JP4509856B2 - Liquid crystal display element and method for manufacturing liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element and method for manufacturing liquid crystal display element Download PDF

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本発明は、強誘電性液晶の配向を制御した液晶表示素子に関するものであり、より詳しくはセルギャップの変動が少なく、表示品質に優れた液晶表示素子に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display element in which the orientation of ferroelectric liquid crystal is controlled, and more particularly to a liquid crystal display element with little cell gap fluctuation and excellent display quality.

液晶表示装置は、その省電力、軽量、薄型等といった特徴を有することから、従来のCRTディスプレイに替わり、近年急速に普及している。一般的な液晶表示装置を構成する液晶表示素子は、配向膜を有する2枚の基板間に規則的に配列した液晶物質からなる液晶層を挟持した構成を有し、上記基板間に電圧を印加することにより液晶物質の配列状態を変化させて映像を表示する機能を有する。   The liquid crystal display device has features such as power saving, light weight, thinness, and the like, and has rapidly spread in recent years in place of the conventional CRT display. A liquid crystal display element constituting a general liquid crystal display device has a configuration in which a liquid crystal layer composed of a regularly arranged liquid crystal material is sandwiched between two substrates having an alignment film, and a voltage is applied between the substrates. Thus, it has a function of displaying an image by changing the alignment state of the liquid crystal substance.

液晶表示素子による画像の表示品質は上記液晶物質の配列状態に依存し、上記液晶分子の配列状態を均一にすることにより良好な表示品質を得ることができる。このような液晶物質の配列状態に影響する因子は数多く知られているが、そのうちの一つに液晶層を挟持する2枚の基板の間隔(セルギャップ)がある。セルギャップは液晶層の厚みに相当し、セルギャップが高精度で均一になるように基板を固定することが優れた表示品質を得るために不可欠とされている。特に、最近では液晶表示装置の大画面化が進んでおり、例えば、重力等の影響により画面上部と画面下部とでセルギャップが変化することに起因する表示品質の悪化が問題となっている。このような問題は、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子において特に問題となる。   The display quality of an image by the liquid crystal display element depends on the alignment state of the liquid crystal substance, and good display quality can be obtained by making the alignment state of the liquid crystal molecules uniform. Many factors that affect the alignment state of the liquid crystal substance are known, and one of them is a distance (cell gap) between two substrates sandwiching a liquid crystal layer. The cell gap corresponds to the thickness of the liquid crystal layer, and fixing the substrate so that the cell gap is uniform with high accuracy is indispensable for obtaining excellent display quality. In particular, liquid crystal display devices have recently become larger in screen size. For example, display quality is deteriorated due to a change in cell gap between the upper and lower portions of the screen due to the influence of gravity or the like. Such a problem is particularly problematic in a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal.

一方、強誘電性液晶(FLC)は、応答速度がμsオーダーと極めて短く、高速デバイスに適した液晶である。近年、電圧非印加時の液晶層の状態がひとつの状態で安定化している(以下、これを「単安定」と称する。)強誘電性液晶が、電圧変化により液晶のダイレクタ(分子軸の傾き)を連続的に変化させ透過光度をアナログ変調することで階調表示を可能とするものとして注目されている(非特許文献1、図7)。上記液晶層において単安定化が可能な強誘電性液晶としては、降温過程においてコレステリック相(Ch)−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化し、スメクチックA(SmA)相を経由しない材料と、降温過程においてCh−SmA−SmCと相変化し、SmA相を経由してSmC相を示す材料とが知られている(図8)。 On the other hand, the ferroelectric liquid crystal (FLC) is a liquid crystal suitable for a high-speed device because the response speed is as short as μs order. In recent years, the state of a liquid crystal layer when a voltage is not applied has been stabilized in one state (hereinafter referred to as “monostable”). ) Is continuously changed and analog transmission of the transmitted light intensity is taken into account, so that gradation display is possible (Non-Patent Document 1, FIG. 7). As the ferroelectric liquid crystal capable of monostabilization in the liquid crystal layer, a material that changes phase with the cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C (SmC * ) phase in the temperature lowering process and does not pass through the smectic A (SmA) phase is used. A material that changes phase with Ch-SmA-SmC * in the temperature lowering process and exhibits the SmC * phase via the SmA phase is known (FIG. 8).

