方位が揃っている又は概ね揃っていることを意味する。

＜高分子安定化処理＞
上述した液晶組成物に対して高分子安定化処理（重合処理）をすることにより、高分子によってブルー相が安定化された液晶材料を含む高分子／液晶複合体を得ることができる。なお、当該高分子安定化処理とは、当該液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーの重合を行うことで形成される高分子（高分子ネットワーク）によって液晶材料のブルー相を安定化させる処理である。

例えば、当該高分子安定化処理として、ブルー相を発現する液晶材料がブルー相又は等方相を示す温度範囲において、当該液晶組成物に対して紫外線を照射する処理などを適用することができる。なお、本発明の一態様に係る液晶組成物では、ブルー相を発現する液晶材料がブルー相を示す温度範囲のみならず等方相を示す温度範囲であっても高分子安定化処理を行うことが可能である。

これにより、当該液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーを光重合させることによって得られる高分子（高分子ネットワーク）と、当該高分子（高分子ネットワーク）によってブルー相が安定化された液晶材料とを含む高分子／液晶複合体を得ることができる。なお、本発明の一態様に係る液晶組成物を前駆体として得られる高分子／液晶複合体は、含有する液晶材料がブルー相を示す温度範囲における透過スペクトルが単一のピークを有する。これは、高分子／液晶複合体に含まれるブルー相の面方位が揃っている又は概ね揃っていることを意味する。

なお、上記の方法で高分子／液晶複合体を得る場合には以下の点に留意して液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーの材料を選択することが好ましい。

液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーをはじめとするモノマーは、当該液晶組成物に含まれるブルー相を発現する液晶材料におけるブルー相と等方相の相転移温度に影響を与えやすい。具体的には、当該液晶組成物に含まれるモノマーの割合が増加するにつれて、当該相転移温度は下降（又は上昇）する。他方、モノマーが重合することによって得られる高分子ネットワークをはじめとするポリマーは、当該相転移温度に影響を与えにくい。よって、高分子安定化処理（重合処理）によってモノマーの割合が減少（高分子の割合が増加）するに従って、当該相転移温度も線形的に上昇（又は下降）することになる。この点から、上記方法で高分子／液晶複合体を得る場合には、液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーとしてブルー相を発現する液晶材料の相転移温度を下降させるモノマーを選択することが好ましい。これにより、上記方法の際の液晶材料における等方相からブルー相への相転移を容易に生じさせることが可能となる。

＜高分子／液晶複合体＞
上記の高分子安定化処理によって本発明の一態様に係る高分子／液晶複合体を得ることができる。当該高分子／液晶複合体では、共焦点レーザー顕微鏡を用いてレーザーの反射光を観察した際に、表面領域におけるテクスチャの態様と、内部領域におけるテクスチャの態様とが異なることが確認できる。

具体的には、当該表面領域におけるテクスチャでは、ブルー相とブルー相の間の界面の描線がループを形成する第１の界面と、ブルー相とブルー相の間の界面の描線に始点及び終点が存在する第２の界面とがそれぞれ一以上確認される。なお、当該表面領域におけるテクスチャでは、当該第１の界面が確認されず、且つ当該第２の界面のみが観察されることもある。他方、内部領域におけるテクスチャでは、当該第１の界面及び当該第２の界面が確認されない。

なお、共焦点レーザー顕微鏡の光学系は、非焦点面からの情報を廃し、焦点面からの情報のみを抽出できることを特徴としている。また、平面方向のみではなく厚み方向の観察も可能としている。このことから、当該光学系を用いた観察では、テクスチャに含まれるブルー相の方位角及び極角の少なくとも一方が異なるブルー相とブルー相の間の界面の観察が可能である。

本実施例では、本発明の一態様に係る液晶組成物及びそれを用いて形成される高分子／液晶複合体の一例について説明する。

（液晶組成物）
本実施例で用いた液晶組成物は、ブルー相を発現する液晶材料である、Ｅ−８（略称）（ＬＣＣ社製）、４−（ｔｒａｎｓ−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）−３’，４’−ジフルオロ−１，１’−ビフェニル（略称：ＣＰＰ−３ＦＦ）、及び４−ｎ−ペンチル安息香酸 ４−シアノ−３−フルオロフェニル（略称：ＰＥＰ−５ＣＮＦ）と、液晶性モノマーである１，４−ビス［４−（６−アクリロイルオキシ−ｎ−へキシル−１−オキシ）ベンゾイルオキシ］−２−メチルベンゼン（略称：ＲＭ２５７−Ｏ６、シントンケミカルズ社製）と、非液晶性モノマーであるメタクリル酸ドデシル（略称：ＤＭｅＡｃ）（東京化成工業株式会社製）と、重合開始剤であるＤＭＰＡＰ（略称）（東京化成工業株式会社製）と、カイラル剤である１，４：３，６−ジアンヒドロ−２，５−ビス［４−（ｎ−ヘキシル−１−オキシ）安息香酸］ソルビトール（略称：ＩＳＯ−（６ＯＢＡ）_２）（みどり化学株式会社製）とを有する。

