JP2020160313A - Liquid crystal display element and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a PSA mode liquid crystal display element that suppresses burning of an image, can maintain good display quality and has a fast response speed, and a method for manufacturing the element.SOLUTION: A liquid crystal display element described below and a method for manufacturing the element are provided. The liquid crystal display element has: a liquid crystal layer comprising a polymer of one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition; a first electrode substrate having a first substrate and a first electrode layer disposed on the liquid crystal layer side of the first substrate; a second electrode substrate opposing to the first electrode substrate via the liquid crystal layer, and having a second substrate and a second electrode layer disposed on the liquid crystal layer side of the second substrate; and a first alignment film disposed between the first electrode substrate and the liquid crystal layer. The liquid crystal composition comprises one or more alkenyl-based liquid crystal compounds. The first alignment film has a predetermined absorptivity or higher for light at a wavelength of 365 nm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、PSAモードの液晶表示素子及びその製造方法に関し、詳しくはPSA処理時の光照射による表示品位の劣化を少なくするための技術に関する。 The present invention relates to a PSA mode liquid crystal display element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a technique for reducing deterioration of display quality due to light irradiation during PSA processing.

従来、液晶表示素子としては、電極構造や使用する液晶分子の物性等が異なる種々の駆動方式が開発されている。例えば、垂直配向モードとして従来知られているMVA(Multi−Domain Vertical Alignment)型パネルは、液晶パネル中に形成した突起物によって液晶分子の倒れ込み方向を規制することにより視野角の拡大を図っている。しかしながら、この方式によると、突起物に由来する透過率及びコントラストの低下が不可避であり、また液晶分子の応答速度が遅い傾向にある。 Conventionally, as a liquid crystal display element, various driving methods have been developed in which the electrode structure and the physical properties of the liquid crystal molecules used are different. For example, the MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) type panel conventionally known as the vertical orientation mode aims to expand the viewing angle by regulating the collapse direction of the liquid crystal molecules by the protrusions formed in the liquid crystal panel. .. However, according to this method, it is inevitable that the transmittance and contrast derived from the protrusions are lowered, and the response speed of the liquid crystal molecules tends to be slow.

これらMVA型パネルの問題点を解決すべく、液晶分子の配向を制御するための新たな駆動モードとしてPSA(Polymer Sustained Alignment)モードが実用化されている。PSAモードは、光重合性モノマー(重合性化合物)を液晶材料中に混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層を挟む一対の電極間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射することにより、光重合性モノマーを重合して液晶分子の分子配向を制御する技術である。この技術によれば、視野角の拡大や高速応答化を図ることができるといった利点がある。また近年では、PSA型液晶パネルの更なる高速応答化が検討されており、かかる技術として、アルケニル基やアルケニルオキシ基を有する液晶性化合物(以下、「アルケニル系液晶化合物」ともいう。)を液晶層に導入する試みがなされている(例えば、特許文献1〜3参照)。 In order to solve these problems of the MVA type panel, a PSA (Polymer Unified Alignment) mode has been put into practical use as a new drive mode for controlling the orientation of liquid crystal molecules. In the PSA mode, a photopolymerizable monomer (polymerizable compound) is mixed in a liquid crystal material, the liquid crystal cell is assembled, and then the liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer. This is a technique for controlling the molecular orientation of liquid crystal molecules by polymerizing a photopolymerizable monomer. According to this technology, there are advantages that the viewing angle can be expanded and high-speed response can be achieved. Further, in recent years, further high-speed response of PSA type liquid crystal panels has been studied, and as such a technique, a liquid crystal compound having an alkenyl group or an alkenyloxy group (hereinafter, also referred to as "alkenyl liquid crystal compound") is used as a liquid crystal. Attempts have been made to introduce it into layers (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開2010−285499号公報JP-A-2010-285499 特開平9−104644号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-104644 特開平6−108053号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-108053

PSAモードの液晶表示素子は、視野角の拡大や高速応答化を図ることができる反面、製造の際に重合性化合物の重合反応に多量の紫外線照射が必要であり、紫外線照射に起因してパネルの表示品位が低下するといった問題がある。中でも上記問題は、アルケニル系液晶化合物を含む液晶層を用いたPSA液晶表示素子において顕著に現れる。詳述すると、アルケニル系液晶化合物は、PSAモードの液晶表示素子の応答速度の高速化を図ることができるが、液晶表示素子の製造過程において照射される光により、アルケニル系液晶化合物が有するアルケニル基やアルケニルオキシ基等が反応して分解劣化が生じやすい。そのため、アルケニル系液晶化合物を含有することによる応答速度の高速化の効果が損なわれ、また、電圧保持率が低下して画像の焼き付き(残像)が起こりやすいという問題がある。一方、アルケニル系液晶化合物の分解劣化を抑制するために光照射量を低減すると、重合性化合物の重合反応が十分に進行せず、未反応の重合性化合物が液晶層中に多く残存してしまう。この場合も、未反応の重合性化合物に起因して画像の焼き付き(残像)が生じやすくなるという問題がある。 The PSA mode liquid crystal display element can expand the viewing angle and achieve a high-speed response, but on the other hand, it requires a large amount of ultraviolet irradiation for the polymerization reaction of the polymerizable compound during manufacturing, and the panel is caused by the ultraviolet irradiation. There is a problem that the display quality of is deteriorated. Above all, the above problem remarkably appears in a PSA liquid crystal display element using a liquid crystal layer containing an alkenyl liquid crystal compound. More specifically, the alkenyl liquid crystal compound can increase the response speed of the liquid crystal display element in the PSA mode, but the alkenyl group contained in the alkenyl liquid crystal compound due to the light emitted in the manufacturing process of the liquid crystal display element. And alkenyloxy groups react with each other, and decomposition and deterioration are likely to occur. Therefore, there is a problem that the effect of increasing the response speed due to the inclusion of the alkenyl liquid crystal compound is impaired, the voltage retention rate is lowered, and image burn-in (afterimage) is likely to occur. On the other hand, if the amount of light irradiation is reduced in order to suppress the decomposition and deterioration of the alkenyl liquid crystal compound, the polymerization reaction of the polymerizable compound does not proceed sufficiently, and a large amount of unreacted polymerizable compound remains in the liquid crystal layer. .. In this case as well, there is a problem that image burn-in (afterimage) is likely to occur due to the unreacted polymerizable compound.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、アルケニル系液晶化合物を含む液晶層を有するPSAモードの液晶表示素子であって、画像の焼き付きが抑制され良好な表示品位を維持することが可能な、応答速度が速いPSAモードの液晶表示素子およびその製造方法を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a PSA mode liquid crystal display element having a liquid crystal layer containing an alkenyl liquid crystal compound, in which image burn-in is suppressed and good display quality can be maintained. A main object of the present invention is to provide a PSA mode liquid crystal display element having a high response speed and a method for manufacturing the same.

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、液晶分子を配向させるために用いられる配向膜に光吸収特性があること、特に紫外光を含む365nm以下波長域の光(極短波長域の光)に対する配向膜の光吸収特性が顕著であることを見出した。そこで、極短波長域の光の吸収能が高い配向膜を用いることにより、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により、以下のPSAモードの液晶表示素子及びその製造方法が提供される。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that the alignment film used for orienting liquid crystal molecules has light absorption characteristics, particularly light in the wavelength range of 365 nm or less including ultraviolet light (poles). It was found that the light absorption characteristics of the alignment film with respect to light in the short wavelength region) are remarkable. Therefore, they have found that the above problems can be solved by using an alignment film having a high ability to absorb light in an extremely short wavelength region, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following PSA mode liquid crystal display element and a method for manufacturing the same.

すなわち、本発明の一実施形態は、1種または2種以上の重合性化合物の重合体および液晶組成物を含む液晶層と、第1基板および上記第1基板の上記液晶層側の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、上記液晶層を介して上記第1電極基板と対向し、第2基板および上記第2基板の上記液晶層側の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、上記第1電極基板および上記液晶層の間に配置された第1配向膜と、を有し、上記液晶組成物は、1種または2種以上のアルケニル系液晶化合物を含み、上記第1配向膜は、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である、液晶表示素子を提供する。 That is, one embodiment of the present invention is provided on a liquid crystal layer containing a polymer of one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition, and on the surface of the first substrate and the first substrate on the liquid crystal layer side. The first electrode substrate having the first electrode layer and the second electrode substrate facing the first electrode substrate via the liquid crystal layer, and provided on the surface of the second substrate and the second substrate on the liquid crystal layer side. It has a second electrode substrate having an electrode layer and a first alignment film arranged between the first electrode substrate and the liquid crystal layer, and the liquid crystal composition is one kind or two or more kinds of alkenyl-based. The first alignment film containing a liquid crystal compound provides a liquid crystal display element in which the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is a predetermined value or more.

また、本発明の一実施形態は、第1基板および上記第1基板の一方の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、第2基板および上記第2基板の一方の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、を準備し、上記第1電極基板の上記第1電極層側の面に、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である第1配向膜を設ける第1配向膜配置工程と、上記第1電極基板の上記第1配向膜を有する面と上記第2電極基板の上記第2電極層が設けられた面とを対向させ、対向する上記第1電極基板および上記第2電極基板の間に、1種または2種以上の重合性化合物と1種又は2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む液晶組成物とを含む重合性液晶組成物を配置して、液晶セルを形成する液晶セル形成工程と、上記液晶セルの上記第1電極基板側から上記重合性液晶組成物に光を照射して、上記重合性化合物の重合体および上記液晶組成物を含む液晶層を形成する光照射工程と、を含む、液晶表示素子の製造方法を提供する。 Further, in one embodiment of the present invention, a first electrode substrate having a first electrode layer provided on one surface of the first substrate and the first substrate, and one surface of the second substrate and the second substrate. A second electrode substrate having a second electrode layer provided in the above is prepared, and the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is equal to or higher than a predetermined value on the surface of the first electrode substrate on the side of the first electrode layer. The first alignment film arranging step of providing the first alignment film, the surface of the first electrode substrate having the first alignment film, and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer are opposed to each other. A polymerizable liquid crystal composition containing one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition containing one or more alkenyl liquid crystal compounds between the first electrode substrate and the second electrode substrate. A liquid crystal cell forming step of arranging objects to form a liquid crystal cell, and irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell to form a polymer of the polymerizable compound and the above. Provided is a method for manufacturing a liquid crystal display element, which comprises a light irradiation step of forming a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition.

本発明の一実施形態によれば、画像の焼き付きが抑制され、良好な表示品位を維持可能な、応答速度が速いPSAモードの液晶表示素子を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a PSA mode liquid crystal display element having a fast response speed, which can suppress image burn-in and maintain good display quality.

また、本発明の一実施形態によれば、極短波長域の光の吸収能が高い配向膜を介して重合性液晶組成物に光照射を行うことで、重合性化合物の重合反応を十分に進行させるとともに、アルケニル系液晶化合物の分解劣化を防ぐことができるため、画像の焼き付きが抑制され、良好な表示品位を維持可能な、応答速度が速いPSAモードの液晶表示素子を製造することができる。 Further, according to one embodiment of the present invention, by irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light through an alignment film having a high ability to absorb light in an extremely short wavelength region, the polymerization reaction of the polymerizable compound can be sufficiently carried out. Since it is possible to prevent the decomposition and deterioration of the alkenyl liquid crystal compound as it progresses, it is possible to manufacture a PSA mode liquid crystal display element having a fast response speed, which can suppress image seizure and maintain good display quality. ..

本発明の一実施形態である液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows an example of the liquid crystal display element which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である液晶表示素子が有する電極層の電極パターンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the electrode pattern of the electrode layer which the liquid crystal display element which is one Embodiment of this invention has. 実施例および比較例で用いた配向膜PI−1〜PI−6の単体での光吸収スペクトルのグラフである。6 is a graph of light absorption spectra of the alignment films PI-1 to PI-6 used in Examples and Comparative Examples alone.

I.液晶表示素子
図1は、本発明の一実施形態である液晶表示素子(以下、本実施形態の液晶表示素子とする。)の一例を示す概略断面図であり、PSAモードの液晶表示素子である。図1で示すように、本実施形態の液晶表示素子10は、1種または2種以上の重合性化合物の重合体および液晶組成物を含む液晶層13と、第1基板12および第1基板12の液晶層13側の面に設けられた第1電極層15を有する第1電極基板2と、液晶層13を介して第1電極基板2と対向し、第2基板11および第2基板11の液晶層13側の面に設けられた第2電極層14を有する第2電極基板1と、第1電極基板2および液晶層13の間に配置された第1配向膜17と、を有する。液晶組成物は、1種または2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む。また、第1配向膜17は、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である。
I. Liquid crystal display element FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as a liquid crystal display element of the present embodiment), and is a PSA mode liquid crystal display element. .. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display element 10 of the present embodiment includes a liquid crystal layer 13 containing a polymer of one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition, and a first substrate 12 and a first substrate 12. The first electrode substrate 2 having the first electrode layer 15 provided on the surface on the liquid crystal layer 13 side of the above, facing the first electrode substrate 2 via the liquid crystal layer 13, and the second substrate 11 and the second substrate 11 It has a second electrode substrate 1 having a second electrode layer 14 provided on the surface on the liquid crystal layer 13 side, and a first alignment film 17 arranged between the first electrode substrate 2 and the liquid crystal layer 13. The liquid crystal composition contains one or more alkenyl liquid crystal compounds. Further, the first alignment film 17 has a light absorption rate of a wavelength of 365 nm or more of a predetermined value or more.

図1に例示する液晶表示素子は、第1電極基板2が有する第1電極15は、画素電極層として機能する。一方、第2電極基板1は、第2基板11と第2電極層14との間にカラーフィルタ18を有しており、第2電極層14は共通電極層として機能する。なお、図1に例示する液晶表示素子は、第2電極基板1および液晶層13の間に配置された第2配向膜16をさらに有している。 In the liquid crystal display element illustrated in FIG. 1, the first electrode 15 included in the first electrode substrate 2 functions as a pixel electrode layer. On the other hand, the second electrode substrate 1 has a color filter 18 between the second substrate 11 and the second electrode layer 14, and the second electrode layer 14 functions as a common electrode layer. The liquid crystal display element illustrated in FIG. 1 further has a second alignment film 16 arranged between the second electrode substrate 1 and the liquid crystal layer 13.

液晶層13は、液晶組成物および重合性化合物の重合体を含んでいる。上記液晶組成物は、複数種類の液晶化合物(液晶分子)19を含むが、本実施形態における液晶組成物は、1種または2種以上のアルケニル系液晶化合物を必須に含む。PSAモードの液晶表示素子は、液晶層に形成される電界等を制御することによって、液晶組成物を構成する液晶分子(液晶化合物)のプレチルト方位およびプレチルト角の調整が可能である。また、液晶層13と第1配向膜17および第2配向膜16との界面には、それぞれ重合性化合物の重合体の領域21および20が形成されている。 The liquid crystal layer 13 contains a polymer of a liquid crystal composition and a polymerizable compound. The liquid crystal composition contains a plurality of types of liquid crystal compounds (liquid crystal molecules) 19, but the liquid crystal composition in the present embodiment essentially contains one or more alkenyl liquid crystal compounds. The PSA mode liquid crystal display element can adjust the pre-tilt direction and pre-tilt angle of the liquid crystal molecules (liquid crystal compounds) constituting the liquid crystal composition by controlling the electric field and the like formed in the liquid crystal layer. Further, regions 21 and 20 of the polymer of the polymerizable compound are formed at the interface between the liquid crystal layer 13 and the first alignment film 17 and the second alignment film 16, respectively.

また、第2電極基板2には、カラーフィルタ18が設けられている。本実施形態の液晶表示素子においては、カラーフィルタは第2電極基板側に配置されることが好ましい。 A color filter 18 is provided on the second electrode substrate 2. In the liquid crystal display element of the present embodiment, the color filter is preferably arranged on the second electrode substrate side.

本実施形態の液晶表示素子によれば、極短波長域の光の吸収率が所定値以上の第1配向膜が配置されていることで、液晶表示素子の製造過程における光照射によるアルケニル系液晶化合物の劣化が抑制され、且つ、重合性化合物の残存量が低減された液晶層を有することができる。これにより、本実施形態の液晶表示素子は、画像の焼き付きが抑制された良好な表示品位を維持することが可能であり、高い応答速度性を有することができる。 According to the liquid crystal display element of the present embodiment, since the first alignment film having a light absorption rate in the extremely short wavelength region of a predetermined value or more is arranged, the alkenyl liquid crystal is irradiated with light in the manufacturing process of the liquid crystal display element. It is possible to have a liquid crystal layer in which deterioration of the compound is suppressed and the residual amount of the polymerizable compound is reduced. As a result, the liquid crystal display element of the present embodiment can maintain good display quality in which image burn-in is suppressed, and can have high response speed.