強誘電性液晶は、ネマチック液晶に代表される他の液晶に比べて分子の秩序性が高いために配向が難しく、ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる欠陥が発生しやすく、このような欠陥は、光漏れによるコントラスト低下の原因になる。また、相系列にSmA相を有しない強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域(以下、これを「ダブルドメイン」と称する。)を発生する(図8)。このようなダブルドメインは、駆動時に白黒反転した表示になり、大きな問題となる(図9)。一方、相系列にSmA相を有する強誘電性液晶は、通常、1層法線に対して二つの安定状態を有し、双安定性を示すことが知られているため、単安定の状態を得ることが困難である。このようなことから、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子においては、本来的に配列を制御することが難しい強誘電性液晶を、単安定状態で安定化させるため、特にセルギャップに変動が生じないことが必要になるのである。   Ferroelectric liquid crystals are more difficult to align due to their higher molecular ordering than other liquid crystals typified by nematic liquid crystals, and defects such as zigzag defects and hairpin defects are likely to occur. It causes a decrease in contrast due to leakage. Further, the ferroelectric liquid crystal having no SmA phase in the phase series generates two regions having different layer normal directions (hereinafter referred to as “double domain”) (FIG. 8). Such a double domain causes a black / white reversal display during driving, which is a serious problem (FIG. 9). On the other hand, a ferroelectric liquid crystal having an SmA phase in a phase series usually has two stable states with respect to a single-layer normal, and is known to exhibit bistability. It is difficult to obtain. For this reason, in a liquid crystal display element using ferroelectric liquid crystals, the ferroelectric liquid crystal, which is inherently difficult to control the alignment, is stabilized in a monostable state. It is necessary not to occur.

液晶表示素子のセルギャップは、通常スペーサーと称される部材を基板の間に配置する方法により一定に保たれている。このようなスペーサーを用いる方法は、ビーズ状スペーサーを用いる方法と、柱または壁状のスペーサーを用いる方法とに大別される。   The cell gap of the liquid crystal display element is kept constant by a method in which a member usually called a spacer is arranged between the substrates. The method using such a spacer is roughly divided into a method using a bead-shaped spacer and a method using a pillar or wall spacer.

ビーズ状スペーサーを用いる方法は、粒径が均一なビーズ状スペーサーを液晶層中に存在させることによって、セルギャップを制御する方法であり、簡易的にセルギャップを均一化できる点において利点を有している。しかし、ビーズ状スペーサーを用いる方法においては、液晶層中のビーズ状スペーサーの配置場所を制御することができないため、画像表示に不可欠な画素部にもビーズ状スペーサーが配置されてしまう結果、液晶表示素子の表示品質の低下を引き起こす問題点がある。また、ビーズ状スペーサーを用いる方法は、2枚の基板を積極的に固定する方法ではないため、セルギャップが狭まる方向の外力に対しては良好な効果を示すが、セルギャップが拡がる方向の外力に対しては効果がないという問題もある。   The method using a bead-shaped spacer is a method of controlling the cell gap by making a bead-shaped spacer having a uniform particle size present in the liquid crystal layer, and has an advantage in that the cell gap can be easily made uniform. ing. However, in the method using bead-shaped spacers, the placement location of the bead-shaped spacers in the liquid crystal layer cannot be controlled, and as a result, the bead-shaped spacers are also disposed in the pixel portion essential for image display. There is a problem that causes deterioration in display quality of the element. In addition, since the method using bead-shaped spacers is not a method of positively fixing two substrates, it has a good effect on external force in the direction of narrowing the cell gap, but external force in the direction of widening of the cell gap. There is also a problem that it is not effective for.