上述した物質の構造式を以下に示す。

なお、液晶材料であるＥ−８は、５種の物質（４−シアノ−４’−ペンチルビフェニル、４−シアノ−４’−プロピルオキシビフェニル、４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル、４−シアノ−４’−オクチルオキシビフェニル、４−シアノ−４’’−ペンチル−ｐ−ターフェニル）を上記の構造式に併記した割合（ｗｔ％）で有する混合体である。また、液晶性モノマーであるＲＭ２５７−Ｏ６は、オキシアルキレン基の鎖長（炭素及び酸素を含む）ｎが７の液晶性モノマーである。

本実施例で用いた液晶組成物における上述の物質の割合を以下に示す。

本実施例で用いた液晶組成物は、３０．５℃〜３６．４℃において含有する液晶材料がブルー相を示した。すなわち、当該液晶組成物が含有する液晶材料のコレステリック相とブルー相の相転移点が３０．５℃であり、等方相とブルー相の相転移点が３６．４℃であった。

図１は、当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示す温度である３４℃における透過スペクトルを示す図である。なお、図１に示す透過スペクトルは、当該液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度において得られた透過スペクトルをバックグラウンドとして除去したものである。すなわち、図１に示す透過スペクトルは、液晶セルを３４℃に加熱した状態で得られた透過スペクトルから当該バックグラウンド分を差し引いたものである。図１より本実施例で用いた液晶組成物は、含有する液晶材料がブルー相を示す温度における透過スペクトルが単一のピークを有することが分かる。

（高分子安定化処理）
本実施例では、一対のガラス基板間に挟持された液晶組成物をシール材によって封止することで液晶セルを作製した。そして、当該液晶セルに対して高分子安定化処理を行った。なお、当該液晶セルの作製は、一対のガラス基板間に空隙（４μｍ）を有してシール材で貼り合わせた後、注入法によって当該液晶組成物を基板間に注入することにより行った。また、当該シール材として、紫外線及び熱硬化型シール材を用いた。さらに、当該シール材に対して、硬化処理として、９０秒間の紫外線（放射照度１００ｍＷ／ｃｍ^２）照射処理を行った。そして、当該液晶セルに対して、１２０℃、１時間の熱処理を行った。

高分子安定化処理は、液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度である７０℃まで昇温した後、４０℃まで降温し、この状態を保持した状態の液晶セルに対して、紫外線（波長３６５ｎｍ、放射照度８ｍＷ／ｃｍ^２）を、６分間照射することにより行った。なお、本実施例で用いた液晶組成物は、４０℃において含有する液晶材料が等方相を示す液晶組成物である。

（高分子／液晶複合体）
上述の高分子安定化処理によって、高分子／液晶複合体を得た。図２は、偏光顕微鏡（ＭＸ−５０ オリンパス株式会社製）によって観察された当該高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図である。なお、当該観察は、偏光顕微鏡において、測定モードを反射とし、偏光子にクロスニコルを用い、倍率を５００倍として室温環境下で行った。

図２に示す高分子／液晶複合体では、室温環境下でありながら液晶材料が全てブルー相を示していた。すなわち、本実施例で用いた液晶組成物に対する高分子安定化処理によって得られた高分子／液晶複合体においては、室温環境下で配向不良が生じなかった。

図３は、当該高分子／液晶複合体の室温環境下における透過スペクトルを示す図である。図３より当該高分子／液晶複合体は、室温環境下における透過スペクトルが単一のピークを有することが分かる。

＜比較例１＞
本比較例では、液晶材料がブルー相を示す温度範囲における透過スペクトルが２以上のピークを有する液晶組成物及びそれを用いて形成される高分子／液晶複合体の一例について説明する。

（液晶組成物）
本比較例で用いた液晶組成物は、ブルー相を発現する液晶材料である、Ｅ−８、ＣＰＰ−３ＦＦ、及びＰＥＰ−５ＣＮＦと、液晶性モノマーである１，４−ビス［４−（３−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル−１−オキシ）ベンゾイルオキシ］−２−メチルベンゼン（略称：ＲＭ２５７−Ｏ３、シントンケミカルズ社製）と、非液晶性モノマーであるＤＭｅＡｃと、重合開始剤であるＤＭＰＡＰと、カイラル剤であるＩＳＯ−（６ＯＢＡ）_２とを有する。端的に述べると、本比較例で用いた液晶組成物は、液晶性モノマーを除いて上述の実施例で用いた液晶組成物と共通の物質を有する。

液晶性モノマーであるＲＭ２５７−Ｏ３の構造式を以下に示す。

なお、液晶性モノマーであるＲＭ２５７−Ｏ３は、オキシアルキレン基の鎖長（炭素及び酸素を含む）ｎが４の液晶性モノマーである。

本比較例で用いた液晶組成物における上述の物質の割合を以下に示す。

本比較例で用いた液晶組成物では、３０．７℃〜３８．４℃において含有する液晶材料がブルー相を示した。すなわち、当該液晶組成物が含有する液晶材料のコレステリック相とブルー相の相転移点が３０．７℃であり、等方相とブルー相の相転移点が３８．４℃であった。