本明細書において「極短波長域」とは、365nm以下の波長域の光をいい、より具体的には300nm以上365nm以下の波長域の光をいう。上記365nm以下の波長域の光には紫外光も含まれる。また、極短波長域の光は、313nm付近にピークを持つ光を含むことが好ましい。 In the present specification, the "extremely short wavelength region" refers to light in a wavelength region of 365 nm or less, and more specifically, light in a wavelength region of 300 nm or more and 365 nm or less. The light in the wavelength range of 365 nm or less includes ultraviolet light. Further, the light in the extremely short wavelength region preferably includes light having a peak in the vicinity of 313 nm.

以下、本実施形態の液晶表示素子の各構成について説明する。 Hereinafter, each configuration of the liquid crystal display element of the present embodiment will be described.

A.第1配向膜
本実施形態における第1配向膜は、上記第1基板および上記液晶層の間に配置され、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である部材である。第1配向膜は、液晶層に含まれる液晶化合物を配向させる機能を有する。液晶化合物は液晶組成物を構成する化合物であり、液晶材料と称する場合がある。
A. First Alignment Film The first alignment film in the present embodiment is a member that is arranged between the first substrate and the liquid crystal layer and has a light absorption rate of 365 nm or more of a predetermined value. The first alignment film has a function of orienting the liquid crystal compound contained in the liquid crystal layer. The liquid crystal compound is a compound constituting the liquid crystal composition, and may be referred to as a liquid crystal material.

波長365nmの光の吸収率が所定値以上であるとは、波長365nmの光の吸収率が2.0%以上であり、好ましくは2.1%以上、2.5%以上、3.0%以上、3.2%以上、4.0%以上、5.0%以上、5.5%以上、5.8%以上である。また、波長365nmの光の吸収率は高いほどよいが、好ましくは50%以下であり、30%以下、20%以下、10%以下、6%以下である。波長365nmの光の吸収率が高すぎると、液晶層において未反応の重合性化合物が多く残存する場合がある。 When the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is equal to or higher than a predetermined value, the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is 2.0% or more, preferably 2.1% or more, 2.5% or more, and 3.0%. Above, 3.2% or more, 4.0% or more, 5.0% or more, 5.5% or more, 5.8% or more. The higher the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm, the better, but it is preferably 50% or less, 30% or less, 20% or less, 10% or less, and 6% or less. If the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is too high, a large amount of unreacted polymerizable compound may remain in the liquid crystal layer.

本実施形態における第1配向膜は、さらに波長313nmの光の吸収率が所定値以上であることが好ましい。波長365nmの光の吸収率および波長313nmの光の吸収率がそれぞれ所定値以上であることで、光照射によるアルケニル系液晶化合物の分解劣化および焼き付きの発生をさらに効果的に抑制することができるからである。波長313nmの光の吸収率が所定値以上であるとは、波長313nmの光の吸収率が15%以上であることが好ましく、より好ましくは16%以上、17%以上、20%以上、23%以上、25%以上、27%以上である。波長313nmの光の吸収率は高いほどよいが、好ましくは80%以下であり、60%以下、40%以下、30%以下である。波長313nmの光の吸収率が高すぎると、液晶層において未反応の重合性化合物が多く残存する場合がある。 The first alignment film in the present embodiment preferably has a light absorption rate of a wavelength of 313 nm or more of a predetermined value or more. When the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm and the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm are each set to a predetermined value or more, it is possible to more effectively suppress the decomposition deterioration and seizure of the alkenyl liquid crystal compound due to light irradiation. Is. When the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is equal to or higher than a predetermined value, the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is preferably 15% or more, more preferably 16% or more, 17% or more, 20% or more, and 23%. These are 25% or more and 27% or more. The higher the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm, the better, but it is preferably 80% or less, 60% or less, 40% or less, and 30% or less. If the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is too high, a large amount of unreacted polymerizable compound may remain in the liquid crystal layer.

第1配向膜の光の吸収率は、以下の測定方法により求めることができる。まず、配向膜が形成された電極基板(配向膜付電極基板とする)の透過率を分光光度計を用いて測定する。用いられる分光光度計としては、例えば日本分光株式会社のV−670を用いることができる。透過率の測定条件は以下の条件とする。測光モードは、%T(透過率測定モード)を選択し、レスポンスFast、バンド幅2.0nm、走査速度400nm/min、開始波長500nm、終了波長300nm、データ取り込み間隔は1.0nmとし、透過率測定ホルダーに配向膜付電極基板を配置し、透過率を測定する。次に同じ配向膜付電極基板の絶対反射率を測定する。測定機は透過率測定と同じ分光光度計として、例えば日本分光株式会社のV−670を用いることが可能である。反射率の測定条件は以下の条件とする。測光モードは、%R(反射率測定モード)を選択し、レスポンスFast、バンド幅2.0nm、走査速度400nm/min、開始波長500nm、終了波長300nm、データ取り込み間隔は1.0nmとし、絶対反射率測定ホルダーに配向膜付電極基板を配置し、絶対反射率を測定する。これらの配向膜付電極基板の透過率および絶対反射率の測定結果から、以下の式(A)により配向膜と基板を合わせた配向膜付電極基板の光吸収率を求めることができる。 The light absorption rate of the first alignment film can be determined by the following measuring method. First, the transmittance of the electrode substrate on which the alignment film is formed (referred to as the electrode substrate with the alignment film) is measured using a spectrophotometer. As the spectrophotometer used, for example, V-670 manufactured by JASCO Corporation can be used. The conditions for measuring the transmittance are as follows. Select% T (transmittance measurement mode) as the photometric mode, set the response fast, bandwidth 2.0 nm, scanning speed 400 nm / min, start wavelength 500 nm, end wavelength 300 nm, data capture interval 1.0 nm, and transmittance. An electrode substrate with an alignment film is placed on the measurement holder, and the transmittance is measured. Next, the absolute reflectance of the electrode substrate with the same alignment film is measured. As the measuring machine, for example, V-670 of JASCO Corporation can be used as the same spectrophotometer as the transmittance measurement. The conditions for measuring the reflectance are as follows. For the metering mode, select% R (reflectance measurement mode), set the response fast, bandwidth 2.0 nm, scanning speed 400 nm / min, start wavelength 500 nm, end wavelength 300 nm, data capture interval 1.0 nm, and absolute reflection. An electrode substrate with an alignment film is placed in the rate measurement holder, and the absolute reflectance is measured. From the measurement results of the transmittance and the absolute reflectance of the electrode substrate with the alignment film, the light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film in which the alignment film and the substrate are combined can be obtained by the following formula (A).

吸収率(配向膜+電極基板)%=100%−[透過率(配向膜+電極基板)%]−[絶対反射率(配向膜+電極基板)%] …(A) Absorption rate (alignment film + electrode substrate)% = 100%-[Transmittance (alignment film + electrode substrate)%]-[Absolute reflectance (alignment film + electrode substrate)%] ... (A)

次に配向膜付電極基板から配向膜を除去する。除去の方法としては、化学的なエッチングを用いる方法や、物理的に配向膜をスパッタして昇華する方法を用いることができる。分光光度計の測定エリア(例えば10mm×10mm)程度の大きさを、下地の電極基板に影響を与えずに配向膜を除去するためには、例えばアルゴンガスを用いたスパッタ法などが好適である。配向膜を除去した電極基板単体の透過率および絶対反射率を、配向膜付電極基板の透過率および絶対反射率の測定方法と同様の方法で測定し、得られた電極基板単体の透過率および絶対反射率を元に、以下の式(B)により電極基板単体の吸収率を求めることが可能である。 Next, the alignment film is removed from the electrode substrate with the alignment film. As a method of removal, a method using chemical etching or a method of physically sputtering and sublimating the alignment film can be used. In order to remove the alignment film in the measurement area (for example, 10 mm × 10 mm) of the spectrophotometer without affecting the underlying electrode substrate, for example, a sputtering method using argon gas is suitable. .. The transmittance and absolute reflectance of the electrode substrate alone from which the alignment film was removed were measured by the same method as the method for measuring the transmittance and absolute reflectance of the electrode substrate with the alignment film, and the transmittance and absolute reflectance of the obtained electrode substrate alone and Based on the absolute reflectance, the absorption rate of the electrode substrate alone can be obtained by the following formula (B).

吸収率(電極基板)%=100%−[透過率(電極基板)%]−[絶対反射率(電極基板)%] …(B) Absorption rate (electrode substrate)% = 100%-[Transmittance (electrode substrate)%]-[Absolute reflectance (electrode substrate)%] ... (B)

従って、配向膜単体の吸収率は以下の式(C)で求めることができる。 Therefore, the absorption rate of the alignment film alone can be obtained by the following formula (C).

吸収率(配向膜)%=[吸収率(配向膜+電極基板)%]−[吸収率(電極基板)%]…(C) Absorption rate (alignment film)% = [absorption rate (alignment film + electrode substrate)%]-[absorption rate (electrode substrate)%] ... (C)

勿論、配向膜形成前の電極基板単体の光吸収率を測定し、その後、該電極基板に配向膜を形成後の配向膜付電極基板の光吸収率を測定することで、配向膜単体の光吸収率を求めてもよい。 Of course, by measuring the light absorption rate of the electrode substrate alone before forming the alignment film and then measuring the light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film after forming the alignment film on the electrode substrate, the light of the alignment film alone is measured. The absorption rate may be calculated.

配向膜の波長365nmの光の吸収率とは、すなわち上述した方法で測定した、配向膜付電極基板の波長365nmの光の吸収率と電極基板単体の波長365nmの光の吸収率との差の値である。また、配向膜の波長313nmの光の吸収率とは、上述した方法で測定した、配向膜付電極基板の波長313nmの光の吸収率と電極基板単体の波長313nmの光の吸収率との差の値である。 The light absorption rate of the alignment film having a wavelength of 365 nm is the difference between the light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film having a wavelength of 365 nm and the light absorption rate of the electrode substrate alone having a wavelength of 365 nm measured by the above method. The value. The light absorption rate of the alignment film having a wavelength of 313 nm is the difference between the light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film having a wavelength of 313 nm and the light absorption rate of the electrode substrate alone having a wavelength of 313 nm, which is measured by the above method. Is the value of.

配向膜の光の吸収率は、例えば配向膜の膜厚、配向膜の組成等によって調整することができる。 The light absorption rate of the alignment film can be adjusted by, for example, the film thickness of the alignment film, the composition of the alignment film, and the like.

配向膜の光の吸収率は、同じ配向膜材料であっても膜厚が大きくなるに従って大きくなることが推量される。しかし、配向膜の膜厚を大きくして光の吸収率を増加させようとすると、液晶表示素子の製造において、予備加熱における溶剤分揮発に時間がかかってしまうという課題がある。また、配向膜の膜厚が小さいと、所望の光の吸収率が得られにくくなるのに加えて、十分な配向規制力が得られないという課題がある。したがって第1配向膜は、極短波長域における特定波長光の吸収率が所定値以上となる最適な膜厚を規定する必要がある。具体的には、第1配向膜の膜厚は、0.001μm以上、0.005μm以上が好ましく、0.01μm以上が好ましく、0.05μm以上が好ましい。また、上記膜厚は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下が好ましく、0.3μm以下が好ましく、0.15μm以下が好ましい。詳述すれば、第1配向膜の膜厚は、好ましくは0.01μm〜0.3μmであり、より好ましくは0.05μm〜0.15μmである。 It is estimated that the light absorption rate of the alignment film increases as the film thickness increases even if the alignment film material is the same. However, if an attempt is made to increase the light absorption rate by increasing the film thickness of the alignment film, there is a problem that it takes time to volatilize the solvent component in the preheating in the production of the liquid crystal display element. Further, if the film thickness of the alignment film is small, it is difficult to obtain a desired light absorption rate, and there is a problem that a sufficient alignment regulating force cannot be obtained. Therefore, it is necessary to specify the optimum film thickness of the first alignment film so that the absorption rate of the specific wavelength light in the extremely short wavelength region becomes a predetermined value or more. Specifically, the film thickness of the first alignment film is preferably 0.001 μm or more, 0.005 μm or more, preferably 0.01 μm or more, and preferably 0.05 μm or more. The film thickness is preferably 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, and preferably 0.15 μm or less. More specifically, the film thickness of the first alignment film is preferably 0.01 μm to 0.3 μm, and more preferably 0.05 μm to 0.15 μm.

第1配向膜を構成する材料は、公知の配向膜の材料と同様とすることができ、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリシロキサン、これらの混合物等が挙げられる。中でもポリイミドが好ましい。ポリイミドは、光架橋型ポリイミドであってもよく、分解型ポリイミドであってもよい。 The material constituting the first alignment film can be the same as that of a known alignment film, and examples thereof include polyimide, polyamide, polysiloxane, and a mixture thereof. Of these, polyimide is preferable. The polyimide may be a photocrosslinked polyimide or a split-complex polyimide.

第1配向膜は、ラビング処理等がされていてもよい。 The first alignment film may be subjected to a rubbing treatment or the like.

第1配向膜の形成方法については、後述する「II.液晶表示素子の製造方法」の項で説明するため、ここでの説明は省略する。 The method for forming the first alignment film will be described in the section "II. Method for manufacturing a liquid crystal display element" described later, and thus the description thereof will be omitted here.

B.液晶層
本実施形態における液晶層は、第1電極基板および第2電極基板の間に配置された層である。詳述すれば、液晶層は、第1電極基板の第1電極層側の面に形成された第1配向膜および第2電極基板の第2電極層側の面に挟持されており、上記液晶層の一方の面は、上記第1配向膜と直接接している。第2電極基板の第2電極層側の面に第2配向層が形成されている場合は、上記液晶層の他方の面は、上記第2配向層と直接接する。
B. Liquid crystal layer The liquid crystal layer in the present embodiment is a layer arranged between the first electrode substrate and the second electrode substrate. More specifically, the liquid crystal layer is sandwiched between the first alignment film formed on the surface of the first electrode substrate on the side of the first electrode layer and the surface of the second electrode substrate on the side of the second electrode layer. One surface of the layer is in direct contact with the first alignment film. When the second alignment layer is formed on the surface of the second electrode substrate on the side of the second electrode layer, the other surface of the liquid crystal layer is in direct contact with the second alignment layer.

本実施形態における液晶層は、1種または2種以上の重合性化合物の重合体および液晶組成物を含む。PSAモードの液晶表示素子においては、重合性化合物の重合体が、液晶層と配向膜との界面において例えば層状になって存在することができる。このような液晶層は、1種または2種以上の重合性化合物と1種または2種以上の液晶化合物を含む液晶組成物とを含む重合性液晶組成物に、光を照射して上記重合性化合物を重合させることで形成可能である。以下に、液晶層および上記液晶層を形成するための重合性液晶組成物に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。 The liquid crystal layer in the present embodiment contains a polymer of one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition. In the PSA mode liquid crystal display element, the polymer of the polymerizable compound can exist in a layered state at the interface between the liquid crystal layer and the alignment film, for example. Such a liquid crystal layer is obtained by irradiating a polymerizable liquid crystal composition containing one or more kinds of polymerizable compounds and a liquid crystal composition containing one or more kinds of liquid crystal compounds with light to obtain the above-mentioned polymerizable properties. It can be formed by polymerizing a compound. Hereinafter, each component contained in the liquid crystal layer and the polymerizable liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer, and other components optionally blended will be described.

1.液晶組成物
液晶組成物は、誘電率異方性が負の値を示すことが好ましい。ここで、液晶組成物の誘電率異方性とは、20℃における液晶組成物の誘電率異方性(Δε)をいう。中でも上記液晶組成物は、誘電率異方性が負の値を示すネマチック液晶組成物が好ましい。
1. 1. Liquid crystal composition The liquid crystal composition preferably shows a negative value of dielectric anisotropy. Here, the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition means the dielectric anisotropy (Δε) of the liquid crystal composition at 20 ° C. Among them, the liquid crystal composition is preferably a nematic liquid crystal composition in which the dielectric anisotropy shows a negative value.