一方、柱または壁状のスペーサーを用いる方法では、フォトリソグラフィー法等により画像表示に不可欠な画素部以外の部位にスペーサーを配置することができるため、表示品質の低下を防止することができる利点を有している。しかし、この方法も2枚の基板を積極的に固定する方法ではないため、セルギャップが拡がる方向の外力に対しては効果がない。   On the other hand, in the method using a columnar or wall-shaped spacer, the spacer can be arranged in a portion other than the pixel portion indispensable for image display by a photolithography method or the like, so that it is possible to prevent deterioration in display quality. Have. However, this method is also not a method of positively fixing two substrates, and thus has no effect on an external force in the direction in which the cell gap widens.

このような状況下、特許文献1には光熱変換機能を有するスペーサーを用い、熱可塑性の配向膜を有する2枚の基板間に当該スペーサーを配置した後、光照射を実施することにより、スペーサーを発熱させ、両基板の配向膜とスペーサーとを融着することにより両基板を一定のセルギャップで固定する方法が開示されている。このような方法は基板を一定のセルギャップで強固に固定できる点においては有用であるが、配向膜の構成材料が熱可塑性の材料に限られてしまうため、適用できる範囲が狭い問題がある。   Under such circumstances, Patent Document 1 uses a spacer having a photothermal conversion function, and after arranging the spacer between two substrates having a thermoplastic alignment film, by performing light irradiation, the spacer is removed. A method is disclosed in which both substrates are fixed at a constant cell gap by generating heat and fusing the alignment films and spacers of both substrates. Such a method is useful in that the substrate can be firmly fixed with a certain cell gap, but the constituent material of the alignment film is limited to a thermoplastic material, and there is a problem that the applicable range is narrow.

NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599. 特開2004−13098号公報JP 2004-13098 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子において、強誘電性液晶が単安定化されており、かつ基板が均一なセルギャップで強固に固定された液晶表示素子を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal, the ferroelectric liquid crystal is mono-stabilized and the substrate is firmly formed with a uniform cell gap. The main object is to provide a fixed liquid crystal display element.

上記課題を達成するために、本発明は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を、上記第1配向膜と、上記第2配向膜とが向かい合うように配置し、上記スペーサー側基板および上記対向基板間に強誘電性液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層が形成されており、かつ、上記スペーサー側基板と上記対向基板とが、上記反応性液晶層を介して接着されていることを特徴とする液晶表示素子を提供する。
To achieve the above object, the present invention provides a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, the first electrode, and the spacer. A spacer side substrate having a first alignment film formed thereon, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode Is arranged so that the first alignment film and the second alignment film face each other, and a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the spacer side substrate and the counter substrate. A liquid crystal display element,
A reactive liquid crystal layer formed by immobilizing reactive liquid crystal is formed on either the first alignment film or the second alignment film, and the spacer-side substrate and the counter substrate are Provided is a liquid crystal display element which is bonded through the reactive liquid crystal layer.

本発明の液晶表示素子は、上記スペーサー側基板または上記対向基板のいずれか一方が反応性液晶を固定化した反応性液晶層を有し、当該反応性液晶層を介して上記スペーサー側基板と上記対向基板とが接着されていることにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを均一なセルギャップで強固に固定することができる。したがって、本発明によれば、外力によってセルギャップの変動が生じることのない、表示品質に優れた液晶表示素子を得ることができる。   The liquid crystal display element of the present invention has a reactive liquid crystal layer in which either one of the spacer side substrate or the counter substrate fixes a reactive liquid crystal, and the spacer side substrate and the above-described liquid crystal layer are interposed through the reactive liquid crystal layer. By bonding the counter substrate, the spacer side substrate and the counter substrate can be firmly fixed with a uniform cell gap. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal display element excellent in display quality in which the cell gap does not vary due to an external force.