図４は、当該液晶組成物の３４℃における透過スペクトルを示す図である。なお、図４に示す透過スペクトルは、図１に示す透過スペクトルと同様に、当該液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度において得られた透過スペクトルをバックグラウンドとして除去したものである。図４より本比較例で用いた液晶組成物は、含有する液晶材料がブルー相を示す温度における透過スペクトルが２以上のピークを有することが分かる。

（高分子安定化処理）
本比較例では、紫外線照射時の液晶セルの保持温度を３９℃とした点を除き、上述の実施例と同じ方法で高分子安定化処理を行った。なお、本比較例で用いた液晶組成物は、３９℃において含有する液晶材料が等方相を示す液晶組成物である。

（高分子／液晶複合体）
上述の高分子安定化処理によって、高分子／液晶複合体を得た。図５は、偏光顕微鏡（ＭＸ−５０ オリンパス株式会社製）によって観察された当該高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図である。なお、当該観察は、偏光顕微鏡において、測定モードを反射とし、偏光子にクロスニコルを用い、倍率を５００倍として室温環境下で行った。

図５に示す高分子／液晶複合体では、室温環境下においてブルー相を示す液晶材料とコレステリック相を示す液晶材料が混在していた。すなわち、本比較例で用いた液晶組成物に対する高分子安定化処理によって得られた高分子／液晶複合体では、室温環境下で配向不良が生じていた。

図６は、当該高分子／液晶複合体の室温環境下における透過スペクトルを示す図である。図６より当該高分子／液晶複合体は、室温環境下における透過スペクトルが２以上のピークを有することが分かる。

本実施例では、本発明の一態様に係る高分子／液晶複合体の一例について説明する。なお、本実施例では、実施例１に示した液晶組成物と同一組成を有する液晶組成物を用いて高分子／液晶複合体を作製した。

（高分子安定化処理）
本実施例では、一対のガラス基板間に挟持された液晶組成物をシール材によって封止することで液晶セルを作製した。そして、当該液晶セルに対して高分子安定化処理を行った。なお、当該液晶セルの作製は、間に空隙（６μｍ）が存在する一対のガラス基板をシール材で貼り合わせた後、注入法によって当該液晶組成物を当該一対のガラス基板間に注入することにより行った。また、当該シール材として、紫外線及び熱硬化型シール材を用いた。さらに、当該シール材に対して、硬化処理として、９０秒間の紫外線（放射照度１００ｍＷ／ｃｍ^２）照射処理を行った。次いで、当該液晶セルに対して、１２０℃、１時間の熱処理を行った。次いで、当該一対のガラス基板のうち共焦点レーザー顕微鏡による観察が行われる面側のガラス基板の厚さが０．１７ｍｍになるように研磨処理を行った。なお、当該処理前における当該一対のガラス基板のそれぞれの厚さは、０．７ｍｍである。

高分子安定化処理は、液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度である７０℃まで昇温した後、３６℃まで降温し、この状態を保持した状態の液晶セルに対して、紫外線（波長３６５ｎｍ、放射照度８ｍＷ／ｃｍ^２）を、６分間照射することにより行った。

（高分子／液晶複合体）
上述の高分子安定化処理によって、高分子／液晶複合体を得た。図７、８は、共焦点レーザー顕微鏡（Ａ１ ニコンインステック株式会社製）を用いて観察された当該高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図である。なお、共焦点レーザー顕微鏡の光学系は、非焦点面から情報を廃し、焦点面からの情報のみを抽出できることを特徴としている。すなわち、共焦点レーザー顕微鏡を用いた観察においては、当該焦点面を適宜設定することにより、被観察物の所望の厚さ方向に垂直な平面を観察することが可能である。この共焦点レーザー顕微鏡の特徴を利用して、図７、８に示す観察像（テクスチャ）を得た。具体的には、図７は観察側のガラス基板付近の領域（表面領域）の当該高分子／液晶複合体の観察像を示す図であり、図８は当該高分子／液晶複合体のバルク領域（内部領域）の観察像を示す図である。なお、当該観察には、波長４８８ｎｍのレーザーを用いた。また、測定モードは、反射とした。また、倍率を６００倍として室温環境下で当該観察を行った。

図７及び図８より、本実施例に係る高分子／液晶複合体においては、ガラス基板付近の領域（表面領域）におけるテクスチャの態様と、バルク領域（内部領域）におけるテクスチャの態様とが異なることが分かった。