液晶組成物は、負の誘電率異方性を有する化合物を1種または2種以上含むことができる。負の誘電率異方性を有する化合物とは、20℃においてΔεの符号が負で、その絶対値が2より大きい値を示す化合物をいう。負の誘電率異方性を有する化合物は、特に限定されないが、例えば一般式(N−01)、(N−02)、(N−03)、(N−04)及び(N−05)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられる。 The liquid crystal composition may contain one or more compounds having a negative dielectric anisotropy. A compound having a negative dielectric anisotropy is a compound having a negative sign of Δε at 20 ° C. and having an absolute value greater than 2. The compound having a negative dielectric anisotropy is not particularly limited, and is, for example, in the general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-03) and (N-05). Examples thereof include compounds selected from the represented compound group.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(N−01)から(N−05)中、R21及びR22は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、Zは、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−OCH−又は−CHO−を表し、mは、それぞれ独立して、1又は2を表す。) (In the above general formulas (N-01) to (N-05), R 21 and R 22 are independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and carbon. Represents an alkenyl group having 2 to 8 atoms and an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and Z 1 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -OCH 2- or -CH 2 O. -Represents-and m independently represents 1 or 2)

上記式(N−01)から(N−05)中、Zは、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−又は−CHO−であることが好ましい。中でもmが1のとき、Zは単結合であることが好ましく、mが2のとき、Zは−CHCH−又は−CHO−であることが好ましい。 In the above formulas (N-01) to (N-05), Z 1 is preferably a single bond, −CH 2 CH 2 − or − CH 2 O−, respectively. Above all, when m is 1, Z 1 is preferably a single bond, and when m is 2, Z 1 is preferably −CH 2 CH 2- or −CH 2 O−.

液晶組成物は、一般式(N−01)で表される化合物として、一般式(N−01−1)、一般式(N−01−2)、一般式(N−01−3)及び一般式(N−01−4)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。 The liquid crystal composition is a compound represented by the general formula (N-01), which is a general formula (N-01-1), a general formula (N-01-2), a general formula (N-01-3) and a general formula. It is preferable to contain one or more compounds selected from the compound group represented by the formula (N-01-4).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(N−01−1)から(N−01−4)中、R21及びR23は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。) (In (N-01-4) from the above general formula (N-01-1), R 21 and R 23 are independently alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms and 1 to 8 carbon atoms, respectively. Represents an alkoxy group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.)

液晶組成物は、一般式(N−01−1)で表される化合物を含有することが特に好ましい。 It is particularly preferable that the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (N-01-1).

液晶組成物は、一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが特に好ましい。 It is particularly preferable that the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (N-01-4).

液晶組成物は、一般式(N−02)で表される化合物として、一般式(N−02−1)、一般式(N−02−2)、及び一般式(N−02−3)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。 The liquid crystal composition is a compound represented by the general formula (N-02), which is represented by the general formula (N-02-1), the general formula (N-02-2), and the general formula (N-02-3). It is preferable to contain one or more compounds selected from the represented compound group.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(N−02−1)から(N−02−3)中、R21及びR23は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。) (In the above general formula (N-02-1) to (N-02-3), R 21 and R 23 are independently alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms and 1 to 8 carbon atoms, respectively. Represents an alkoxy group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.)

液晶組成物は、一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが特に好ましい。 It is particularly preferable that the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (N-02-1).

液晶組成物は、一般式(N−03)で表される化合物として、一般式(N−03−1)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。 The liquid crystal composition preferably contains one or more compounds represented by the general formula (N-03-1) as the compound represented by the general formula (N-03).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(N−03−1)中、R21及びR23は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。) (In the above general formula (N-03-1), R 21 and R 23 independently have an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms. Represents an alkenyl group of 8 and an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.)

液晶組成物は、一般式(N−03−1)で表される化合物及び一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition preferably contains a compound represented by the general formula (N-03-1) and a compound represented by the general formula (N-02-1).

液晶組成物は、一般式(N−03−1)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物及び一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition comprises a compound represented by the general formula (N-03-1), a compound represented by the general formula (N-01-4), and a compound represented by the general formula (N-02-1). It is preferable to contain it.

液晶組成物は、一般式(N−04)で表される化合物として、一般式(N−04−1)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。 The liquid crystal composition preferably contains one or more compounds represented by the general formula (N-04-1) as the compound represented by the general formula (N-04).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(N−04−1)中、R21及びR23は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。) (In the above general formula (N-04-1), R 21 and R 23 independently have an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms. Represents an alkenyl group of 8 and an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.)

液晶組成物の総量に対して、一般式(N−01)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。また、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-01) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 0% by mass, 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. %, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass. Yes, it is 75% by mass, and it is 80% by mass. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass. Yes, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, and 10% by mass.

液晶組成物の総量に対して、一般式(N−02)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。また、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-02) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 0% by mass, 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. %, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass. Yes, it is 75% by mass, and it is 80% by mass. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass. Yes, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, and 10%.

液晶組成物の総量に対して、一般式(N−03)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。また、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-03) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 0% by mass, 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. %, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass. Yes, it is 75% by mass, and it is 80% by mass. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass. Yes, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, and 10% by mass.

液晶組成物の総量に対して、一般式(N−04)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。また、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-04) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 0% by mass, 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. %, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass. Yes, it is 75% by mass, and it is 80% by mass. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass. Yes, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, and 10% by mass.

液晶組成物の総量に対して、一般式(N−05)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。また、好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-05) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 0% by mass, 2% by mass, 5% by mass, and 8% by mass. %, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass. The upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass. Yes, it is 13% by mass.

液晶組成物は、誘電的に中性の化合物を1種類又は2種類以上、更に含有することができる。「誘電的に中性の化合物」とは、20℃においてΔεが−2以上かつ+2以下の化合物をいう。誘電的に中性の化合物としては、例えば一般式(NU−01)から一般式(NU−08)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられる。 The liquid crystal composition may further contain one or more kinds of dielectrically neutral compounds. The "dielectrically neutral compound" means a compound having Δε of -2 or more and +2 or less at 20 ° C. Examples of the dielectrically neutral compound include compounds selected from the compound group represented by the general formula (NU-01) to the general formula (NU-08).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(NU−01)から(NU−08)中、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。) (From the above general formula (NU-01) to (NU-08), R NU11 , R NU12 , R NU21 , R NU22 , R NU31 , R NU32 , R NU41 , R NU42 , R NU51 , R NU52 , R NU61 . R NU62 , R NU71 , R NU72 , R NU81 and R NU82 independently have an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. Alternatively, it represents an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.)

液晶組成物が一般式(NU−01)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−01)で表される化合物の含有量は、1質量%以上60質量%以下であることが好ましく、10質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上40質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-01), the content of the compound represented by the general formula (NU-01) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 60% by mass. It is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−02)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−02)で表される化合物の含有量は、1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-02), the content of the compound represented by the general formula (NU-02) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 40% by mass. It is preferably 5% by mass or more, more preferably 25% by mass or less, and further preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−03)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−03)で表される化合物の含有量は、1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、1質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-03), the content of the compound represented by the general formula (NU-03) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 20% by mass. It is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−04)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−04)で表される化合物の含有量は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-04), the content of the compound represented by the general formula (NU-04) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 30% by mass. It is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−05)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−05)で表される化合物の含有量は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、1質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-05), the content of the compound represented by the general formula (NU-05) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 30% by mass. It is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−06)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−06)で表される化合物の含有量は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-06), the content of the compound represented by the general formula (NU-06) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 30% by mass. It is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−07)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−07)で表される化合物の含有量は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-07), the content of the compound represented by the general formula (NU-07) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 30% by mass. It is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less.

液晶組成物が一般式(NU−08)で表される化合物を含む場合、液晶組成物の総量に対する一般式(NU−08)で表される化合物の含有量は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。 When the liquid crystal composition contains a compound represented by the general formula (NU-08), the content of the compound represented by the general formula (NU-08) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is 1% by mass or more and 30% by mass. It is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less.

本実施形態において液晶組成物は、1種または2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む。ここで、本実施形態におけるアルケニル系液晶化合物とは、1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよいアルケニル基、および1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよいアルケニルオキシ基からなる群から選択される基を少なくとも1つ以上有する液晶化合物をいう。中でも、1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよいアルケニル基および1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよいアルケニルオキシ基は、液晶組成物の応答速度の改善を重視する場合、その末端分にCH=CH−基を持つ構造が好ましい。しかし該構造は、極短波長域の光に対して反応性が高いため、当該化合物を含有する液晶組成物は信頼性が低下する問題を有する。 In the present embodiment, the liquid crystal composition contains one or more alkenyl liquid crystal compounds. Here, the alkenyl-based liquid crystal compound in the present embodiment is a group consisting of an alkenyl group which may be substituted by one or more halogen atoms and an alkenyloxy group which may be substituted by one or more halogen atoms. A liquid crystal compound having at least one group selected from the above. Among them, the alkenyl group which may be substituted by one or more halogen atoms and the alkenyloxy group which may be substituted by one or more halogen atoms are used when the improvement of the response speed of the liquid crystal composition is important. A structure having CH 2 = CH-group at the terminal is preferable. However, since the structure is highly reactive with light in the extremely short wavelength region, the liquid crystal composition containing the compound has a problem that the reliability is lowered.

ここで、「1個以上のハロゲン原子により置換され」るとは、アルケニル基、アルケニルオキシ基が有する1個以上の水素原子がハロゲン原子により置換可能であることをいう。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、中でもフッ素原子が好ましい。 Here, "substituted by one or more halogen atoms" means that one or more hydrogen atoms of the alkenyl group and the alkenyloxy group can be replaced by the halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and among them, a fluorine atom is preferable.

アルケニル系液晶化合物としては、下記一般式(i)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the alkenyl liquid crystal compound include compounds represented by the following general formula (i).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(i)中、Ri1は、1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよい炭素原子数2〜8のアルケニル基又は1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよい炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、
i2は炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
i1は単結合又は連結基を表し、
i1およびAi2はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
i1は1〜3を表す。)
(In the above general formula (i), Ri1 may be substituted with one or more halogen atoms, or may be substituted with an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or one or more halogen atoms. Represents an alkenyloxy group with 2 to 8 atoms
R i2 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent −CH 2 −s in the alkyl group are independently −CH = CH− and −C≡C−. , -O-, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted.
Z i1 represents a single bond or linking group
A i1 and A i2 are independent of each other (a) 1,4-cyclohexylene group (one −CH 2 − present in this group or two or more non-adjacent −CH 2− is −O. (May be replaced with −) and (b) 1,4-phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other is replaced with -N =. May be done.)
Representing a group selected from the group consisting of, the above groups (a) and (b) are independently substituted with a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group, respectively. May be
mi1 represents 1-3. )

i1が表す連結基としては、例えば、−CHCH−、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−が挙げられる。Zi1は、中でも単結合、−CHCH−、−OCH−、または−CHO−であることが好ましい。 Examples of the linking group represented by Z i1 include -CH 2 CH 2- , -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -OCF 2- , -CF 2 O-, -CH. = CH-, -CF = CF- or -C≡C-. Z i1 is preferably single bond, −CH 2 CH 2 −, −OCH 2 −, or −CH 2 O−.

一般式(i)で表される化合物においては、中でも、アルケニル基およびアルケニルオキシ基が、炭素原子数2〜5の直鎖状の基であることが好ましく、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基であることが好ましく、中でも式(R1)又は式(R2)で表される基であることが更に好ましく、応答速度改善を重視する場合には、式(R1)が好ましい。 Among the compounds represented by the general formula (i), the alkenyl group and the alkenyloxy group are preferably linear groups having 2 to 5 carbon atoms, and the formulas (R1) to (R5) are used. The group represented by any of the above is preferable, and the group represented by the formula (R1) or the formula (R2) is more preferable, and when the improvement of the response speed is emphasized, the formula (R1) is used. Is preferable.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(各式中の黒点は一般式(i)の環構造中の炭素原子を表す。) (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure of general formula (i).)

アルケニル系液晶化合物は、負の誘電率異方性(−2より小さい)を有する化合物であってもよく、誘電的に中性(−2≦Δε≦2)の化合物であってもよい。液晶組成物がアルケニル系液晶化合物を2種以上含む場合は、負の誘電率異方性を有するアルケニル系液晶化合物および誘電的に中性のアルケニル系液晶化合物の一方のみを含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。 The alkenyl liquid crystal compound may be a compound having a negative dielectric anisotropy (smaller than -2), or may be a dielectrically neutral (-2≤Δε≤2) compound. When the liquid crystal composition contains two or more kinds of alkenyl liquid crystal compounds, it may contain only one of the alkenyl liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy and the dielectrically neutral alkenyl liquid crystal compound. Both may be included.

一般式(i)で表される負の誘電率異方性を有するアルケニル系液晶化合物としては、例えば上述の一般式(N−01)、(N−02)、(N−03)、(N−04)及び(N−05)で表される化合物群から選ばれる化合物であって、上記一般式(N−01)から(N−05)中のR21及びR22の少なくとも一方が、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物が挙げられる。 Examples of the alkenyl-based liquid crystal compound having a negative dielectric constant anisotropy represented by the general formula (i) include the above-mentioned general formulas (N-01), (N-02), (N-03), and (N). -04) and (N-05) are selected from the compound group, and at least one of R 21 and R 22 in the above general formulas (N-01) to (N-05) is carbon. Examples thereof include compounds representing an alkenyl group having 2 to 8 atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.

中でも、一般式(i)で表される負の誘電率異方性を有するアルケニル系液晶化合物においては、アルケニル基が、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基であることが好ましく、中でも式(R1)又は式(R2)で表される基であることが更に好ましい。 Among them, in the alkenyl liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy represented by the general formula (i), the alkenyl group is a group represented by any of the formulas (R1) to (R5). It is preferable, and more preferably, it is a group represented by the formula (R1) or the formula (R2).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(各式中の黒点は、一般式(N−01)から(N−05)の環構造中の炭素原子を表す。) (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure of the general formulas (N-01) to (N-05).)

また、一般式(i)で表される誘電的に中性のアルケニル系液晶化合物としては、例えば上述の一般式(NU−01)から一般式(NU−08)で表される化合物群から選ばれる化合物であって、上記一般式(NU−01)中のRNU11及びRNU12の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−02)中のRNU21及びRNU22の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−03)中のRNU31及びRNU32の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−04)中のRNU41及びRNU42の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−05)中のRNU51及びRNU52の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−06)中のRNU61及びRNU62の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−07)中のRNU71及びRNU72の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物、上記一般式(NU−08)中のRNU81及びRNU82の少なくとも一方が炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す化合物が挙げられる。 The dielectrically neutral alkenyl-based liquid crystal compound represented by the general formula (i) is selected from, for example, from the compound group represented by the general formula (NU-01) to the above-mentioned general formula (NU-01). It is a compound, the general formula (NU-01) compound at least one of R NU11 and R NU12 is an alkenyl group or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms of 2 to 8 carbon atoms in the above A compound in which at least one of R NU21 and R NU22 in the general formula (NU-02) represents an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, the above general formula (NU-03). compounds at least one of R NU31 and R NU32 is an alkenyl group or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms of 2 to 8 carbon atoms in, R in the general formula (NU-04) NU41 and R NU42 At least one of the compounds representing an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and at least one of R NU51 and R NU52 in the above general formula (NU-05) has carbon atoms. A compound representing an alkenyl group of 2 to 8 or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, at least one of R NU61 and R NU62 in the above general formula (NU-06) is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or A compound representing an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, at least one of R NU71 and R NU72 in the above general formula (NU-07) has an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. A compound representing an alkenyloxy group, a compound in which at least one of R NU81 and R NU82 in the above general formula (NU-08) represents an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms. Can be mentioned.

一般式(i)で表される誘電的に中性のアルケニル系液晶化合物においては、中でも、アルケニル基およびアルケニルオキシ基が、炭素原子数2〜5の直鎖状の基であることが好ましく、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基であることが好ましく、中でも式(R1)又は式(R2)で表される基であることが更に好ましく、応答速度改善を重視する場合には、式(R1)がより好ましい。 In the dielectrically neutral alkenyl liquid crystal compound represented by the general formula (i), the alkenyl group and the alkenyloxy group are preferably linear groups having 2 to 5 carbon atoms. The group represented by any of the formulas (R1) to (R5) is preferable, and the group represented by the formula (R1) or the formula (R2) is more preferable, and the improvement of the response speed is emphasized. The formula (R1) is more preferable.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(各式中の黒点は、一般式(NU−01)から(NU−08)の環構造中の炭素原子を表す。) (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure of the general formulas (NU-01) to (NU-08).)