また本発明における反応性液晶層は、反応性液晶を固定化してなるものであるので、上記液晶層を構成する強誘電性液晶を配向させるための配向膜として機能することができるため、配向膜のみを用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。さらに、本発明によれば上記スペーサー側基板または上記対向基板のいずれか一方が反応性液晶を固定化した反応性液晶層を有することにより、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる。   In addition, since the reactive liquid crystal layer in the present invention is formed by fixing the reactive liquid crystal, it can function as an alignment film for aligning the ferroelectric liquid crystal constituting the liquid crystal layer. It is possible to control the orientation of the ferroelectric liquid crystal more effectively than when only the above is used. Furthermore, according to the present invention, any one of the spacer side substrate and the counter substrate has a reactive liquid crystal layer on which reactive liquid crystal is immobilized, thereby generating alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains. And a monostable operation mode can be realized using a ferroelectric liquid crystal.

また本発明は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜と、上記第1配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第1反応性液晶層とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜と、上記第2配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第2反応性液晶層とを有する対向基板が、上記第1反応性液晶層と、上記第2反応性液晶層とが向かい合うように接着されており、かつ、上記スペーサー側基板および上記対向基板間に強誘電性液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記第1反応性液晶層を構成する反応性液晶と、上記第2反応性液晶層を構成する反応性液晶とが、異なる組成であることを特徴とする液晶表示素子を提供する。
The present invention also provides a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and a first electrode formed on the first electrode and the spacer. A spacer-side substrate having an alignment film and a first reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film and having a reactive liquid crystal fixed thereon, a second substrate, and the second substrate. The counter substrate having a second electrode, a second alignment film formed on the second electrode, and a second reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film and immobilizing reactive liquid crystals. However, the first reactive liquid crystal layer and the second reactive liquid crystal layer are bonded so as to face each other, and a liquid crystal layer made of ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the spacer side substrate and the counter substrate. A liquid crystal display element comprising:
There is provided a liquid crystal display element characterized in that the reactive liquid crystal constituting the first reactive liquid crystal layer and the reactive liquid crystal constituting the second reactive liquid crystal layer have different compositions.

本発明の液晶表示素子は、上記第1反応性液晶層および上記第2反応性液晶層を介して上記スペーサー側基板と上記対向基板とが接着されていることにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを均一なセルギャップで強固に固定することができる。したがって、本発明によれば、外力によってセルギャップの変動が生じることのない、表示品質に優れた液晶表示素子を得ることができる。 The liquid crystal display element of the present invention is configured such that the spacer side substrate and the counter substrate are bonded to each other through the first reactive liquid crystal layer and the second reactive liquid crystal layer, so that the spacer side substrate and the counter substrate are opposed to each other. The substrate can be firmly fixed with a uniform cell gap. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal display element excellent in display quality in which the cell gap does not vary due to an external force.

また、本発明の液晶表示素子は、上記スペーサー側基板および上記対向基板が反応性液晶層を有することにより、上記スペーサー側基板および上記対向基板が配向膜のみを有する場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。また、上記第1配向膜上に形成された第1反応性液晶層を構成する反応性液晶と、上記第2配向膜上に形成された第2反応性液晶層を構成する反応性液晶とが、異なる組成であることにより、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる。 Further, the liquid crystal display element of the present invention is more effective in ferroelectricity than the case where the spacer side substrate and the counter substrate have only an alignment film because the spacer side substrate and the counter substrate have a reactive liquid crystal layer. The orientation of the crystalline liquid crystal can be controlled. Moreover, the reactive liquid crystal which comprises the 1st reactive liquid crystal layer formed on the said 1st alignment film, and the reactive liquid crystal which comprises the 2nd reactive liquid crystal layer formed on the said 2nd alignment film By using different compositions, the occurrence of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains can be suppressed, and a monostable operation mode can be realized using a ferroelectric liquid crystal.