具体的には、図７より、本実施例に係る高分子／液晶複合体のガラス基板付近の領域においては、ブルー相とブルー相の間の界面が存在することは確認されるが、単一のドメイン（界面がループを形成することで他の領域と分離される領域）が確認されない又はほとんど確認されなかった。すなわち、図７より、界面の描線に始点及び終点が存在する界面（第２の界面）が存在することは確認されたが、界面の描線がループを形成する界面は観察されない、又はほとんど確認されなかった。

また、図８より、本実施例に係る高分子／液晶複合体のバルク領域においては、ブルー相とブルー相の間の界面の存在が確認されなかった。

＜比較例２＞
（液晶組成物）
本比較例では、比較例１に示した液晶組成物と同一組成を有する液晶組成物を用いて高分子／液晶複合体を作製した。

（高分子安定化処理）
本比較例では、一対のガラス基板間に挟持された液晶組成物をシール材によって封止することで液晶セルを作製した。そして、当該液晶セルに対して高分子安定化処理を行った。なお、当該液晶セルの作製は、間に空隙（６μｍ）が存在する一対のガラス基板をシール材で貼り合わせた後、注入法によって当該液晶組成物を当該一対のガラス基板間に注入することにより行った。また、当該シール材として、紫外線及び熱硬化型シール材を用いた。さらに、当該シール材に対して、硬化処理として、９０秒間の紫外線（放射照度１００ｍＷ／ｃｍ^２）照射処理を行った。次いで、当該液晶セルに対して、１２０℃、１時間の熱処理を行った。次いで、当該一対のガラス基板のうち共焦点レーザー顕微鏡による観察が行われる面側のガラス基板の厚さが０．１７ｍｍになるように研磨処理を行った。なお、当該処理前における当該一対のガラス基板のそれぞれの厚さは、０．７ｍｍである。

高分子安定化処理は、液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度である７０℃まで昇温した後、３４℃まで降温し、この状態を保持した状態の液晶セルに対して、紫外線（波長３６５ｎｍ、放射照度８ｍＷ／ｃｍ^２）を、６分間照射することにより行った。

（高分子／液晶複合体）
上述の高分子安定化処理によって、高分子／液晶複合体を得た。図９、１０は、共焦点レーザー顕微鏡（Ａ１ ニコンインステック株式会社製）を用いて観察された当該高分子／液晶複合体のテクスチャを示す図である。具体的には、図９は観察側のガラス基板付近の領域の当該高分子／液晶複合体の観察像を示す図であり、図１０は当該高分子／液晶複合体のバルク領域（基板間中央領域）の観察像を示す図である。なお、当該観察には、波長４８８ｎｍのレーザーを用いた。また、測定モードは、反射とした。また、倍率を６００倍として室温環境下で当該観察を行った。

図９及び図１０より、本比較例に係る高分子／液晶複合体においては、ガラス基板付近の領域（表面領域）におけるテクスチャの態様と、バルク領域（内部領域）におけるテクスチャの態様とが同様であることが分かった。

具体的には、図９より、本比較例に係る高分子／液晶複合体のガラス基板付近の領域（表面領域）においては、多数の単一のドメイン（ブルー相とブルー相の間の界面がループを形成することで他の領域と分離される領域）が存在することが分かった。すなわち、当該領域に存在する界面の多くがループを形成している事が分かった。

また、図１０より、本比較例に係る高分子／液晶複合体のバルク領域（内部領域）においても、存在する界面の多くがループを形成している事が分かった。

本実施例では、本明細書で開示される高分子／液晶複合体を用いた液晶素子の一例について、図１１を用いて説明する。図１１は液晶素子の断面図である。

図１１において、第１の基板２００と第２の基板２０１との間には、液晶層２０２が設けられており、液晶層２０２には実施例１で説明した高分子／液晶複合体を用いている。また、第１の基板２００上には、画素電極層２０３と、共通電極層２０４とが隣接して設けられている。

本実施例に示す液晶素子は、基板に概略平行（すなわち水平な方向）な電界を生じさせて、基板と平行（すなわち水平な方向）に液晶分子を動かして、階調を制御する方式である。

なお、液晶層２０２を介して隣接する画素電極層２０３と、共通電極層２０４との距離ａ（図１１に示す）は、画素電極層２０３及び共通電極層２０４にそれぞれ所定の電圧を印加した時、液晶層２０２に含まれる液晶のうち、画素電極層２０３と共通電極層２０４との間に介在する液晶が応答する距離とする。なお、距離ａの長さに応じて印加する電圧を適宜制御するものとする。

第１の基板２００、および第２の基板２０１にはバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、プラスチック基板などを用いることができる。

また、画素電極層２０３、および共通電極層２０４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した導電材料（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、またはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いてそれぞれ形成することができる。

また、液晶層２０２は、本明細書で開示される液晶組成物を滴下法（ＯＤＦ）や、液晶注入法などにより、第１の基板２００と第２の基板２０１との間に備えた後、高分子安定化処理を行うことで得られる。なお、得られる液晶層２０２の厚さ（膜厚）は、１μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。