一般式(i)で表される誘電的に中性のアルケニル系液晶化合物の具体例としては、例えば、下記式(L−1−1.1)から式(L−1−1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物、式(L−1−2.1)から式(L−1−2.4)で表される化合物群から選ばれる化合物、式(L−1−4.1)から式(L−1−5.3)で表される化合物群から選ばれる化合物、式(L−1−6.1)から式(L−1−6.3)で表される化合物群から選ばれる化合物等が挙げられる。中でも高速応答性を発揮する観点から、式(L−1−1.1)から式(L−1−1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物が好ましい。 Specific examples of the dielectrically neutral alkenyl liquid crystal compound represented by the general formula (i) are, for example, the following formulas (L-1-1.1) to (L-1-1.3). Compounds selected from the group of compounds represented, compounds selected from the group of compounds represented by the formulas (L-1-2.1) to (L-1-2.4), formulas (L-1--4.). Compounds selected from the compound group represented by the formulas (L-1-5.3) from 1), compounds represented by the formulas (L-1-6.3) from the formulas (L-1-6.1) Examples include compounds selected from the group. Among them, a compound selected from the compound group represented by the formulas (L-1-1.1) to (L-1-1.3) is preferable from the viewpoint of exhibiting high-speed response.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

Figure 2020160313
Figure 2020160313

Figure 2020160313
Figure 2020160313

Figure 2020160313
Figure 2020160313

液晶組成物中のアルケニル系液晶化合物の好ましい含有量は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、15質量%以上であり、25質量%以上であり、35質量%以上である。また、上記含有量は、80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは70質量%以下であり、60質量%以下であり、50質量%以下である。アルケニル系液晶化合物を2種以上含む場合は、その総量が上述の含有量の範囲内であることが好ましい。 The preferable content of the alkenyl liquid crystal compound in the liquid crystal composition is 1% by mass or more, 5% by mass or more, 15% by mass or more, 25% by mass or more, and 35% by mass or more. The content is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, 60% by mass or less, and 50% by mass or less. When two or more kinds of alkenyl liquid crystal compounds are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above-mentioned content range.

液晶組成物は、1種以上の酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤の種類は特に限定されないが、中でもヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、一般式(H−1)から一般式(H−4)で表される化合物からなる群から選択される化合物を好適に用いることができる。 The liquid crystal composition may contain one or more antioxidants. The type of antioxidant is not particularly limited, but a hindered phenolic antioxidant is particularly preferable. As the hindered phenolic antioxidant, a compound selected from the group consisting of compounds represented by the general formulas (H-1) to (H-4) can be preferably used.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(H−1)から(H−4)中、RH1は、それぞれ独立して、炭素原子数3〜7のアルキル基を表し、MH1は炭素原子数4〜10のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−COO−又は−OCO−に置換されていても良い。)、単結合、1,4−フェニレン基(1,4−フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていても良い。)又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表す。) (In the general formulas (H1) (H-4) , R H1 each independently represent an alkyl group having a carbon number of 3 to 7, M H1 is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms (One or more -CH 2- in the alkylene group may be substituted with -COO- or -OCO- so that oxygen atoms are not directly adjacent to each other.), Single bond, 1, It represents a 4-phenylene group (any hydrogen atom in the 1,4-phenylene group may be substituted with a fluorine atom) or a trans-1,4-cyclohexylene group.)

更に具体的には、一般式(H−1)のRH1は、炭素原子数7のアルキル基を表すことが好ましい。一般式(H−2)のRH1は、炭素原子数3のアルキル基を表すことが好ましい。一般式(H−3)のRH1は、炭素原子数3のアルキル基を表すことが好ましい。また、一般式(H−4)中、MH1は、MH1は炭素原子数4〜8のアルキレン基が好ましい。 More specifically, R H1 of the general formula (H1) is preferably an alkyl group having a carbon number of 7. R H1 of the general formula (H-2) is preferably an alkyl group having a carbon number of 3. R H1 of the general formula (H-3) is preferably an alkyl group having a carbon number of 3. Further, in the general formula (H-4), M H1 is, M H1 is preferably an alkylene group having 4-8 carbon atoms.

液晶組成物に含まれる酸化防止剤の含有量の下限は、10質量ppmが好ましく、20質量ppmが好ましく、50質量ppmが好ましい。また、上記含有量の上限は10000質量ppmが好ましく、1000質量ppmが好ましく、500質量ppmが好ましく、100質量ppmが好ましい。 The lower limit of the content of the antioxidant contained in the liquid crystal composition is preferably 10 mass ppm, preferably 20 mass ppm, and preferably 50 mass ppm. The upper limit of the content is preferably 10000 mass ppm, preferably 1000 mass ppm, preferably 500 mass ppm, and preferably 100 mass ppm.

液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等の任意の材料を含有しても良い。 In addition to the above-mentioned compounds, the liquid crystal composition may contain any material such as ordinary nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, ultraviolet absorber, infrared absorber and the like.

液晶組成物は、一般式(N−01)から(N−05)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、一般式(NU−01)から(NU−08)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、を少なくとも含んでいてもよい。上記液晶組成物の総量に対する一般式(N−01)から(N−05)で表される化合物および一般式(NU−01)から(NU−08)で表される化合物の総含有量の好ましい下限値は、80質量%であり、85質量%であり、88質量%であり、90質量%であり、92質量%であり、93質量%であり、94質量%であり、95質量%であり、96質量%であり、97質量%であり、98質量%であり、99質量%であり、100質量%である。好ましい総含有量の上限値は、100質量%であり、99質量%であり、98質量%であり、95質量%である。 The liquid crystal composition includes one or more compounds selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas (N-01) to (N-05), and the general formulas (NU-01) to (NU-). It may contain at least one kind or two or more kinds of compounds selected from the group consisting of the compounds represented by 08). The total content of the compounds represented by the general formulas (N-01) to (N-05) and the compounds represented by the general formulas (NU-01) to (NU-08) with respect to the total amount of the liquid crystal composition is preferable. The lower limit is 80% by mass, 85% by mass, 88% by mass, 90% by mass, 92% by mass, 93% by mass, 94% by mass, and 95% by mass. Yes, it is 96% by mass, it is 97% by mass, it is 98% by mass, it is 99% by mass, and it is 100% by mass. The preferred upper limit of the total content is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, and 95% by mass.

液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)が60℃以上120℃以下であることが好ましく、70℃以上100℃以下がより好ましく、70℃以上85℃以下が特に好ましい。なお、本明細書においては、60℃以上をTNIが高いと表現している。液晶テレビ用途の場合、TNIは70℃以上80℃以下が好ましく、モバイル用途の場合、TNIは80℃以上90℃以下が好ましく、PID(Public Information Display)等の屋外表示用途の場合、TNIは90℃以上110℃以下が好ましい。 The liquid crystal composition preferably has a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature ( TNI ) of 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and particularly 70 ° C. or higher and 85 ° C. or lower. preferable. In this specification, 60 ° C. or higher is expressed as having a high TNI . For LCD TV applications, T NI is preferably 70 ° C or higher and 80 ° C or lower, for mobile applications, T NI is preferably 80 ° C or higher and 90 ° C or lower, and for outdoor display applications such as PID (Public Information Display), T The NI is preferably 90 ° C. or higher and 110 ° C. or lower.

液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.08以上0.14以下であることが好ましく、0.09以上0.13以下がさらに好ましく、0.09以上0.12以下がより好ましく、0.098以上0.118以下が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.10以上0.13であることが好ましく、一方、厚いセルギャップに対応する場合は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.08以上0.10以下であることが好ましい。 The liquid crystal composition preferably has a refractive index anisotropy (Δn) at 20 ° C. of 0.08 or more and 0.14 or less, more preferably 0.09 or more and 0.13 or less, and 0.09 or more and 0.12. The following is more preferable, and 0.098 or more and 0.118 or less is particularly preferable. More specifically, when dealing with a thin cell gap, the refractive index anisotropy (Δn) at 20 ° C. is preferably 0.10 or more and 0.13, while when dealing with a thick cell gap, it is preferable. The refractive index anisotropy (Δn) at 20 ° C. is preferably 0.08 or more and 0.10 or less.

液晶組成物は、20℃における回転粘性(γ)が50Pa・s以上160mPa・s以下であることが好ましく、55Pa・s以上160mPa・s以下であることが好ましく、60Pa・s以上160mPa・s以下であることが好ましく、80Pa・s以上150mPa・s以下であることが好ましく、90Pa・s以上140mPa・s以下であることが好ましく、90Pa・s以上130mPa・s以下であることが好ましく、90Pa・s以上115mPa・s以下であることが好ましい。 The liquid crystal composition preferably has a rotational viscosity (γ 1 ) at 20 ° C. of 50 Pa · s or more and 160 mPa · s or less, preferably 55 Pa · s or more and 160 mPa · s or less, and 60 Pa · s or more and 160 mPa · s. It is preferably 80 Pa · s or more and 150 mPa · s or less, 90 Pa · s or more and 140 mPa · s or less, 90 Pa · s or more and 130 mPa · s or less, and 90 Pa · s or less. -It is preferably s or more and 115 mPa · s or less.

液晶組成物は、20℃における誘電率異方性(Δε)が−1.7以上−4.0以下であることが好ましく、−2.5以上−3.8以下がさらに好ましく、−2.6以上−3.7以下がより好ましく、−2.7以上−3.6以下が特に好ましい。 The liquid crystal composition preferably has a dielectric anisotropy (Δε) at 20 ° C. of -1.7 or more and -4.0 or less, more preferably -2.5 or more and -3.8 or less, and -2. 6 or more and -3.7 or less are more preferable, and -2.7 or more and -3.6 or less are particularly preferable.

2.重合性化合物
液晶層において重合体として存在する重合性化合物としては、例えば下記一般式(RM)または一般式(RM−13)で表される化合物からなる群から選択される化合物が挙げられる。
2. 2. Polymerizable Compound Examples of the polymerizable compound existing as a polymer in the liquid crystal layer include compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (RM) or general formula (RM-13).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(RM)中、R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107及びR108は、それぞれ独立して、P13−S13−、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1〜18のアルキル基、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1〜18のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表し、P11、P12及びP13は、それぞれ独立して、式(Re−1)から式(Re−9) (In the general formula (RM), R 101, R 102, R 103, R 104, R 105, R 106, R 107 and R 108 are each independently, P 13 -S 13 -, substituted by fluorine atoms Represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be used, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by a fluorine atom, a fluorine atom or a hydrogen atom, and P 11 , P 12 and P. 13 are independently from Eqs. (Re-1) to Eqs. (Re-9).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(式(Re−1)から式(Re−9)中、R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜5のアルキル基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表し、mr5、mr7、nr5及びnr7は、それぞれ独立して、0、1、又は2を表すが、mr5、mr7、nr5及び/又はnr7が0を表す場合には単結合を表す。)
で表される重合性基を表し、S11、S12及びS13は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数1〜15のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は、−O−、−OCO−又は−COO−で置換されても良く、P13及びS13が複数存在する場合は、それぞれ、同一であっても異なっていても良い。)
(Wherein the formula (Re-1) (Re- 9), R 11, R 12, R 13, R 14 and R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom or Representing any of the hydrogen atoms, m r5 , m r7 , n r5 and n r7 independently represent 0, 1, or 2, but mr5 , mr7 , n r5 and / or n r7 When it represents 0, it represents a single bond.)
In represents represented by polymerizable groups, S 11, S 12 and S 13 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, one -CH 2 in the alkylene radical 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - is -O -, - it may be substituted OCO- or -COO-, in the case of P 13 and S 13 there are a plurality, respectively, the same It may be different. )

Figure 2020160313
Figure 2020160313

(上記一般式(RM−13)中、P及びPは、それぞれ独立して、式(PG−1)から式(PG−5) (In the above general formula (RM-13), P 3 and P 4 are independently described in formulas (PG-1) to formulas (PG-5).

Figure 2020160313
Figure 2020160313

で表される重合性基を表し、Sは、単結合又は炭素原子数1〜5のアルキレン基を表し、YからY12はそれぞれ独立してフッ素又は水素原子を表すが、少なくとも一つはフッ素原子を表す。) Represents a polymerizable group represented by, S 3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and Y 1 to Y 12 independently represent fluorine or hydrogen atoms, but at least one. Represents a fluorine atom. )

重合性液晶組成物中の重合性化合物の含有量は、0.1質量%以上0.6質量%以下の範囲で調整することが好ましい。 The content of the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition is preferably adjusted in the range of 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less.

C.第1電極基板および第2電極基板
本実施形態における第1電極基板は、第1基板および上記第1基板の上記液晶層側の面に設けられた第1電極層を有する。また、第2電極基板は、第2基板および上記第2基板の上記液晶層側の面に設けられた第2電極層を有する。第1電極基板および第2電極基板は、液晶層を介して対向する。
C. 1st Electrode Substrate and 2nd Electrode Substrate The 1st electrode substrate in the present embodiment has a 1st electrode substrate and a 1st electrode layer provided on the surface of the 1st substrate on the liquid crystal layer side. Further, the second electrode substrate has a second electrode layer and a second electrode layer provided on the surface of the second substrate on the liquid crystal layer side. The first electrode substrate and the second electrode substrate face each other via the liquid crystal layer.

1.第1基板および第2基板
第1基板および第2基板(以下、総じて基板と称する場合がある。)は、フレキシブル基板であってもよく、リジット基板であってもよい。このような基板としては、例えばガラス板、プラスチック板等の透明基板を用いることができる。ガラス板を構成するガラスは、ソーダガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。また、プラスチック基板を構成する樹脂は、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、本実施形態においては、第1基板側に極短波長域の光の吸収能が高い配向膜が配置されることから、第1基板および第2基板は、少なくとも第1基板が透光性を有していればよく、第2基板は透光性を有していてもよく有さなくてもよい。透光性を有さない基板は、例えば金属材料、シリコン材料等の不透明な材料で構成することができる。
1. 1. First Substrate and Second Substrate The first substrate and the second substrate (hereinafter, may be generally referred to as substrates) may be flexible substrates or rigid substrates. As such a substrate, for example, a transparent substrate such as a glass plate or a plastic plate can be used. Examples of the glass constituting the glass plate include soda glass and non-alkali glass. Examples of the resin constituting the plastic substrate include acrylic resin, methacrylic resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, and cyclic polyolefin resin. Further, in the present embodiment, since the alignment film having a high light absorption ability in the extremely short wavelength region is arranged on the first substrate side, at least the first substrate is translucent in the first substrate and the second substrate. The second substrate may or may not have translucency. The non-transmissive substrate can be made of an opaque material such as a metal material or a silicon material.

2.第1電極層および第2電極層
第1電極層および第2電極層は、一方が共通電極層として機能し、他方が画素電極層として機能する。通常、第1電極基板および第2電極基板のうち、カラーフィルタを備える電極基板が有する電極層が、共通電極層として機能する。本実施形態においては、カラーフィルタが第2電極基板に設けられ、第1電極基板が有する第1電極層が画素電極層であり、第2電極基板が有する第2電極層が共通電極層であることが好ましい。
2. 2. First Electrode Layer and Second Electrode Layer One of the first electrode layer and the second electrode layer functions as a common electrode layer, and the other functions as a pixel electrode layer. Usually, of the first electrode substrate and the second electrode substrate, the electrode layer of the electrode substrate provided with the color filter functions as a common electrode layer. In the present embodiment, the color filter is provided on the second electrode substrate, the first electrode layer of the first electrode substrate is the pixel electrode layer, and the second electrode layer of the second electrode substrate is the common electrode layer. Is preferable.

共通電極層は、例えば、インジウム添加酸化スズ(ITO)等の透明性を有する材料から構成される。ITO以外に、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide)、TiO、AZTO(AlZnSnO)等の酸化物半導体で構成されていてもよい。共通電極層は液晶表示素子の駆動方式に応じた形状を選択することができる。 The common electrode layer is made of a transparent material such as indium-added tin oxide (ITO). In addition to ITO, it may be composed of oxide semiconductors such as zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO (Indium Zinc Oxide), TIO, and AZTO (AlZnSnO). The shape of the common electrode layer can be selected according to the drive method of the liquid crystal display element.

画素電極層は、通常、インジウム添加酸化スズ(ITO)等の透明性を有する材料から構成される。ITO以外に、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide)、TiO、AZTO(AlZnSnO)等の酸化物半導体で構成されていてもよい。画素電極層は、基板にマトリクス状に配設されている。画素電極層は、TFTスイッチング素子に代表されるアクティブ素子のドレイン電極により制御され、そのTFTスイッチング素子は、アドレス信号線であるゲート線及びデータ線であるソース線をマトリクス状に有している。 The pixel electrode layer is usually composed of a transparent material such as indium-added tin oxide (ITO). In addition to ITO, it may be composed of oxide semiconductors such as zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO (Indium Zinc Oxide), TIO, and AZTO (AlZnSnO). The pixel electrode layers are arranged in a matrix on the substrate. The pixel electrode layer is controlled by a drain electrode of an active element represented by a TFT switching element, and the TFT switching element has a gate line which is an address signal line and a source line which is a data line in a matrix.