上記発明においては、上記反応性液晶が、ネマチック相を発現するものであることが好ましい。ネマチック相は、液晶相の中でも配向制御が比較的容易であるからである。   In the said invention, it is preferable that the said reactive liquid crystal expresses a nematic phase. This is because the nematic phase is relatively easy to control the alignment among the liquid crystal phases.

また。上記発明においては、上記反応性液晶が、重合性液晶モノマーを有することが好ましい。重合性液晶モノマーは、他の重合性液晶材料、すなわち重合性液晶オリゴマーや重合性液晶ポリマーと比較して、より低温で配向が可能であり、かつ配向に際しての感度も高く、容易に配向させることができるからである。   Also. In the said invention, it is preferable that the said reactive liquid crystal has a polymerizable liquid crystal monomer. The polymerizable liquid crystal monomer can be aligned at a lower temperature than other polymerizable liquid crystal materials, that is, a polymerizable liquid crystal oligomer and a polymerizable liquid crystal polymer, and has high sensitivity in alignment, and can be easily aligned. Because you can.

さらに上記発明においては、上記重合性液晶モノマーは、モノアクリレートモノマーまたはジアクリレートモノマーであることが好ましい。モノアクリレートモノマーまたはジアクリレートモノマーは、配向状態を良好に維持したまま容易に重合させることができるからである。   Furthermore, in the said invention, it is preferable that the said polymeric liquid crystal monomer is a monoacrylate monomer or a diacrylate monomer. This is because the monoacrylate monomer or diacrylate monomer can be easily polymerized while maintaining the orientation state in a good state.

さらにまた上記発明においては、上記ジアクリレートモノマーは、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。   Furthermore, in the said invention, it is preferable that the said diacrylate monomer is a compound represented by following formula (1).

Figure 0004509856
Figure 0004509856

ここで、式中のXは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表し、mは2〜20の範囲内の整数を表す。   Here, X in the formula is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl, carbon number 1-20 alkylcarbonyl, C1-C20 alkylcarbonyloxy, halogen, cyano or nitro is represented, m represents an integer within the range of 2-20.

また上記発明においては、上記ジアクリレートモノマーは、下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the said diacrylate monomer is a compound represented by following formula (2).

Figure 0004509856
Figure 0004509856

ここで、式中のZ21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表し、lおよびmは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。また、式中Rは、水素、または炭素数1〜5のアルキルを表す。 Here, Z 21 and Z 22 in the formula are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C≡. C—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —, wherein l and m represent 0 or 1, and n is within the range of 2-8. Represents an integer. In the formula, R represents hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbon atoms.

また本発明においては、上記第1配向膜および上記第2配向膜が、光配向膜であることが好ましい。光配向膜を形成する際の光配向処理は、非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用であるからである。   In the present invention, it is preferable that the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films. This is because the photo-alignment process at the time of forming the photo-alignment film is a non-contact alignment process, so that it is useful in that there is no generation of static electricity and dust and quantitative alignment control is possible.

さらに上記発明においては、上記光配向膜の構成材料は、光反応を生じることにより上記光配向膜に異方性を付与する光反応型の材料、または光異性化反応を生じることにより上記光配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含む光異性化型の材料であることが好ましい。このような材料を用いることにより、光配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   Further, in the above invention, the constituent material of the photo-alignment film is a photoreactive material that imparts anisotropy to the photo-alignment film by causing a photoreaction, or the photo-alignment by causing a photoisomerization reaction. A photoisomerization type material containing a photoisomerization reactive compound that imparts anisotropy to the film is preferable. It is because anisotropy can be easily imparted to the photo-alignment film by using such a material.

また、上記発明においては、上記強誘電性液晶が単安定化されていることが好ましい。電圧変化により液晶のダイレクタを連続的に変化させて透過光度をアナログ変調できるため、階調表示が可能となるからである。   In the above invention, the ferroelectric liquid crystal is preferably mono-stabilized. This is because gradation display is possible because the transmitted light intensity can be analog-modulated by continuously changing the director of the liquid crystal by changing the voltage.