以上により得られる液晶素子は、画素電極層２０３と共通電極層２０４との間に水平方向の電界が形成されるため、第１の基板２０１に対して水平方向に液晶層２０２中の液晶分子を制御することができる。

また、本実施例に示す液晶素子には、偏光板、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを適宜組み合わせて用いることができる。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライトなどを用いてもよい。

なお、本実施例に示す液晶素子は、光源の光を透過することによって表示を行う透過型の液晶表示装置、入射する光を反射することによって表示を行う反射型の液晶表示装置、又は透過型と反射型を両方有する半透過型の液晶表示装置に適用することができる。

本実施例では、本明細書で開示される液晶組成物を液晶層に用いて作製された液晶表示装置について説明する。なお、本実施例で示す液晶表示装置は、表示素子として実施例３で説明したような液晶素子（液晶表示素子ともいう）を含む。また、液晶表示装置としては、パッシブマトリクス型の液晶表示装置でもアクティブマトリクス型の液晶表示装置でも適用可能であるが、本実施例では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合について、図１２を用いて説明する。

図１２（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり、１画素分の画素を示している。また、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の破線Ｘ１−Ｘ２における断面図を示す。

図１２（Ａ）において、複数のソース配線層３０５（配線層３０５ａを含む）が互いに平行（図１２（Ａ）中、上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層３０１（ゲート電極層３０１ａを含む）は、ソース配線層３０５とほぼ直交する方向（図１２（Ａ）中、左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。また、複数の共通配線層３０８は、複数のゲート配線層３０１とそれぞれ隣接する位置に配置されており、ゲート配線層３０１に平行して、つまり、ソース配線層３０５とほぼ直交する方向（図１２（Ａ）中、左右方向）に延伸している。また、ソース配線層３０５、共通配線層３０８、及びゲート配線層３０１によって囲まれる空間には、液晶表示装置の画素電極層３４７及び共通電極層３４６が配置されている。なお、画素電極層３４７は、トランジスタ３２０と電気的に接続されており、トランジスタ３２０は、画素ごとにそれぞれ配置されている。

また、図１２（Ａ）の液晶表示装置において、画素電極層３４７と共通配線層３０８によって容量が形成されている。共通配線層３０８は、フローティング状態（電気的に孤立した状態）で動作させることも可能だが、固定電位、好ましくはコモン電位（データとして送られる画像信号の中間電位）近傍でフリッカーの生じないレベルに設定してもよい。

図１２に示す液晶表示装置の電極構成は、画素電極層３４７と共通電極層３４６が基板と平行な同一面内に形成された構造であり、基板と水平方向に電界を発生させて、基板と平行な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式（いわゆるＩＰＳモード）に適用することができる。

次に、図１２（Ｂ）に示す液晶表示装置の断面構造について説明する。図１２（Ｂ）に示す液晶表示装置は、トランジスタ３２０、画素電極層３４７、共通電極層３４６などを有する第１の基板３４１と、第２の基板３４２との間に液晶層３４４を挟んでなる構造である。また、第１の基板３４１と第２の基板３４２のそれぞれに接して、偏光板（３４３ａ、３４３ｂ）が備えられている。

なお、トランジスタ３２０は逆スタガ型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第１の基板３４１上に形成され、ゲート電極層３０１ａ、ゲート絶縁層３０２、半導体層３０３、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層３０５ａ、３０５ｂを含む。

本実施例に示す液晶表示装置に適用できるトランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、２つ形成されるダブルゲート構造もしくは３つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、チャネル領域の上下にゲート絶縁層を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい。

図１２（Ｂ）において、第１の基板３４１上には、ゲート電極層３０１ａが形成されている。ゲート電極層３０１ａとしては、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。ゲート電極層３０１ａに遮光性を有する導電膜を用いると、バックライトからの光（第１の基板３４１から入射する光）が、半導体層３０３へ入射することを防止することができる。

また、ゲート電極層３０１ａは積層構造を有していてもよく、例えば、ゲート電極層３０１ａが、２層の積層構造の場合には、アルミニウム層上にモリブデン層が積層された２層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した２層構造、または銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層を積層した２層構造、窒化チタン層とモリブデン層とを積層した２層構造とすることが好ましい。また、３層の積層構造の場合には、タングステン層または窒化タングステン層と、アルミニウムとシリコンの合金またはアルミニウムとチタンの合金と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した積層構造とすることが好ましい。

なお、絶縁膜からなる下地膜を第１の基板３４１とゲート電極層３０１ａとの間に設けてもよい。下地膜は、第１の基板３４１からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による単層、又は積層構造により形成することができる。

ゲート絶縁層３０２は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層又は窒化酸化シリコン層を単層で又は積層して形成することができる。また、ゲート絶縁層３０２として、有機シランガスを用いてＣＶＤ法により形成された酸化シリコン層を用いることも可能である。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ_３）_４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。

半導体層３０３に用いる材料は、特に限定されず、トランジスタ３２０に要求される特性に応じて適宜設定すればよい。半導体層３０３に用いることのできる材料としては、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いた気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファスともいう。）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶半導体、酸化物半導体などを用いることができる。

アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。

また、酸化物半導体としては、四元系金属酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系や、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系などを用いることができる。また、上記酸化物半導体にＳｉＯ_２を含んでもよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、少なくともＩｎとＧａとＺｎを含む酸化物であり、その組成に特に制限はない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の元素を含んでもよい。

また、酸化物半導体としては、化学式ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、またはＧａ及びＣｏなどがある。また、酸化物半導体として、単結晶構造ではなく、非晶質構造でもない構造であり、Ｃ軸配向を有した結晶性酸化物半導体（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ； ＣＡＡＣ−ＯＳとも呼ぶ）を含む酸化物を用いることができる。

なお、半導体層３０３は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。また、半導体層３０３を所望の形状に加工するために用いるエッチング工程としては、ドライエッチングやウエットエッチングを用いることができる。

なお、ドライエッチングに用いるエッチング装置としては、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いたエッチング装置や、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置を用いることができる。また、ＩＣＰエッチング装置と比べて広い面積に渡って一様な放電が得られやすいドライエッチング装置としては、上部電極を接地させ、下部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電源を接続し、さらに下部電極に３．２ＭＨｚの低周波電源を接続したＥＣＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）モードのエッチング装置がある。このＥＣＣＰモードのエッチング装置であれば、例えば基板として、第１０世代の３ｍを超えるサイズの基板を用いる場合にも対応することができる。

トランジスタ３２０のソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層３０５ａ、３０５ｂの材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、この熱処理に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）単体では耐熱性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成する。Ａｌと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。

なお、ゲート絶縁層３０２、半導体層３０３、配線層３０５ａ、３０５ｂを大気に触れさせることなく連続的に形成してもよい。大気に触れさせることなく連続成膜することで、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、トランジスタ特性のばらつきを低減することができる。

絶縁膜３０７、絶縁膜３０９には、乾式法や湿式法で形成される無機絶縁膜、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを用いて得られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の有機材料を用いることができる。また、上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。また、絶縁膜３０７として酸化ガリウム膜を用いてもよい。

なお、シロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂の置換基としては、有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を有していても良い。シロキサン系樹脂は塗布法により成膜し、焼成することによって用いることができる。

なお、絶縁膜３０７、絶縁膜３０９は、上述した材料により形成される絶縁膜を複数積層させることにより形成してもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。

層間膜３１３は、上述した絶縁膜３０７、絶縁膜３０９と同様の材料を用いることができる。また、層間膜３１３の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等を用いることができる。

また、画素電極層３４７及び共通配線層３０８には、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す。）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。その他にも、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。

さらに、画素電極層３４７及び共通配線層３０８には、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性組成物を用いて形成した画素電極は、シート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。なお、導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはアニリン、ピロールおよびチオフェンの２種以上からなる共重合体またはその誘導体などがあげられる。

液晶層３４４には、本発明の一態様である液晶組成物を用いる。なお、液晶組成物には、ブルー相を発現する液晶材料、液晶性モノマー、非液晶性モノマー、及び重合開始剤が含まれており、液晶層３４４には、この液晶組成物を高分子安定化処理（重合処理）して得られる高分子／液晶複合体を用いる。

なお、ここでは図示しないが、第１の基板３４１と対向基板である第２の基板３４２との間に液晶層３４４を形成する液晶組成物を挟持させた後、シール材で固着する。液晶組成物を挟持させる方法として、滴下法（ＯＤＦ）や、第１の基板３４１と第２の基板３４２とを貼り合わせてから毛細管現象等を用いて注入する液晶注入法を用いることができる。

また、シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。代表的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミン樹脂などを用いることができる。また、光（代表的には紫外線）重合開始剤、熱硬化剤、フィラー、カップリング剤を含んでもよい。

また、液晶組成物を第１の基板３４１と第２の基板３４２との間に充填した後、光を照射して高分子安定化処理（重合処理）を行い、液晶層３４４を形成する。照射する光は、液晶組成物に含まれる液晶性モノマー、非液晶性モノマー、及び重合開始剤が反応する波長の光とする。この光照射による高分子安定化処理（重合処理）により、液晶層３４４が得られる。なお、シール材に光硬化樹脂を用いる場合には、高分子安定化処理と同時にシール材の硬化を行ってもよい。

なお、本実施例で示す液晶表示装置の電極構造により、液晶層３４４に含まれる液晶分子は水平方向の電界により制御される。なお、高分子／液晶複合体は、ブルー相を呈するように配向しており、基板と平行な方向で制御できるため、視野角を広くすることができる。

また、本実施例では、第１の基板３４１の外側（液晶層３４４と反対側）に偏光板３４３ａを、第２の基板３４２の外側（液晶層３４４と反対側）に偏光板３４３ｂを設けている。なお、偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを設けてもよい。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。