視野角特性を向上させるために画素内の液晶分子の倒れる方向をいくつかの領域に分割する画素分割を行う場合、各画素内において、ストライプ状やV字状のパターンを有するスリット(電極の形成されない部分)を有する画素電極層を設けていてもよい。 When pixel division is performed to divide the tilting direction of the liquid crystal molecules in the pixel into several regions in order to improve the viewing angle characteristics, a slit (electrode formation) having a striped or V-shaped pattern in each pixel is performed. A pixel electrode layer having a portion that is not formed) may be provided.

中でも電極層は、複数の領域に区画されたパターン状であることが好ましい。図2は、画素内を4つの領域に分割する場合のスリット電極(櫛形電極)の典型的な形態を示す概略平面図である。このスリット電極は、画素の中央から4方向に櫛歯状にスリットを有することにより、電圧無印加時に基板に対して略垂直配向している各画素内の液晶分子は、電圧の印加に伴って4つの異なった方向に液晶分子のダイレクターを向けて、水平配向に近づいていく。すなわち、4つの各領域で異なる電圧を印加することによって、領域ごとに液晶分子のプレチルト角の方向を変えることができる。その結果、画素内の液晶の配向方位を複数に分割できるので極めて広い視野角特性を有することができる。 Above all, the electrode layer preferably has a pattern shape divided into a plurality of regions. FIG. 2 is a schematic plan view showing a typical form of a slit electrode (comb electrode) when the inside of a pixel is divided into four regions. Since this slit electrode has a comb-shaped slit in four directions from the center of the pixel, the liquid crystal molecules in each pixel that are substantially vertically oriented with respect to the substrate when no voltage is applied are subjected to the application of the voltage. The director of the liquid crystal molecule is pointed in four different directions to approach the horizontal orientation. That is, by applying different voltages in each of the four regions, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules can be changed for each region. As a result, the orientation direction of the liquid crystal in the pixel can be divided into a plurality of directions, so that an extremely wide viewing angle characteristic can be obtained.

画素分割するための方法としては、画素電極にスリットを設ける方法の他に、画素内に線状突起等の構造物を設ける方法、画素電極や共通電極以外の電極を設ける方法等が用いられる。これらの方法により、液晶分子の配向方向を分割することもできるが、透過率、製造の容易さから、スリット電極を用いる構成が好ましい。スリットを設けた画素電極は、電圧無印加時には液晶分子に対して駆動力を有さないことから、液晶分子にプレチルト角を付与することはできない。しかし、本実施形態の液晶表示素子は配向膜を有するため、プレチルト角を付与することができるとともに、画素分割したスリット電極と組み合わせることにより、画素分割による広視野角を達成することができる。 As a method for dividing pixels, in addition to a method of providing a slit in a pixel electrode, a method of providing a structure such as a linear protrusion in a pixel, a method of providing an electrode other than a pixel electrode or a common electrode, and the like are used. Although the orientation direction of the liquid crystal molecules can be divided by these methods, a configuration using a slit electrode is preferable from the viewpoint of transmittance and ease of manufacture. Since the pixel electrode provided with the slit does not have a driving force with respect to the liquid crystal molecules when no voltage is applied, it is not possible to impart a pretilt angle to the liquid crystal molecules. However, since the liquid crystal display element of the present embodiment has an alignment film, a pretilt angle can be imparted, and a wide viewing angle due to pixel division can be achieved by combining with the pixel-divided slit electrode.

なお、プレチルト角を有するとは、電圧無印加状態において、基板面(第1電極基板および第2電極基板における液晶層と隣接する面)に対して垂直方向と液晶分子のダイレクターが僅かに異なっている状態を言う。 It should be noted that having a pre-tilt angle means that the director of the liquid crystal molecules is slightly different from the direction perpendicular to the substrate surface (the surface adjacent to the liquid crystal layer in the first electrode substrate and the second electrode substrate) in the state where no voltage is applied. Say the state of being.

D.第2配向膜
本実施形態の液晶表示素子は、第1電極基板および液晶層の間に配置された第1配向膜を有していればよいが、第2電極基板および液晶層の間に配置された第2配向膜をさらに有していてもよい。すなわち、液晶層は、第1配向膜および第2配向膜に挟持されていてもよい。
D. Second Alignment Film The liquid crystal display element of the present embodiment may have a first alignment film arranged between the first electrode substrate and the liquid crystal layer, but is arranged between the second electrode substrate and the liquid crystal layer. It may further have a second alignment film formed. That is, the liquid crystal layer may be sandwiched between the first alignment film and the second alignment film.

第2配向膜は、第1配向膜と同一であってもよく、膜厚や材料、極短波長域の光吸収率が第1配向膜と異なってもよい。 The second alignment film may be the same as the first alignment film, and the film thickness, material, and light absorption rate in the extremely short wavelength region may be different from those of the first alignment film.

中でも第2電極基板は第2配向膜を有していることが好ましい。また、上記第2配向膜は、波長365nmの光の吸収率が第1配向膜と同じであることが好ましく、波長365nmの光の吸収率および波長313nmの光の吸収率がともに第1配向膜と同じであることがさらに好ましい。液晶表示素子の製造において、第2電極基板側から光を照射しても、第2配向膜により極短波長域の光を吸収することができるため、本実施形態による効果をより顕著に奏することができるからである。 Above all, it is preferable that the second electrode substrate has a second alignment film. Further, the second alignment film preferably has the same absorption rate of light at a wavelength of 365 nm as that of the first alignment film, and both the absorption rate of light at a wavelength of 365 nm and the absorption rate of light at a wavelength of 313 nm are the first alignment film. It is more preferable that it is the same as. In the manufacture of the liquid crystal display element, even if the light is irradiated from the second electrode substrate side, the light in the extremely short wavelength region can be absorbed by the second alignment film, so that the effect of the present embodiment can be more remarkable. Because it can be done.

E.その他の構成部位
本実施形態の液晶表示素子は、上述した構成部位の他に、PSAモードの液晶表示素子おいて公知の構成部位を有することができる。その他の構成部位としては、例えば、カラーフィルタ、偏光板等が挙げられる。カラーフィルタは、液晶表示素子の製造過程における第1配向膜による光機能が十分に発揮可能となる観点から、第2電極基板側に設けられることが好ましい。偏光板としては、例えば、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板、H膜そのものからなる偏光板等を挙げることができる。
E. Other Constituent Parts The liquid crystal display element of the present embodiment may have a constituent part known in the PSA mode liquid crystal display element in addition to the above-mentioned constituent parts. Examples of other constituent parts include a color filter, a polarizing plate, and the like. The color filter is preferably provided on the second electrode substrate side from the viewpoint that the optical function of the first alignment film in the manufacturing process of the liquid crystal display element can be sufficiently exhibited. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which polyvinyl alcohol is stretch-oriented and iodine is absorbed is sandwiched between cellulose acetate protective films, and a polarizing plate composed of the H film itself. be able to.

F.その他
本実施形態の液晶表示素子は、PSAモードである。PSAモード液晶表示素子は、種々の装置に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置に用いることができる。
F. Others The liquid crystal display element of this embodiment is in PSA mode. The PSA mode liquid crystal display element can be effectively applied to various devices, for example, a clock, a portable game, a word processor, a notebook computer, a car navigation system, a camcorder, a PDA, a digital camera, a mobile phone, a smartphone, and various types. It can be used for various display devices such as monitors, LCD TVs, and information displays.

本実施形態の液晶表示素子は、「II.液晶表示素子の製造方法」の項で説明する方法により製造することができる。 The liquid crystal display element of the present embodiment can be manufactured by the method described in the section "II. Manufacturing method of liquid crystal display device".

II.液晶表示素子の製造方法
本発明の一実施形態である液晶表示素子の製造方法(以下、本実施形態の製造方法とする。)は、第1基板および上記第1基板の一方の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、第2基板および上記第2基板の一方の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、を準備し、上記第1電極基板の上記第1電極層側の面に、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である第1配向膜を設ける第1配向膜成配置工程と、上記第1電極基板の上記第1配向膜を有する面と上記第2電極基板の上記第2電極層が設けられた面とを対向させ、対向する上記第1電極基板および上記第2電極基板の間に、1種または2種以上の重合性化合物と1種又は2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む液晶組成物とを含む重合性液晶組成物を配置して、液晶セルを形成する液晶セル形成工程と、上記液晶セルの上記第1電極基板側から上記重合性液晶組成物に光を照射して、上記重合性化合物の重合体および上記液晶組成物を含む液晶層を形成する光照射工程と、を含む。
II. Manufacturing Method of Liquid Crystal Display Element The manufacturing method of the liquid crystal display element according to the embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the manufacturing method of the present embodiment) is provided on one surface of the first substrate and the first substrate. A first electrode substrate having a first electrode layer and a second electrode substrate having a second electrode layer provided on one surface of the second substrate and the second substrate are prepared, and the first electrode substrate is prepared. A first alignment film forming step of providing a first alignment film having a light absorption rate of 365 nm or more of a predetermined value on the surface of the first electrode layer side, and the first alignment film of the first electrode substrate. The surface of the second electrode substrate and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer are opposed to each other, and one or more types of polymerization are performed between the first electrode substrate and the second electrode substrate facing each other. A liquid crystal cell forming step of arranging a polymerizable liquid crystal composition containing a sex compound and a liquid crystal composition containing one or more alkenyl liquid crystal compounds to form a liquid crystal cell, and the first of the above liquid crystal cells. It includes a light irradiation step of irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light from the electrode substrate side to form a polymer of the polymerizable compound and a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition.

本実施形態の液晶表示素子の製造方法によれば、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である配向膜を介して、重合性液晶組成物に光を照射して液晶層を形成することで、焼き付きによる表示品位の劣化が抑制された、応答速度が速いPSAモードの液晶表示素子を得ることができる。詳述すれば、重合性液晶組成物に照射される光のうち、重合性化合物の重合反応に必要な波長域の光は配向膜を透過して重合性液晶組成物に到達する。これにより、重合性液晶組成物中に含まれる重合性化合物を十分に重合させることができ、未反応の重合性化合物の含有量が少ない液晶層を形成することができる。また、アルケニル系液晶化合物の劣化の原因となる極短波長域の光は、配向膜に吸収されて重合性液晶組成物には到達されないため、アルケニル系液晶化合物の劣化を抑制することができる。これらの効果により、焼き付きによる表示品位の劣化が抑制された、応答速度が速い液晶表示素子が得られる。 According to the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present embodiment, a liquid crystal layer is formed by irradiating a polymerizable liquid crystal composition with light through an alignment film having a light absorption rate of a wavelength of 365 nm or more of a predetermined value or more. Therefore, it is possible to obtain a PSA mode liquid crystal display element having a fast response speed in which deterioration of display quality due to burn-in is suppressed. More specifically, among the light irradiated to the polymerizable liquid crystal composition, the light in the wavelength range required for the polymerization reaction of the polymerizable compound passes through the alignment film and reaches the polymerizable liquid crystal composition. Thereby, the polymerizable compound contained in the polymerizable liquid crystal composition can be sufficiently polymerized, and a liquid crystal layer having a low content of unreacted polymerizable compound can be formed. Further, since the light in the extremely short wavelength region that causes the deterioration of the alkenyl liquid crystal compound is absorbed by the alignment film and does not reach the polymerizable liquid crystal composition, the deterioration of the alkenyl liquid crystal compound can be suppressed. Due to these effects, a liquid crystal display element having a high response speed can be obtained in which deterioration of display quality due to burn-in is suppressed.

ここで、液晶表示素子の製造時において、重合性液晶組成物に極短波長域の光が照射されるのを防ぐ方法として、例えば、光源と液晶セルとの間に極短波長域の光をカットするフィルタ(UVカットフィルタ)を介して光を照射する方法も想定される。しかし、通常、フィルタは光源付近に配置され、該フィルタを透過した光が液晶セルに到達するまでに距離がある。このため上記の方法の場合、フィルタを透過して極短波長域がカットされた光の一部が液晶セルに入射せず、液晶セル内の重合性液晶組成物に対し、重合性化合物の重合に必要な量の光が十分に照射されないことで、未反応の重合性化合物の残存量が増加してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態の製造方法によれば、液晶セル内の第1配向膜において極短波長域の光が吸収され、第1配向膜を透過した光が直接重合性液晶組成物に照射されるため、重合性化合物への光照射量の減少を抑制することができ、未反応の重合性化合物の残存量を低減できると推量される。 Here, as a method of preventing the polymerizable liquid crystal composition from being irradiated with light in the extremely short wavelength region during the manufacture of the liquid crystal display element, for example, light in the extremely short wavelength region is provided between the light source and the liquid crystal cell. A method of irradiating light through a cutting filter (UV cut filter) is also envisioned. However, usually, the filter is arranged near the light source, and there is a distance before the light transmitted through the filter reaches the liquid crystal cell. Therefore, in the case of the above method, a part of the light that has passed through the filter and the extremely short wavelength region is cut does not enter the liquid crystal cell, and the polymerizable compound is polymerized with respect to the polymerizable liquid crystal composition in the liquid crystal cell. If the amount of light required for the above is not sufficiently irradiated, the residual amount of the unreacted polymerizable compound may increase. On the other hand, according to the production method of the present embodiment, the light in the extremely short wavelength region is absorbed by the first alignment film in the liquid crystal cell, and the light transmitted through the first alignment film directly irradiates the polymerizable liquid crystal composition. Therefore, it is presumed that the decrease in the amount of light irradiation to the polymerizable compound can be suppressed and the residual amount of the unreacted polymerizable compound can be reduced.

以下、本実施形態の液晶表示素子の製造方法について、工程ごとに説明する。 Hereinafter, the method for manufacturing the liquid crystal display element of the present embodiment will be described for each process.

A.第1配向膜配置工程
第1配向膜工配置程は、第1基板および上記第1基板の一方の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、第2基板および上記第2基板の一方の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、を準備し、上記第1電極基板の上記第1電極層側の面に、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である第1配向膜を設ける工程である。
A. First Alignment Film Arrangement Step The first alignment film arrangement process includes a first electrode substrate having a first electrode layer provided on one surface of the first substrate and the first substrate, a second substrate, and the second alignment film. A second electrode substrate having a second electrode layer provided on one surface of the substrate is prepared, and an absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is determined on the surface of the first electrode substrate on the first electrode layer side. This is a step of providing the first alignment film having a value equal to or higher than the value.

第1電極基板および第2電極基板は、液晶表示素子における公知の方法により形成することができる。電極基板における基板および電極層ならびに電極基板を構成する他の部材については、「I.液晶表示素子」の項で説明したものと同様とすることができる。 The first electrode substrate and the second electrode substrate can be formed by a known method in a liquid crystal display element. The substrate and the electrode layer in the electrode substrate and other members constituting the electrode substrate can be the same as those described in the section “I. Liquid crystal display element”.

また、液晶表示素子を構成する一対の電極基板のうち、一方の電極基板には通常、カラーフィルタが設けられるが、本実施形態においては、第2電極基板にカラーフィルタが設けられることが好ましい。第1電極基板にカラーフィルタを設けると、後述する光照射工程において、第1配向膜が設けられた第1電極基板側から光照射をする際に、カラーフィルタが光の透過を阻害して、十分な量の光を重合性液晶組成物に照射できないおそれがあるからである。カラーフィルタを設ける方法については、公知の方法と同様とすることができる。 Further, of the pair of electrode substrates constituting the liquid crystal display element, one electrode substrate is usually provided with a color filter, but in the present embodiment, it is preferable that the second electrode substrate is provided with a color filter. When a color filter is provided on the first electrode substrate, the color filter inhibits light transmission when irradiating light from the side of the first electrode substrate provided with the first alignment film in the light irradiation step described later. This is because there is a possibility that a sufficient amount of light cannot be applied to the polymerizable liquid crystal composition. The method of providing the color filter can be the same as the known method.