また、本発明においては、上記スペーサー側基板と上記対向基板との間に、紫外線硬化性樹脂からなるシール剤を有することが好ましい。上記シール剤を有することにより、上記液晶層から液晶物質が漏洩することを防止できるからである。また、上記シール剤が紫外線硬化性樹脂からなることにより、例えば、上記反応性配向層を構成する硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、シール剤と反応性配向層とを同時に硬化処理することが可能になるため、本発明の液晶表示素子の製造方法を簡略化することができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable to have the sealing agent which consists of ultraviolet curable resin between the said spacer side board | substrate and the said opposing board | substrate. This is because the liquid crystal substance can be prevented from leaking from the liquid crystal layer by having the sealing agent. Moreover, when the sealing agent is made of an ultraviolet curable resin, for example, when an ultraviolet curable resin is used as the curable resin constituting the reactive alignment layer, the sealing agent and the reactive alignment layer are simultaneously cured. This is because the liquid crystal display element manufacturing method of the present invention can be simplified because it can be processed.

また、本発明の液晶表示素子は、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式により駆動させることが好ましい。TFT素子を用いたアクティブマトリックス方式を採用することにより、目的の画素を確実に点灯、消灯できるため高品質なディスプレイが可能となるからである。さらに、一方の基板上にTFT素子をマトリックス状に配置してなるTFT基板と、他方の基板上の表示部全域に共通電極を形成してなる共通電極基板とを組み合わせ、上記共通電極基板の共通電極と基板との間にTFT素子のマトリックス配置させたマイクロカラーフィルタを形成し、カラーの液晶表示素子として用いることもできる。   In addition, the liquid crystal display element of the present invention is preferably driven by an active matrix method using a thin film transistor (TFT). This is because by adopting an active matrix system using a TFT element, a target pixel can be reliably turned on and off, so that a high-quality display is possible. Furthermore, a TFT substrate in which TFT elements are arranged in a matrix on one substrate and a common electrode substrate in which a common electrode is formed over the entire display portion on the other substrate are combined, and the common electrode substrate is shared. A micro color filter in which a matrix of TFT elements is arranged between an electrode and a substrate can be formed and used as a color liquid crystal display element.

さらに、上記発明に係る液晶表示素子は、フィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させるものであることが好ましい。上記発明に係る液晶表示素子は、応答速度が速く、配向欠陥を生じることなく強誘電性液晶を配向させることができるので、フィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させることにより、低消費電力かつ低コストで、視野角が広く、明るく高精細なカラー動画表示を実現することができるからである。   Furthermore, the liquid crystal display element according to the above invention is preferably driven by a field sequential color system. Since the liquid crystal display device according to the invention has a high response speed and can align the ferroelectric liquid crystal without causing alignment defects, it can be driven by a field sequential color system, thereby reducing power consumption and cost. This is because it is possible to realize a bright and high-definition color moving image display with a wide viewing angle.

また本発明は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法であって、
上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する未硬化反応性液晶層形成工程と、
上記未硬化反応性液晶層形成工程により形成された未硬化反応性液晶層を介して上記第1配向膜と上記第2配向膜とが向かい合うように上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接触させた後、上記反応性液晶を固定化することにより、上気スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する液晶表示素子用基板対形成工程と、
上記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を形成する液晶層形成工程と、を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
The present invention also provides a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and a first electrode formed on the first electrode and the spacer. A spacer side substrate having an alignment film, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a counter substrate having a second alignment film formed on the second electrode are used. A method of manufacturing a liquid crystal display element,
An uncured reactive liquid crystal layer forming step of forming an uncured reactive liquid crystal layer containing a reactive liquid crystal on either the first alignment film or the second alignment film;
The spacer side substrate and the counter substrate are brought into contact so that the first alignment film and the second alignment film face each other through the uncured reactive liquid crystal layer formed in the uncured reactive liquid crystal layer forming step. Then, by fixing the reactive liquid crystal, the upper spacer side substrate and the counter substrate are bonded to form a liquid crystal display element substrate pair,
A liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair formed by the liquid crystal display element substrate pair forming step. A method for manufacturing a liquid crystal display element is provided.