また、図示しないが、本実施例に示す液晶表示装置の光源としては、バックライト、サイドライトなどを用いることができる。なお、光源からの光は、第１の基板３４１側から、視認側である第２の基板３４２へと透過するように照射される。

また、大型の基板を用いて複数の液晶表示装置を作製する場合（所謂多面取り）、その分断工程は、高分子安定化処理の前か、偏光板を設ける前に行うことができるが、分断工程による液晶層への影響（分断工程時にかかる力などによる配向乱れなど）を考慮すると、第１の基板３４１と第２の基板３４２とを貼り合わせた後、高分子安定化処理の前が好ましい。

本実施例に示す液晶表示装置において、本発明の一態様である液晶組成物を用いることにより、ブルー相を示す高分子／液晶複合体における配向欠陥の発生を低減させることができる。これにより、液晶表示装置におけるパネルの欠陥を低減させることができるので、液晶表示装置の歩留まりを向上させることができる。

また、本実施例に示す液晶表示装置において、高分子／液晶複合体は、ブルー相を発現することが可能であるため、高いコントラストを付与することができ、視認性のよい高画質な液晶表示装置を提供することができる。また、ブルー相を用いた液晶素子は、高速応答が可能であるため、液晶表示装置の高性能化も可能となる。

本実施例では、実施例１に示した液晶組成物に対して、当該液晶組成物に含まれる液晶材料が等方相を示す温度において高分子安定化処理を行うことで得られた高分子／液晶複合体を有する液晶パネル（第１の液晶パネルともいう）と、当該液晶組成物に対して、当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示す温度において高分子安定化処理を行うことで得られた高分子／液晶複合体を有する液晶パネル（第２の液晶パネルともいう）と、上記比較例１に示した液晶組成物に対して、当該液晶組成物に含まれる液晶材料がブルー相を示す温度において高分子安定化処理を行うことで得られた高分子／液晶複合体を有する液晶パネル（第３の液晶パネルともいう）と、を作製した。

まず、第１の液晶パネルの作製方法について説明する。

第１の基板として用いる対角５インチのガラス基板上に、高さ４μｍの樹脂製ギャップスペーサと、光及び熱併用硬化型のシール材（ＳＤ−２５、積水化学工業製）とを形成した。また、第２の基板として用いる対角５インチのガラス基板上に、液晶層を駆動するための電極層を含むトランジスタ等の回路を形成した。

次に、第１の基板上のシール材の内側に上記実施例１に示した液晶組成物を滴下した。このとき、液晶組成物の温度は７０℃とし、シール材の内側に約１４ｍｇを滴下した。

次に、第１の基板と第２の基板を貼り合わせた。ここでは、電極層を含むトランジスタ等の回路が形成された面を下向きにした第２の基板をチャンバー内の上側に静電チャックで固定し、当該液晶組成物が備えられた面を上向きにした第１の基板をチャンバー内の下側に設置した後、チャンバー内を１００Ｐａまで減圧して第１の基板と第２の基板を貼り合わせた。その後、チャンバーを大気開放した。

次に、液晶組成物が封入された一対の基板に形成されたシール材を仮硬化するために、紫外線（放射照度１１ｍＷ／ｃｍ^２）を照射した。なお、当該照射は、当該液晶組成物には紫外線が照射されないようにマスクをした状態で行った。

次に、熱源を有するステージ上に第１の基板と第２の基板とが貼り合わせてなる基板を配置して、当該液晶組成物を７０℃まで加熱した。

次に、当該液晶組成物を３８℃まで−５℃／ｍｉｎで急冷させた後、３８℃で温度を保持し、３６５ｎｍを主波長とする紫外線（１１ｍＷ／ｃｍ^２）を３５０ｎｍ以下の波長をカットするシャープカットフィルターを用いて６分間照射することにより、高分子安定化処理を行った。なお、３８℃は、当該液晶組成物が含有する液晶材料が等方相を示す温度である。当該高分子安定化処理によって、高分子安定化されたブルー相を示す高分子／液晶複合体が得られた。

この状態で、１２０℃、１時間の熱処理を行うことにより、シール材を本硬化させた。以上により、第１の液晶パネルが得られた。第１の液晶パネルの外観写真を図１３（Ａ）に示す。

次いで、第２の液晶パネルの作製方法について説明する。

上記と同様にして、第１の基板と第２の基板とシール材（仮硬化）との間に実施例１に示した液晶組成物を有する基板（第１の基板と第２の基板を貼り合わせてなる基板）を熱源を有するステージ上に配置して、当該液晶組成物を７０℃まで加熱した。その後、７０℃から−１℃／ｍｉｎで降温させ、３４℃に保持し、３６５ｎｍを主波長とする紫外線（８ｍＷ／ｃｍ^２）を３５０ｎｍ以下の波長をカットするシャープカットフィルターを用いて６分間照射することにより高分子安定化処理を行った。なお、３４℃は、当該液晶組成物が含有する液晶材料がブルー相を示す温度である。当該高分子安定化処理によって、高分子安定化されたブルー相を示す高分子／液晶複合体が得られた。