本工程において第1電極基板に配置される第1配向膜は、波長365nmの光の吸収率が所定値以上である。波長365nmの光の吸収率が所定値以上であるとは、波長365nmの光の吸収率が2.0%以上であり、好ましくは2.1%以上、2.5%以上、3.0%以上、3.2%以上、4.0%以上、5.0%以上、5.5%以上、5.8%以上である。また、波長365nmの光の吸収率は高いほどよいが、好ましくは50%以下であり、30%以下、20%以下、10%以下、6%以下である。波長365nmの光の吸収率が高すぎると、光照射工程において未反応の重合性化合物が多く残存してしまう場合がある。 The first alignment film arranged on the first electrode substrate in this step has an absorption rate of light having a wavelength of 365 nm or more. When the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is equal to or higher than a predetermined value, the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is 2.0% or more, preferably 2.1% or more, 2.5% or more, and 3.0%. Above, 3.2% or more, 4.0% or more, 5.0% or more, 5.5% or more, 5.8% or more. The higher the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm, the better, but it is preferably 50% or less, 30% or less, 20% or less, 10% or less, and 6% or less. If the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm is too high, a large amount of unreacted polymerizable compound may remain in the light irradiation step.

また、第1配向膜は、さらに波長313nmの光の吸収率が所定値以上であることが好ましい。波長313nmの光の吸収率が所定値以上であるとは、波長313nmの光の吸収率が15%以上であることが好ましく、より好ましくは16%以上、17%以上、20%以上、23%以上、25%以上、27%以上である。波長313nmの光の吸収率は高いほどよいが、好ましくは80%以下であり、60%以下、40%以下、30%以下である。波長313nmの光の吸収率が高すぎると、光照射工程において未反応の重合性化合物が多く残存してしまう場合がある。 Further, the first alignment film preferably has a light absorption rate of a wavelength of 313 nm or more of a predetermined value or more. When the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is equal to or higher than a predetermined value, the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is preferably 15% or more, more preferably 16% or more, 17% or more, 20% or more, and 23%. These are 25% or more and 27% or more. The higher the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm, the better, but it is preferably 80% or less, 60% or less, 40% or less, and 30% or less. If the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is too high, a large amount of unreacted polymerizable compound may remain in the light irradiation step.

本工程においては、少なくとも波長365nmの光の吸収率が所定値以上の第1配向膜を用いることで、光照射工程において照射される光のうち、アルケニル系液晶化合物の分解劣化の要因となる極短波長域の光を高効率で吸収することができる。また、波長365nmの光の吸収率に加えて波長313nmの光の吸収率が所定値以上である第1配向膜を用いることで、極短波長域の光をより広範囲にわたって高い吸収率で吸収することができ、アルケニル系液晶化合物の分解劣化をさらに抑制することができる。 In this step, by using a first alignment film having a light absorption rate of at least a wavelength of 365 nm of a predetermined value or more, a pole that causes decomposition and deterioration of the alkenyl liquid crystal compound in the light irradiated in the light irradiation step. It can absorb light in the short wavelength range with high efficiency. Further, by using a first alignment film in which the absorption rate of light having a wavelength of 313 nm is equal to or higher than a predetermined value in addition to the absorption rate of light having a wavelength of 365 nm, light in an extremely short wavelength range is absorbed over a wider range with a high absorption rate. It is possible to further suppress the decomposition and deterioration of the alkenyl liquid crystal compound.

本工程において用いる第1配向膜の光吸収率は、上記「I.液晶表示素子」の項で説明した方法により測定することができる。 The light absorption rate of the first alignment film used in this step can be measured by the method described in the above section "I. Liquid crystal display element".

第1配向膜は、別途製膜された配向膜を上記第1電極基板の上記第1電極層側の面に貼付してもよく、液晶配向剤を第1電極基板の第1電極層上に塗布し、塗膜を加熱して形成してもよい。液晶配向剤は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、イミド環構造とアミック酸構造とを有するイミド化重合体等を含み、目的とする配向膜の材質に応じて適宜調製される。例えば、ポリイミド配向膜を形成する場合であれば、液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物およびジイソシアネートの混合物、ポリアミック酸、ポリイミドを溶剤に溶解又は分散させたポリイミド溶液等を用いることができる。一方、ポリシロキサン系配向膜を形成する場合であれば、液晶配向剤は、アルコキシ基を有するケイ素化合物、アルコール誘導体及びシュウ酸誘導体を所定の配合量比で混合して加熱することにより製造したポリシロキサンを溶解させた、ポリシロキサン溶液を用いることができる。 As the first alignment film, a separately formed alignment film may be attached to the surface of the first electrode substrate on the side of the first electrode layer, and a liquid crystal alignment agent may be applied onto the first electrode layer of the first electrode substrate. It may be applied and the coating film may be heated to form. The liquid crystal alignment agent contains a polyamic acid, a polyamic acid ester, an imidized polymer having an imide ring structure and an amic acid structure, and the like, and is appropriately prepared according to the material of the target alignment film. For example, in the case of forming a polyimide alignment film, a mixture of tetracarboxylic dianhydride and diisocyanate, a polyamic acid, a polyimide solution in which polyimide is dissolved or dispersed in a solvent, or the like can be used as the liquid crystal alignment agent. On the other hand, in the case of forming a polysiloxane-based alignment film, the liquid crystal alignment agent is a poly produced by mixing a silicon compound having an alkoxy group, an alcohol derivative and a oxalic acid derivative in a predetermined blending amount ratio and heating. A polysiloxane solution in which siloxane is dissolved can be used.

液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。液晶配向剤を第1電極基板の第1電極層側の表面に塗布し、好ましくは加熱して液晶配向膜を形成する際に、固形分濃度が1重量%未満である場合には、膜厚が過小となって良好な配向膜を得にくい。一方、固形分濃度が10重量%を超える場合には、膜厚が過大となって良好な配向膜を得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。 The solid content concentration in the liquid crystal alignment agent (the ratio of the total weight of the components other than the solvent of the liquid crystal alignment agent to the total weight of the liquid crystal alignment agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferable. It is in the range of 1 to 10% by weight. When the liquid crystal alignment agent is applied to the surface of the first electrode substrate on the first electrode layer side and preferably heated to form a liquid crystal alignment film, if the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness Is too small to obtain a good alignment film. On the other hand, when the solid content concentration exceeds 10% by weight, the film thickness becomes excessive and it is difficult to obtain a good alignment film, and the viscosity of the liquid crystal alignment agent increases and the coating characteristics become inferior.

第1電極基板の第1電極層上に液晶配向剤を塗布する方法としては、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法により行うことができる。液晶配向剤の塗布に際しては、第1基板表面および第1電極層と配向膜との接着性をさらに良好にするために、第1電極基板の第1電極層側の面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。 As a method of applying the liquid crystal alignment agent on the first electrode layer of the first electrode substrate, an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method or an inkjet printing method can be preferably performed. When applying the liquid crystal alignment agent, a functional silane compound is applied to the surface of the first electrode substrate and the surface of the first electrode substrate on the side of the first electrode layer in order to further improve the adhesiveness between the first electrode layer and the alignment film. , A pretreatment for applying a functional titanium compound or the like in advance may be performed.

液晶配向剤を基板に塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30℃〜200℃であり、より好ましくは40℃〜150℃であり、特に好ましくは40℃〜100℃である。プレベーク時間は、好ましくは0.25分〜10分であり、より好ましくは0.5分〜5分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。ポストベーク温度は、好ましくは80℃〜300℃であり、より好ましくは120℃〜250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5分〜200分であり、より好ましくは10分〜100分である。 After the liquid crystal alignment agent is applied to the substrate, preheating is preferably performed for the purpose of preventing the applied liquid crystal alignment agent from dripping. The prebake temperature is preferably 30 ° C. to 200 ° C., more preferably 40 ° C. to 150 ° C., and particularly preferably 40 ° C. to 100 ° C. The pre-baking time is preferably 0.25 minutes to 10 minutes, more preferably 0.5 minutes to 5 minutes. After that, a firing (post-baking) step is carried out for the purpose of completely removing the solvent and, if necessary, thermally imidizing the amic acid structure present in the polymer. The post-bake temperature is preferably 80 ° C. to 300 ° C., more preferably 120 ° C. to 250 ° C. The post-baking time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes.

液晶配向剤の塗膜の膜厚は、少なくとも波長365nmの光の吸収率が所定値以上となる大きさであればよく、得られる配向膜の膜厚が好ましくは0.01μm〜0.3μmの範囲内、より好ましくは0.05μm〜0.15μmの範囲内となるように、塗膜の膜厚を設計することができる。 The film thickness of the coating film of the liquid crystal aligning agent may be such that the absorption rate of light having a wavelength of at least 365 nm is at least a predetermined value, and the film thickness of the obtained alignment film is preferably 0.01 μm to 0.3 μm. The film thickness of the coating film can be designed so as to be within the range, more preferably within the range of 0.05 μm to 0.15 μm.

液晶配向剤を塗布した後、加熱によって有機溶媒を除去することにより、配向膜が形成される。このとき、液晶配向剤に含有される重合体が、ポリアミック酸であるか、ポリアミック酸エステルであるか、又はイミド環構造とアミック酸構造とを有するイミド化重合体である場合には、塗膜形成後に更に加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化してもよい。 After applying the liquid crystal alignment agent, the alignment film is formed by removing the organic solvent by heating. At this time, if the polymer contained in the liquid crystal aligning agent is a polyamic acid, a polyamic acid ester, or an imidized polymer having an imide ring structure and an amic acid structure, the coating film is coated. The dehydration ring closure reaction may be allowed to proceed by further heating after the formation to further imidize.

液晶配向剤の塗膜(配向膜)は、これをそのまま以下の液晶セル形成工程に供してもよく、必要に応じて表面をラビング処理を行った後に液晶セル形成工程に供してもよい。ラビング処理は、液晶配向剤の塗膜面に対して、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦ることにより行うことができる。 The coating film (alignment film) of the liquid crystal alignment agent may be subjected to the following liquid crystal cell forming step as it is, or may be subjected to the liquid crystal cell forming step after the surface is subjected to a rubbing treatment, if necessary. The rubbing treatment can be performed by rubbing the coated surface of the liquid crystal alignment agent in a certain direction with a roll wrapped with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton.

B.液晶セル形成工程
液晶セル形成工程は、上記第1電極基板の上記第1配向膜を有する面と上記第2電極基板の上記第2電極層が設けられた面とを対向させ、対向する上記第1電極基板および上記第2電極基板の間に、1種または2種以上の重合性化合物と1種又は2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む液晶組成物とを含む重合性液晶組成物を配置して、液晶セルを形成する工程である。
B. Liquid crystal cell forming step In the liquid crystal cell forming step, the surface of the first electrode substrate having the first alignment film and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer face each other and face each other. A polymerizable liquid crystal composition containing one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition containing one or two or more alkenyl liquid crystal compounds is arranged between the one electrode substrate and the second electrode substrate. Then, it is a step of forming a liquid crystal cell.

本工程において用いる重合性液晶組成物は、1種または2種以上の重合性化合物と、1種又は2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む液晶組成物と、を含む。重合性化合物および液晶組成物については、上記「I.液晶表示素子」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。 The polymerizable liquid crystal composition used in this step includes one or more kinds of polymerizable compounds and a liquid crystal composition containing one kind or two or more kinds of alkenyl liquid crystal compounds. Since the polymerizable compound and the liquid crystal composition have been described in the above section "I. Liquid crystal display element", the description thereof is omitted here.

液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。第一の方法は、従来から知られている方法(真空注入方式)である。先ず、第1電極基板の第1配向膜を有する面と、第2電極基板の第2電極層が設けられた面とが対向するように、間隙(セルギャップ)を介して第1電極基板および第2電極基板(以下、2枚の電極基板とする場合がある。)を対向配置し、2枚の電極基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、2枚の電極基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に重合性液晶組成物を注入して充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造する方法である。一方で、第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。この方法は、第1電極基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに配向膜面上の所定の数箇所に、重合性液晶組成物を滴下した後、第1電極基板の第1配向膜を有する面と、第2電極基板の第2電極層が設けられた面とが対向するように第2電極基板を貼り合わせるとともに、重合性液晶組成物を2枚の電極基板の全面に押し広げ、次いで2枚の電極基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造する方法である。なお、第2電極基板が第2配向膜を有する場合は、第2電極基板にシール剤を塗布し、重合性液晶組成物を滴下した後に、第1電極基板を貼り合わせてもよい。 For example, the following two methods can be mentioned for manufacturing a liquid crystal cell. The first method is a conventionally known method (vacuum injection method). First, the first electrode substrate and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer face each other through a gap (cell gap) so that the surface of the first electrode substrate having the first alignment film and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer face each other. The second electrode substrate (hereinafter, may be referred to as two electrode substrates) is arranged so as to face each other, and the peripheral portions of the two electrode substrates are bonded together using a sealant, and the surface of the two electrode substrates and the sealant are used. This is a method for producing a liquid crystal cell by injecting and filling the polymerizable liquid crystal composition into the cell gap partitioned by the above, and then sealing the injection hole. On the other hand, the second method is a method called the ODF (One Drop Fill) method. In this method, for example, an ultraviolet photocurable sealant is applied to a predetermined place on the first electrode substrate, and a polymerizable liquid crystal composition is dropped onto a predetermined number of places on the alignment film surface, and then the first step is performed. The second electrode substrate is bonded so that the surface of the one electrode substrate having the first alignment film and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer face each other, and two polymerizable liquid crystal compositions are applied. This is a method of manufacturing a liquid crystal cell by spreading the entire surface of the electrode substrate of No. 1 and then irradiating the entire surface of the two electrode substrates with ultraviolet light to cure the sealant. When the second electrode substrate has the second alignment film, the sealant may be applied to the second electrode substrate, the polymerizable liquid crystal composition may be dropped, and then the first electrode substrate may be bonded.

いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた重合性液晶組成物に含まれる液晶化合物が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去してもよい。 Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition used is isotropic, and then slowly cooled to room temperature. Therefore, the flow orientation at the time of filling the liquid crystal may be removed.

対向する第1電極基板および第2電極基板の間を封止するシール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとして、直径が制御されたグラスファイバーを含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。 As the sealing agent that seals between the first electrode substrate and the second electrode substrate that face each other, for example, an epoxy resin containing glass fiber having a controlled diameter can be used as a curing agent and a spacer.

C.光照射工程
光照射工程は、上記液晶セルの上記第1電極基板側から上記重合性液晶組成物に光を照射して、上記重合性化合物の重合体および上記液晶組成物を含む液晶層を形成する工程である。
C. Light irradiation step In the light irradiation step, the polymerizable liquid crystal composition is irradiated with light from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell to form a liquid crystal layer containing the polymer of the polymerizable compound and the liquid crystal composition. This is the process of

本工程において光を照射する回数は、液晶分子に所望のプレチルト角を付与することができ、かつ重合性液晶組成物中の重合性化合物を完全に重合させることが可能であれば、1回でもよく、2回以上であってもよい。中でも上記第1電極基板および上記第2電極基板の間に電圧を印加した状態で、上記液晶セルの上記第1電極基板側から上記重合性液晶組成物に光を照射する第1光照射処理と、上記第1光照射処理の後で、上記第1電極基板および上記第2電極基板の間に電圧を印加しない状態で、上記液晶セルの上記第1電極基板側から上記重合性液晶組成物に光を照射する第2光照射処理と、を有することが好ましい。第1光照射処理により液晶分子にプレチルト角を付与し、第2光照射処理により重合性化合物の重合を行うことができるからである。 The number of times of irradiation with light in this step may be as long as it is possible to impart a desired pretilt angle to the liquid crystal molecules and to completely polymerize the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition. Well, it may be more than once. Among them, the first light irradiation treatment of irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell in a state where a voltage is applied between the first electrode substrate and the second electrode substrate. After the first light irradiation treatment, the polymerizable liquid crystal composition is formed from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell in a state where no voltage is applied between the first electrode substrate and the second electrode substrate. It is preferable to have a second light irradiation treatment for irradiating light. This is because the pretilt angle can be imparted to the liquid crystal molecules by the first light irradiation treatment, and the polymerizable compound can be polymerized by the second light irradiation treatment.

第1光照射処理において印加する電圧は、例えば5V〜50Vの直流又は交流とすることができる。 The voltage applied in the first light irradiation treatment can be, for example, a direct current or an alternating current of 5V to 50V.

第1光照射処理において照射する光としては、例えば150nm〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、中でも300nm〜400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー、LEDなどを使用することができる。 As the light to be irradiated in the first light irradiation treatment, for example, ultraviolet rays containing light having a wavelength of 150 nm to 800 nm and visible light can be used, and among them, ultraviolet rays containing light having a wavelength of 300 nm to 400 nm are preferable. As the light source of the irradiation light, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, an LED and the like can be used.