本発明によれば、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを反応性液晶層を介して強固に固定することができるため、セルギャップの変動のない表示品質に優れた液晶表示素子を製造することができる。   According to the present invention, since the spacer side substrate and the counter substrate can be firmly fixed via the reactive liquid crystal layer, a liquid crystal display element excellent in display quality without cell gap variation is manufactured. Can do.

また本発明により製造される液晶表示素子は、上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に反応性液晶層を有することにより、強誘電性液晶のジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる液晶表示素子を得ることができる。   In addition, the liquid crystal display device manufactured according to the present invention has a reactive liquid crystal layer on either the first alignment film or the second alignment film, so that zigzag defects, hairpin defects, It is possible to obtain a liquid crystal display element that can suppress the occurrence of alignment defects such as double domains and can realize a monostable operation mode using a ferroelectric liquid crystal.

また本発明は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法であって、
上記第1配向膜上と、上記第2配向膜上とに互いに異なる組成の反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する未硬化反応性液晶層形成工程と、
上記未硬化反応性液晶層形成工程により上記第1配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層と、上記第2配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層とを向かい合わせて接触させた後、上記反応性液晶を固定化することにより、上気スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する液晶表示素子用基板対形成工程と、
上記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を形成する液晶層形成工程と、を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
The present invention also provides a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and a first electrode formed on the first electrode and the spacer. A spacer side substrate having an alignment film, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a counter substrate having a second alignment film formed on the second electrode are used. A method of manufacturing a liquid crystal display element,
An uncured reactive liquid crystal layer forming step of forming an uncured reactive liquid crystal layer containing reactive liquid crystals having different compositions on the first alignment film and the second alignment film;
The uncured reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film by the uncured reactive liquid crystal layer forming step and the uncured reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film are brought into contact with each other. Then, by fixing the reactive liquid crystal, the upper spacer side substrate and the counter substrate are bonded to form a liquid crystal display element substrate pair forming step,
A liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair formed by the liquid crystal display element substrate pair forming step. A method for manufacturing a liquid crystal display element is provided.

本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、上記第1配向膜上および上記第2配向膜上に未硬化反応性液晶層が形成されていることにより、配向膜のみを用いた場合よりも強誘電性液晶の配向が制御された液晶表示素子を得ることができる。また、上記第1配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶と、上記第2配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶とが、異なる組成であることにより、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる液晶表示を得ることができる。 According to the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, the uncured reactive liquid crystal layer is formed on the first alignment film and the second alignment film, so that the alignment film alone is used. A liquid crystal display element in which the orientation of the ferroelectric liquid crystal is controlled can be obtained. Moreover, the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film, and the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film. In order to obtain a liquid crystal display that can suppress the occurrence of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains, and can realize a monostable operation mode using a ferroelectric liquid crystal. Can do.

本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子において、強誘電性液晶が単安定化されており、かつ基板が均一なセルギャップで強固に固定された液晶表示素子を得ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, in a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal, it is possible to obtain a liquid crystal display element in which the ferroelectric liquid crystal is mono-stabilized and the substrate is firmly fixed with a uniform cell gap. There is an effect.

以下、本発明の液晶表示素子および液晶表示素子の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the liquid crystal display element of the present invention and the method for manufacturing the liquid crystal display element will be described in detail.