この状態で、１２０℃、１時間の熱処理を行うことにより、シール材を本硬化させた。以上により、第２の液晶パネルが得られた。第２の液晶パネルの外観写真を図１３（Ｂ）に示す。

次いで、第３の液晶パネルの作製方法について説明する。

上記と同様にして、第１の基板と第２の基板とシール材（仮硬化）との間に比較例１に示した液晶組成物を有する基板（第１の基板と第２の基板を貼り合わせてなる基板）を熱源を有するステージ上に配置して、当該液晶組成物を７０℃まで加熱した。その後、７０℃から−１℃／ｍｉｎで降温させ、３４℃に保持し、３６５ｎｍを主波長とする紫外線（８ｍＷ／ｃｍ^２）を３５０ｎｍ以下の波長をカットするシャープカットフィルターを用いて６分照射することにより高分子安定化処理を行った。なお、３４℃は、当該液晶組成物が含有する液晶材料がブルー相を示す温度である。

この状態で、１２０℃、１時間の熱処理を行うことにより、シール材を本硬化させた。以上により、第３の液晶パネルが得られた。第３の液晶パネルの外観写真を図１３（Ｃ）に示す。

第１の液晶パネル乃至第３の液晶パネル（図１３（Ａ）乃至図１３（Ｃ））を比較する。第３の液晶パネル（図１３（Ｃ））では、表示領域内の全面において、コレステリック相への相転移（配向不良）に起因する光漏れが発生していた。他方、第２の液晶パネル（図１３（Ｂ））ではわずかに周辺部において配向不良が確認されるものの中央部においては配向不良がほとんど発生していなかった。また、第１の液晶パネル（図１３（Ａ））では配向不良がほとんど発生していなかった。

従って、本発明の一態様に係る高分子／液晶複合体を有する液晶パネルにおいては、配向不良の発生を抑制することが可能である。これにより、本発明の一態様に係る高分子／液晶複合体を有する液晶パネルにおいては、表示不良の発生を抑制することが可能である。

２００ 基板
２０１ 基板
２０２ 液晶層
２０３ 画素電極層
２０４ 共通電極層
３０１ ゲート配線層
３０１ａ ゲート電極層
３０２ ゲート絶縁層
３０３ 半導体層
３０５ ソース配線層
３０５ａ 配線層
３０５ｂ 配線層
３０７ 絶縁膜
３０８ 共通配線層
３０９ 絶縁膜
３１３ 層間膜
３２０ トランジスタ
３４１ 基板
３４２ 基板
３４３ａ 偏光板
３４３ｂ 偏光板
３４４ 液晶層
３４６ 共通電極層
３４７ 画素電極層

Claims (11)

1. ブルー相を発現する液晶材料及びモノマーを含有する液晶組成物であって、
   前記液晶材料がブルー相を示す温度範囲における前記液晶組成物の透過スペクトルが単一のピークを有する液晶組成物。
2. 請求項１において、
   前記液晶組成物における前記モノマーの割合が増加するにつれて、前記液晶材料のブルー相と等方相の相転移温度が下降する液晶組成物。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記ピークが可視領域外に存在する液晶組成物。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶組成物が含有する前記モノマーを光重合することによって得られる高分子／液晶複合体。
5. ブルー相を示す液晶材料を含有する高分子／液晶複合体であって、
   前記液晶材料がブルー相を示す温度範囲における前記高分子／液晶複合体の透過スペクトルが単一のピークを有する高分子／液晶複合体。
6. 請求項５において、
   前記ピークが可視領域外に存在する高分子／液晶複合体。
7. ブルー相を示す液晶材料を有する高分子／液晶複合体であって、
   前記高分子／液晶複合体の表面領域におけるテクスチャの態様と、内部領域におけるテクスチャの態様とが異なることを特徴とする高分子／液晶複合体。
8. 請求項７において、
   前記表面領域におけるテクスチャに、界面の描線がループを形成する第１の界面と、界面の描線に始点及び終点が存在する第２の界面とがそれぞれ一以上確認され、
   一以上の前記第１の界面の描線の合計の長さが、一以上の前記第２の界面の描線の合計の長さよりも短いことを特徴とする高分子／液晶複合体。
9. 請求項７において、
   前記表面領域におけるテクスチャに、界面の描線がループを形成する第１の界面が確認されず、且つ前記界面の描線に始点及び終点が存在する第２の界面が確認されることを特徴とする高分子／液晶複合体。
10. 請求項８又は請求項９において、
    前記内部領域におけるテクスチャに、前記第１の界面及び前記第２の界面が確認されないことを特徴とする高分子／液晶複合体。
11. マトリクス状に配設された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
    前記画素が、請求項４乃至請求項１０のいずれか一項に記載の高分子／液晶複合体と、前記高分子／液晶複合体に対する電圧の印加を担う一対の電極と、を有する液晶表示装置。