第1光照射処理において照射する光の強度は、例えば365nmの強度で、1mW/cm〜1000mW/cmの範囲の光を用いることができるが、50mW/cm〜150mW/cmの範囲の強度の光を用いることが好ましい。照射時間は1秒〜1000秒の範囲であるが、光強度と照射時間の積である積算光量換算で、5J/cm〜15J/cmの範囲であることが好ましい。従って、照射時間は30秒〜300秒の範囲であることが好ましい。 The intensity of the light irradiated in the first light irradiation process, for example, at an intensity of 365 nm, it is possible to use light in the range of 1mW / cm 2 ~1000mW / cm 2 , the range of 50mW / cm 2 ~150mW / cm 2 It is preferable to use light of the intensity of. The irradiation time is in the range of 1 to 1000 seconds, with integrated light quantity terms the light intensity is the product of the irradiation time is preferably in the range of 5J / cm 2 ~15J / cm 2 . Therefore, the irradiation time is preferably in the range of 30 seconds to 300 seconds.

次いで第1光照射処理の後に第2光照射処理を行う。第2光照射処理では、第1光照射処理とは異なり、2つの電極基板間に電圧を印加せずに液晶セルの第1電極基板側から光照射を行う。 Next, the second light irradiation treatment is performed after the first light irradiation treatment. In the second light irradiation treatment, unlike the first light irradiation treatment, light irradiation is performed from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell without applying a voltage between the two electrode substrates.

第1光照射処理及び第2光照射処理において、重合性液晶組成物中の重合性化合物を完全に重合させることが重要である。未重合の重合性化合物が少しでも残留していると、電圧保持率が低下し、その結果、液晶表示素子の焼き付きが生じるからである。そのため、第2光照射処理において照射する光の強度は、第1光照射処理における光の強度よりも小さいことが好ましい。より詳しくは、第2光照射処理において照射する波長365nmの光の強度は、第1光照射処理において照射する波長365nmの光の強度よりも小さいことが好ましい。第1光照射処理よりも、比較的強度の小さな光である程度長時間照射することで、重合性液晶組成物中に含まれる重合性化合物を効率良く重合させることが可能であるからである。 In the first light irradiation treatment and the second light irradiation treatment, it is important to completely polymerize the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition. This is because if any unpolymerized polymerizable compound remains, the voltage retention rate decreases, and as a result, the liquid crystal display element is seized. Therefore, the intensity of the light irradiated in the second light irradiation treatment is preferably smaller than the intensity of the light in the first light irradiation treatment. More specifically, it is preferable that the intensity of the light having a wavelength of 365 nm irradiated in the second light irradiation treatment is smaller than the intensity of the light having a wavelength of 365 nm irradiated in the first light irradiation treatment. This is because the polymerizable compound contained in the polymerizable liquid crystal composition can be efficiently polymerized by irradiating with light having a relatively low intensity for a certain period of time as compared with the first light irradiation treatment.

第2光照射処理においては、例えば365nmで0.1mW/cm〜100mW/cmの強度の光を用いることができるが、中でも1mW/cm〜10mW/cmの強度の光を用いることが好ましい。照射時間は100秒〜10000秒の範囲であることが好ましいが、光の強度と照射時間の積である積算光量換算で、5J/cm〜15J/cmの範囲であることが好ましい。従って、照射時間は500秒〜15000秒であることが好ましい。 In the second light irradiation treatment, for example 365nm at can be used a light intensity of 0.1mW / cm 2 ~100mW / cm 2 , the use of inter alia the intensity of 1mW / cm 2 ~10mW / cm 2 light Is preferable. It is preferred irradiation time is in the range of 100 seconds to 10,000 seconds, with integrated light quantity terms the intensity of light and is the product of the irradiation time is preferably in the range of 5J / cm 2 ~15J / cm 2 . Therefore, the irradiation time is preferably 500 seconds to 15,000 seconds.

第2光照射処理では、第1光照射処理で照射した光よりも短波長の紫外線を多く含む光を照射することが好ましい。具体的には、第1光照射処理で照射した光よりも、波長313nmの光を多く含む光を照射することが好ましい。波長313nmの光を多く含むとは、波長365nmの光に対する波長313nmの光の相対強度が大きいことを意味する。よって、第1光照射処理で照射した光よりも、波長313nmの光を多く含む光とは、第1光照射処理で照射した光の、波長365nmの光に対する波長313nmの光の相対強度よりも、第2光照射処理で照射した光の、波長365nmの光に対する波長313nmの光の相対強度のほうが大きいことをいう。また、換言すれば、第2光照射処理では、第1光照射処理で照射した光よりも、短波長側にピークを有する光を照射することが好ましい。第2光照射処理において、第1光照射処理で照射した光よりも短波長域の光を多く含む光を照射することで、重合性化合物を十分に重合させることが可能となるからである。 In the second light irradiation treatment, it is preferable to irradiate light containing a larger amount of ultraviolet rays having a shorter wavelength than the light irradiated in the first light irradiation treatment. Specifically, it is preferable to irradiate light containing more light having a wavelength of 313 nm than the light irradiated in the first light irradiation treatment. The fact that a large amount of light having a wavelength of 313 nm is contained means that the relative intensity of light having a wavelength of 313 nm is large with respect to light having a wavelength of 365 nm. Therefore, the light containing more light having a wavelength of 313 nm than the light irradiated by the first light irradiation treatment is more than the relative intensity of the light having a wavelength of 313 nm with respect to the light having a wavelength of 365 nm. It means that the relative intensity of the light having a wavelength of 313 nm is larger than that of the light having a wavelength of 365 nm in the light irradiated by the second light irradiation treatment. In other words, in the second light irradiation treatment, it is preferable to irradiate light having a peak on the shorter wavelength side than the light irradiated in the first light irradiation treatment. This is because in the second light irradiation treatment, the polymerizable compound can be sufficiently polymerized by irradiating light containing more light in a shorter wavelength region than the light irradiated in the first light irradiation treatment.

第2光照射処理において用いる光源は、第1光照射処理と同じであってもよく、異なってもよい。上述した光源以外の光源としては、例えば蛍光ランプが挙げられる。中でも、第2光照射処理において用いる光源が、蛍光ランプであることが好ましい。蛍光ランプに含まれる極短波長域の光(紫外光)が液晶組成物に含まれるアルケニル系液晶化合物の分解を促進させてしまい、その結果、電圧保持率が低下して液晶表示素子の焼き付きを起こしてしまうと推量される。これに対し、本実施形態の液晶表示素子の製造方法によれば、液晶セルの第1電極基板側から蛍光ランプを照射しても、蛍光ランプからの光は、極短波長域の光である紫外光が第1配向膜で十分に吸収されてから重合性液晶組成物に到達することになるため、光照射によるアルケニル系液晶化合物の分解劣化を十分に抑制することができる。このように、光源に蛍光ランプを用いることで、本実施形態の製造方法による効果をより顕著に発揮することができる。 The light source used in the second light irradiation treatment may be the same as or different from that in the first light irradiation treatment. Examples of the light source other than the above-mentioned light source include a fluorescent lamp. Above all, the light source used in the second light irradiation treatment is preferably a fluorescent lamp. Light in the extremely short wavelength range (ultraviolet light) contained in the fluorescent lamp accelerates the decomposition of the alkenyl liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition, and as a result, the voltage retention rate decreases and the liquid crystal display element is seized. It is presumed that it will wake up. On the other hand, according to the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present embodiment, even if the fluorescent lamp is irradiated from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell, the light from the fluorescent lamp is light in an extremely short wavelength region. Since the polymerizable liquid crystal composition is reached after the ultraviolet light is sufficiently absorbed by the first alignment film, the decomposition and deterioration of the alkenyl liquid crystal compound due to light irradiation can be sufficiently suppressed. As described above, by using the fluorescent lamp as the light source, the effect of the manufacturing method of the present embodiment can be more remarkablely exhibited.

本工程により、重合性液晶組成物中の重合性化合物が重合し、上記重合性化合物の重合体および液晶組成物を含む液晶層が形成される。液晶層については「I.液晶表示素子」の項で説明したため、説明は省略する。 By this step, the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition is polymerized, and a liquid crystal layer containing the polymer of the polymerizable compound and the liquid crystal composition is formed. Since the liquid crystal layer has been described in the section "I. Liquid crystal display element", the description thereof will be omitted.

D.その他の工程
本実施形態の製造方法は、第1配向膜配置工程と液晶セル形成工程との間に、第2電極基板の第2電極層側の面に第2配向膜を設ける第2配向膜配置工程を含んでいてもよい。第2配向膜を設ける方法については、上述した第1配向膜を設ける方法と同様とすることができる。
D. Other Steps In the manufacturing method of the present embodiment, a second alignment film is provided on the surface of the second electrode substrate on the second electrode layer side between the first alignment film placement step and the liquid crystal cell forming step. It may include a placement step. The method of providing the second alignment film can be the same as the method of providing the first alignment film described above.

また、本実施形態の製造方法は、光照射工程後に上記液晶セルの上記第1電極基板の上記第1電極層側とは反対側の面、および上記第2電極基板の上記第2電極層側とは反対側の面に偏光板を設ける偏向板配置工程を有することができる。 Further, in the manufacturing method of the present embodiment, after the light irradiation step, the surface of the liquid crystal cell opposite to the first electrode layer side of the first electrode substrate and the second electrode layer side of the second electrode substrate. It is possible to have a deflection plate arranging step in which a polarizing plate is provided on the surface opposite to the above.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<配向膜PI−1の吸収率測定>
ITO膜からなる透明電極が設けられたガラス基板(以下、電極基板とする。)の光透過率及び絶対反射率を、分光光度計(日本分光株式会社製V−670)を用いて測定し、電極基板の光吸収率を求めた。測定方法の手順および測定条件は、上記「I.液晶表示素子」の項で説明した詳細に則して行った。透明電極は、図2で示すパターン状とした。
<Measurement of absorption rate of alignment film PI-1>
The light transmittance and absolute reflectance of a glass substrate provided with a transparent electrode made of an ITO film (hereinafter referred to as an electrode substrate) were measured using a spectrophotometer (V-670 manufactured by JASCO Corporation). The light transmittance of the electrode substrate was determined. The procedure and measurement conditions of the measurement method were carried out in accordance with the details described in the above section "I. Liquid crystal display element". The transparent electrode has a pattern shown in FIG.

次に、上記電極基板の透明電極が形成された面に、市販の配向膜PI−1を配置して、配向膜PI−1付き電極基板を得た。配向膜PI−1は、ポリイミド膜(平均膜厚100nm)であった。配向膜PI−1付き電極基板の光吸収率を、電極基板の光吸収率の測定方法と同様の方法によって求め、配向膜PI−1付き電極基板の光吸収率および電極基板の光吸収率の値から配向膜PI−1単体の光吸収率を求めたところ、波長365nmの吸収率が2.12%、波長313nmの吸収率が14.00%であった。 Next, a commercially available alignment film PI-1 was placed on the surface of the electrode substrate on which the transparent electrode was formed to obtain an electrode substrate with the alignment film PI-1. The alignment film PI-1 was a polyimide film (average film thickness 100 nm). The light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film PI-1 was determined by the same method as the method for measuring the light absorption rate of the electrode substrate, and the light absorption rate of the electrode substrate with the alignment film PI-1 and the light absorption rate of the electrode substrate were determined. When the light absorption rate of the alignment film PI-1 alone was determined from the values, the absorption rate at a wavelength of 365 nm was 2.12%, and the absorption rate at a wavelength of 313 nm was 14.00%.

<配向膜PI−2〜PI−6吸収率測定>
電極基板の透明電極が形成された面に、配向膜PI−1と組成等の異なる市販の配向膜PI−2〜PI−6(平均膜厚:100nm)の1つを配置し、配向膜付電極基板をそれぞれ得た。配向膜PI−1の吸収率の測定と同様の方法で、各配向膜付電極基板の光吸収率および電極基板の光吸収率の値から、配向膜PI−2〜PI−6それぞれの単体の光吸収率を求めた。
<Measurement of alignment films PI-2 to PI-6 absorption rate>
One of commercially available alignment films PI-2 to PI-6 (average film thickness: 100 nm) having a composition different from that of the alignment film PI-1 is arranged on the surface of the electrode substrate on which the transparent electrode is formed, and the alignment film is attached. Electrode substrates were obtained respectively. In the same manner as the measurement of the absorption rate of the alignment film PI-1, the values of the light absorption rate of each electrode substrate with the alignment film and the light absorption rate of the electrode substrate are used to determine the individual alignment films PI-2 to PI-6. The light absorption rate was calculated.

配向膜PI−1〜PI−6の単体での、波長400nm、波長365nm、および波長313nmの各波長の光吸収率を表1に示す。また、配向膜PI−1〜PI−6の単体の光吸収スペクトルのグラフを図3に示す。 Table 1 shows the light absorption rates of the alignment films PI-1 to PI-6 alone at wavelengths of 400 nm, 365 nm, and 313 nm. Further, FIG. 3 shows a graph of the light absorption spectrum of the alignment films PI-1 to PI-6 alone.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

[実施例1−1]
<重合性液晶組成物Aの調整>
誘電率異方性(Δε)が−3.38である、以下に示す組成の液晶組成物Aを調製した。なお、「wt%」は「質量%」を意味する。液晶組成物Aは、ネマチック液晶相の上限温度(Tni)が67.5℃、ネマチック液晶相の下限温度(T→n)が−5℃、屈折率異方性(Δn)が0.079であった。
[Example 1-1]
<Preparation of polymerizable liquid crystal composition A>
A liquid crystal composition A having the composition shown below, which has a dielectric anisotropy (Δε) of -3.38, was prepared. In addition, "wt%" means "mass%". The liquid crystal composition A has an upper limit temperature (Tni) of the nematic liquid crystal phase of 67.5 ° C., a lower limit temperature (T → n) of the nematic liquid crystal phase of −5 ° C., and a refractive index anisotropy (Δn) of 0.079. there were.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

得られた液晶組成物Aを99.7質量%に下記重合性化合物RM−1を0.3質量%混合して、重合性液晶組成物Aを調製した。 The obtained liquid crystal composition A was mixed with 99.7% by mass and 0.3% by mass of the following polymerizable compound RM-1 to prepare a polymerizable liquid crystal composition A.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

<液晶セルの作製>
ODF(One Drop Fill)方式を用いて、以下のとおり液晶セルの作製を行った。上記「配向膜PI−1の吸収率測定」で作成した配向膜PI−1付き電極基板を2つ準備し、一方の配向膜PI−1付き電極基板上の所定の場所に、紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに配向膜PI−1の面上の所定の数箇所に、重合性液晶組成物Aを滴下した後、2つの電極基板の配向膜PI−1がそれぞれ対向するように他方の配向膜PI−1付き電極基板を貼り合わせるとともに、重合性液晶性組成物Aを2つの配向膜PI−1付き電極基板の全面に押し広げた。次いで、一方の配向膜PI−1付き電極基板側から、全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造した。
<Manufacturing of liquid crystal cell>
A liquid crystal cell was produced as follows using the ODF (One Drop Fill) method. Two electrode substrates with the alignment film PI-1 prepared in the above "Measurement of absorption rate of the alignment film PI-1" are prepared, and ultraviolet photocurability is performed at a predetermined position on one of the electrode substrates with the alignment film PI-1. After applying the sealant of the above and further dropping the polymerizable liquid crystal composition A onto a predetermined number of places on the surface of the alignment film PI-1, the alignment films PI-1 of the two electrode substrates face each other. The other electrode substrate with the alignment film PI-1 was attached, and the polymerizable liquid crystal composition A was spread over the entire surface of the two electrode substrates with the alignment film PI-1. Next, a liquid crystal cell was manufactured by irradiating the entire surface of the electrode substrate with the alignment film PI-1 with ultraviolet light to cure the sealant.

液晶セルに電圧を印加した状態で、液晶セルの一方の配向膜PI−1付き電極基板側から波長領域325nm〜600nmの光を照射した(第1光照射処理)。印加する電圧は10Vで30Hzの交流とし、照射する光源としては高圧水銀ランプ(ウシオ電機株式会社製)を用い、365nmの強度で100mW/cmの光を100秒間照射することで、積算光量が10J/cmとなるように照射した。 With a voltage applied to the liquid crystal cell, light having a wavelength region of 325 nm to 600 nm was irradiated from one of the liquid crystal cells on the electrode substrate side with the alignment film PI-1 (first light irradiation treatment). The applied voltage is 10 V and 30 Hz alternating current, and a high-voltage mercury lamp (manufactured by Ushio, Inc.) is used as the light source to irradiate, and 100 mW / cm 2 light is irradiated for 100 seconds at an intensity of 365 nm to increase the integrated light intensity. The irradiation was carried out so as to be 10 J / cm 2 .

次いで、液晶セルに電圧を印加しない状態で液晶セルの一方の配向膜PI−1付き電極基板側から波長領域300nm〜600nmの光を照射した(第2光照射処理)。照射する光源としては蛍光ランプ(東芝ライテック株式会社製)を用い、365nmの強度で3mW/cmの光を3600秒間照射することで、積算光量が10.8J/cmとなるように照射した。そして、光照射後の液晶セルに対し、2つの配向膜PI−1付き電極基板の外側表面にそれぞれ偏光板を貼り合わせることにより、液晶表示素子A1を得た。 Next, light having a wavelength region of 300 nm to 600 nm was irradiated from one of the alignment film PI-1 side of the liquid crystal cell without applying a voltage to the liquid crystal cell (second light irradiation treatment). Using a fluorescent lamp (Toshiba Lighting & Technology Corporation) as a light source for irradiating, by irradiating light of 3 mW / cm 2 3600 seconds at an intensity of 365 nm, integrated light quantity irradiated so that 10.8J / cm 2 .. Then, a polarizing plate was attached to the outer surface of each of the two electrode substrates with the alignment film PI-1 on the liquid crystal cell after light irradiation to obtain a liquid crystal display element A1.

[実施例2−1]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−2付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子B1を得た。
[Example 2-1]
A liquid crystal display element B1 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that an electrode substrate with two alignment films PI-2 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例3−1]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−3付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子C1を得た。
[Example 3-1]
A liquid crystal display element C1 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that an electrode substrate with two alignment films PI-3 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例4−1]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−4付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子D1を得た。
[Example 4-1]
A liquid crystal display element D1 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that an electrode substrate with two alignment films PI-4 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例5−1]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−5付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子E1を得た。
[Example 5-1]
A liquid crystal display element E1 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that an electrode substrate with two alignment films PI-5 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[比較例1−1]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−6付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子F1を得た。
[Comparative Example 1-1]
A liquid crystal display element F1 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that an electrode substrate with two alignment films PI-6 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例1−2]
<重合性液晶組成物Bの調整>
誘電率異方性(Δε)が−2.59である、以下に示す組成の液晶組成物Bを調製した。なお「wt%」は「質量%」を意味する。液晶組成物Bは、ネマチック液晶相の上限温度(Tni)が85.4℃、ネマチック液晶相の下限温度(T→n)が−58℃、屈折率異方性(Δn)が0.090であった。
[Example 1-2]
<Preparation of polymerizable liquid crystal composition B>
A liquid crystal composition B having the composition shown below, which has a dielectric anisotropy (Δε) of −2.59, was prepared. Note that "wt%" means "mass%". The liquid crystal composition B has an upper limit temperature (Tni) of the nematic liquid crystal phase of 85.4 ° C., a lower limit temperature (T → n) of the nematic liquid crystal phase of −58 ° C., and a refractive index anisotropy (Δn) of 0.090. there were.

Figure 2020160313
Figure 2020160313

得られた液晶組成物B99.7質量%に上記重合性化合物RM−1を0.3質量%混合して、重合性液晶組成物Bを調製した。 The above-mentioned polymerizable compound RM-1 was mixed in an amount of 0.3% by mass with 99.7% by mass of the obtained liquid crystal composition B to prepare a polymerizable liquid crystal composition B.

重合性液晶組成物Aに代えて重合性液晶組成物Bを用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして液晶表示素子A2を得た。 A liquid crystal display element A2 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the polymerizable liquid crystal composition B was used instead of the polymerizable liquid crystal composition A.

[実施例2−2]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−2付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−2と同様にして液晶表示素子B2を得た。
[Example 2-2]
A liquid crystal display element B2 was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that an electrode substrate with two alignment films PI-2 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例3−2]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−3付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−2と同様にして液晶表示素子C2を得た。
[Example 3-2]
A liquid crystal display element C2 was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that an electrode substrate with two alignment films PI-3 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例4−2]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−4付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−2と同様にして液晶表示素子D2を得た。
[Example 4-2]
A liquid crystal display element D2 was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that an electrode substrate with two alignment films PI-4 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[実施例5−2]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−5付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−2と同様にして液晶表示素子E2を得た。
[Example 5-2]
A liquid crystal display element E2 was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that an electrode substrate with two alignment films PI-5 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

[比較例1−2]
2つの配向膜PI−1付き電極基板に代えて、2つの配向膜PI−6付き電極基板を用いたこと以外は、実施例1−2と同様にして液晶表示素子F2を得た。
[Comparative Example 1-2]
A liquid crystal display element F2 was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that an electrode substrate with two alignment films PI-6 was used instead of the electrode substrate with two alignment films PI-1.

<焼き付きの評価>
作製した液晶表示素子A1〜F1、および液晶表示素子A2〜F2にそれぞれ電圧を印加し、白(255階調)と黒(0階調)とのハッチパターンを書き込んだ状態で3時間放置し、その後、全面をグレー(32階調)にした場合のハッチパターンの残像を目視評価した。目視評価の結果を表2および3に示す。評価は、残像の残り具合が、目視では視認できない良好なレベルを○と表現し、目視ではっきりと視認できる悪いレベルを×と表現した。また、僅かに目視で確認できるレベル(良品となる下限のレベル)を△と表現した。
<Evaluation of burn-in>
A voltage was applied to each of the produced liquid crystal display elements A1 to F1 and liquid crystal display elements A2 to F2, and the mixture was left for 3 hours with a hatch pattern of white (255 gradation) and black (0 gradation) written. Then, the afterimage of the hatch pattern when the entire surface was made gray (32 gradations) was visually evaluated. The results of the visual evaluation are shown in Tables 2 and 3. In the evaluation, a good level at which the afterimage remains, which cannot be visually recognized, is expressed as ◯, and a bad level, which is clearly visible visually, is expressed as ×. In addition, the level that can be slightly visually confirmed (the lower limit level at which a good product is obtained) is expressed as Δ.

Figure 2020160313
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Figure 2020160313
Figure 2020160313

上記表2および3に示すように、波長365nmの光吸収率が所定値以上の配向膜PI−1〜PI−5を用いた実施例1−1〜実施例5−1ならびに実施例1−2〜実施例5−2の液晶表示素子は、光(紫外光)照射後においても良好な焼き付き特性を示していることが分かった。これに対し、波長365nmの光吸収率が所定値よりも小さい配向膜PI−6を用いた比較例1−1、比較例1−2の液晶表示素子では、残像が認識され、良好な焼き付き特性を示さなかった。また、実施例2−1〜実施例5−1ならびに実施例2−2〜実施例5−2の液晶表示素子は、実施例1−1および実施例1−2の液晶表示素子よりも焼き付き評価結果が更に良好であった。これは、実施例2−1〜実施例5−1ならびに実施例2−2〜実施例5−2では、波長365nmの光吸収率が所定値以上であり、且つ、波長313nmの光吸収率が所定値以上である配向膜PI−2〜PI−5を用いたのに対し、実施例1−1および実施例1−2では波長313nmの光吸収率が所定値よりも低い配向膜PI−1を用いたことによるものと推量される。 As shown in Tables 2 and 3, Examples 1-1 to Example 5-1 and Example 1-2 using the alignment films PI-1 to PI-5 having a light absorption rate of 365 nm or more and a predetermined value or more are used. It was found that the liquid crystal display element of Example 5-2 showed good seizure characteristics even after irradiation with light (ultraviolet light). On the other hand, in the liquid crystal display elements of Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2 using the alignment film PI-6 having a wavelength of 365 nm and a light absorption rate smaller than a predetermined value, an afterimage was recognized and good seizure characteristics were obtained. Did not show. Further, the liquid crystal display elements of Examples 2-1 to 5-1 and 2-2-2 to 5-2 are burn-in evaluations more than the liquid crystal display elements of Examples 1-1 and 1-2. The results were even better. This is because, in Examples 2-1 to 5-1 and Examples 2-2-2 to Example 5-2, the light absorption rate at a wavelength of 365 nm is equal to or higher than a predetermined value, and the light absorption rate at a wavelength of 313 nm is high. Alignment films PI-2 to PI-5 having a wavelength of 313 nm or more were used, whereas in Examples 1-1 and 1-2, the alignment films PI-1 having a wavelength of 313 nm were lower than the predetermined values. It is presumed that this is due to the use of.

1…第2電極基板、2…第1電極基板、10…液晶表示素子、11…第2基板、12…第1基板、13…液晶層、14…第2電極層、15…第1電極層、16…第2配向膜、17…第1配向膜 1 ... 2nd electrode substrate, 2 ... 1st electrode substrate, 10 ... liquid crystal display element, 11 ... 2nd substrate, 12 ... 1st substrate, 13 ... liquid crystal layer, 14 ... 2nd electrode layer, 15 ... 1st electrode layer , 16 ... 2nd alignment film, 17 ... 1st alignment film

Claims (8)

1種または2種以上の重合性化合物の重合体および液晶組成物を含む液晶層と、
第1基板および前記第1基板の前記液晶層側の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、
前記液晶層を介して前記第1電極基板と対向し、第2基板および前記第2基板の前記液晶層側の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、
前記第1電極基板および前記液晶層の間に配置された第1配向膜と、
を有し、
前記液晶組成物は、1種または2種以上のアルケニル系液晶化合物を含み、
前記第1配向膜は、波長365nmの光の吸収率が2.0%以上である、液晶表示素子。
A liquid crystal layer containing a polymer of one or more polymerizable compounds and a liquid crystal composition,
A first electrode substrate having a first electrode layer provided on the surface of the first substrate and the liquid crystal layer side of the first substrate, and a first electrode substrate.
A second electrode substrate having a second electrode layer facing the first electrode substrate via the liquid crystal layer and provided on the surface of the second substrate on the liquid crystal layer side of the second substrate and the second electrode substrate.
A first alignment film arranged between the first electrode substrate and the liquid crystal layer,
Have,
The liquid crystal composition contains one or more alkenyl liquid crystal compounds.
The first alignment film is a liquid crystal display element having an absorption rate of light having a wavelength of 365 nm of 2.0% or more.
前記第1配向膜は、波長313nmの光の吸収率が15%以上である、請求項1に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the first alignment film has an absorption rate of light having a wavelength of 313 nm of 15% or more. 前記アルケニル系液晶化合物が、下記一般式(i)で表される化合物である、請求項1または請求項2に記載の液晶表示素子。
Figure 2020160313
(前記一般式(i)中、Ri1は、1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよい炭素原子数2〜8のアルケニル基又は1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよい炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、
i2は炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
i1は単結合又は連結基を表し、
i1およびAi2はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、前記の基(a)及び基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
i1は1〜3を表す。)
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the alkenyl liquid crystal compound is a compound represented by the following general formula (i).
Figure 2020160313
(In the general formula (i), R i1 may be substituted with one or more halogen atoms, or may be substituted with an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or one or more halogen atoms. Represents an alkenyloxy group with 2 to 8 atoms
R i2 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent −CH 2 −s in the alkyl group are independently −CH = CH− and −C≡C−. , -O-, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted.
Z i1 represents a single bond or linking group
A i1 and A i2 are independent of each other (a) 1,4-cyclohexylene group (one −CH 2 − present in this group or two or more non-adjacent −CH 2− is −O. (May be replaced with −) and (b) 1,4-phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other is replaced with -N =. May be done.)
Representing a group selected from the group consisting of, the above groups (a) and (b) are independently substituted with a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group, respectively. May be
mi1 represents 1-3. )
前記第2電極基板および前記液晶層の間に配置された第2配向膜を有する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second alignment film arranged between the second electrode substrate and the liquid crystal layer. 第1基板および前記第1基板の一方の面に設けられた第1電極層を有する第1電極基板と、第2基板および前記第2基板の一方の面に設けられた第2電極層を有する第2電極基板と、を準備し、前記第1電極基板の前記第1電極層側の面に、波長365nmの光の吸収率が2.0%以上である第1配向膜を設ける第1配向膜配置工程と、
前記第1電極基板の前記第1配向膜を有する面と前記第2電極基板の前記第2電極層が設けられた面とを対向させ、対向する前記第1電極基板および前記第2電極基板の間に、1種または2種以上の重合性化合物と1種又は2種以上のアルケニル系液晶化合物を含む液晶組成物とを含む重合性液晶組成物を配置して、液晶セルを形成する液晶セル形成工程と、
前記液晶セルの前記第1電極基板側から前記重合性液晶組成物に光を照射して、前記重合性化合物の重合体および前記液晶組成物を含む液晶層を形成する光照射工程と、
を含む、液晶表示素子の製造方法。
It has a first electrode substrate having a first electrode layer provided on one surface of the first substrate and the first substrate, and a second electrode layer provided on one surface of the second substrate and the second substrate. A second electrode substrate is prepared, and a first alignment film having a wavelength of 365 nm and a light absorption rate of 2.0% or more is provided on the surface of the first electrode substrate on the side of the first electrode layer. Membrane placement process and
The surface of the first electrode substrate having the first alignment film and the surface of the second electrode substrate provided with the second electrode layer are opposed to each other, and the first electrode substrate and the second electrode substrate facing each other are opposed to each other. A liquid crystal cell forming a liquid crystal cell by arranging a polymerizable liquid crystal composition containing one or more kinds of polymerizable compounds and a liquid crystal composition containing one or more kinds of alkenyl liquid crystal compounds in between. The formation process and
A light irradiation step of irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell to form a polymer of the polymerizable compound and a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition.
A method for manufacturing a liquid crystal display element, including.
前記第1配向膜は、波長313nmの光の吸収率が15%以上である、請求項5に記載の液晶表示素子の製造方法。 The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 5, wherein the first alignment film has an absorption rate of light having a wavelength of 313 nm of 15% or more. 前記光照射工程は、前記第1電極基板および前記第2電極基板の間に電圧を印加した状態で、前記液晶セルの前記第1電極基板側から前記重合性液晶組成物に光を照射する第1光照射処理と、
前記第1光照射処理の後で、前記第1電極基板および前記第2電極基板の間に電圧を印加しない状態で、前記液晶セルの前記第1電極基板側から前記重合性液晶組成物に光を照射する第2光照射処理と、を有する、請求項5または請求項6に記載の液晶表示素子の製造方法。
In the light irradiation step, the polymerizable liquid crystal composition is irradiated with light from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell in a state where a voltage is applied between the first electrode substrate and the second electrode substrate. 1 light irradiation treatment and
After the first light irradiation treatment, light is applied to the polymerizable liquid crystal composition from the first electrode substrate side of the liquid crystal cell in a state where no voltage is applied between the first electrode substrate and the second electrode substrate. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 5 or 6, further comprising a second light irradiation treatment for irradiating the liquid crystal display element.
前記第2光照射処理は、第1光照射処理で照射した光よりも、波長313nmの光を多く含む光を照射する、請求項7に記載の液晶表示素子の製造方法。 The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 7, wherein the second light irradiation treatment irradiates light containing more light having a wavelength of 313 nm than the light irradiated by the first light irradiation treatment.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166307A (en) * 1999-12-08 2001-06-22 Sharp Corp Material for liquid crystal alignment layer and liquid crystal display device using the same and method of producing the same
JP2003177408A (en) * 2001-10-02 2003-06-27 Fujitsu Display Technologies Corp Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN101968589A (en) * 2010-10-20 2011-02-09 华映视讯(吴江)有限公司 Liquid crystal alignment process
JP2011053399A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ushio Inc Method for producing liquid crystal panel, and production device therefor
JP2015007041A (en) * 2013-06-25 2015-01-15 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Polymerizable compounds and their use in liquid crystal display
US20180088364A1 (en) * 2016-05-13 2018-03-29 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Manufacture method of psva liquid crystal panel
JP2018509507A (en) * 2015-03-13 2018-04-05 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Liquid crystal medium
WO2018180852A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and production method for liquid crystal display device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166307A (en) * 1999-12-08 2001-06-22 Sharp Corp Material for liquid crystal alignment layer and liquid crystal display device using the same and method of producing the same
JP2003177408A (en) * 2001-10-02 2003-06-27 Fujitsu Display Technologies Corp Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
JP2011053399A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ushio Inc Method for producing liquid crystal panel, and production device therefor
CN101968589A (en) * 2010-10-20 2011-02-09 华映视讯(吴江)有限公司 Liquid crystal alignment process
JP2015007041A (en) * 2013-06-25 2015-01-15 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Polymerizable compounds and their use in liquid crystal display
JP2018509507A (en) * 2015-03-13 2018-04-05 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Liquid crystal medium
US20180088364A1 (en) * 2016-05-13 2018-03-29 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Manufacture method of psva liquid crystal panel
WO2018180852A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and production method for liquid crystal display device

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