A.液晶表示素子
まず、本発明の液晶表示素子について説明する。本発明の液晶表示素子は反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層の構成により、2態様に大別される。以下、本発明の液晶表示素子について各態様に分けて詳細に説明する。
A. Liquid Crystal Display Element First, the liquid crystal display element of the present invention will be described. The liquid crystal display element of the present invention is roughly classified into two modes depending on the structure of the reactive liquid crystal layer formed by fixing the reactive liquid crystal. Hereinafter, the liquid crystal display element of the present invention will be described in detail for each embodiment.

A−1.第1態様の液晶表示素子
まず、本発明の第1態様の液晶表示素子について説明する。本発明の第1態様の液晶表示素子は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を、上記第1配向膜と、上記第2配向膜とが向かい合うように配置し、上記スペーサー側基板および上記対向基板間に強誘電性液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層が形成されており、かつ、上記スペーサー側基板と上記対向基板とが、上記反応性液晶層を介して接着されていることを特徴とするものである。
A-1. First Embodiment Liquid Crystal Display Element First, the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, the first electrode, and the spacer. A spacer side substrate having a first alignment film formed thereon, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode Is arranged so that the first alignment film and the second alignment film face each other, and a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the spacer side substrate and the counter substrate. A liquid crystal display element,
A reactive liquid crystal layer formed by immobilizing reactive liquid crystal is formed on either the first alignment film or the second alignment film, and the spacer-side substrate and the counter substrate are It is characterized by being bonded via the reactive liquid crystal layer.

次に、本態様の液晶表示素子について図を参照しながら説明する。図1(a)は本態様の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。図1(a)に示すように本態様の液晶表示素子10aは、第1基板1aと、上記第1基板1a上に形成された第1電極2aと、上記第1電極2a上に形成されたスペーサー4と、上記第1電極2aおよび上記スペーサー4上に形成された第1配向膜3aと、上記第1配向膜3a上に形成され、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層5とを有するスペーサー側基板11、および、第2基板1bと、上記第2基板1b上に形成された第2電極2bと、上記第2電極2b上に形成された第2配向膜3bとを有する対向基板12が、上記反応性液晶層5と、上記第2配向膜3bとが接着するように配置されており、上記スペーサー側基板11および上記対向基板12間に強誘電性液晶からなる液晶層6を挟持してなるものである。図1(a)に例示するように、本態様の液晶表示素子は、強誘電性液晶の漏洩を防止するシール剤7、および偏光板8a、8bを有していてもよい。   Next, the liquid crystal display element of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display element of this embodiment. As shown in FIG. 1A, the liquid crystal display element 10a of this embodiment is formed on the first substrate 1a, the first electrode 2a formed on the first substrate 1a, and the first electrode 2a. A spacer 4, a first alignment film 3a formed on the first electrode 2a and the spacer 4, a reactive liquid crystal layer 5 formed on the first alignment film 3a and having a reactive liquid crystal fixed thereon; A spacer-side substrate 11 having a second substrate 1b, a second electrode 2b formed on the second substrate 1b, and a second alignment film 3b formed on the second electrode 2b. A substrate 12 is disposed so that the reactive liquid crystal layer 5 and the second alignment film 3b are bonded, and a liquid crystal layer 6 made of a ferroelectric liquid crystal is interposed between the spacer side substrate 11 and the counter substrate 12. Is sandwiched between. As illustrated in FIG. 1A, the liquid crystal display element of this embodiment may include a sealant 7 and polarizing plates 8a and 8b that prevent leakage of the ferroelectric liquid crystal.

本態様の液晶表示素子は、上記スペーサー側基板または上記対向基板のいずれか一方が反応性液晶を固定化した反応性液晶層を有し、当該反応性液晶層を介して上記スペーサー側基板と上記対向基板が接着されていることにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを均一なセルギャップで強固に固定することができる。したがって、本態様によれば、外力によってセルギャップの変動が生じることのない、表示品質に優れた液晶表示素子を得ることができる。   The liquid crystal display element of this embodiment has a reactive liquid crystal layer in which either one of the spacer side substrate or the counter substrate fixes a reactive liquid crystal, and the spacer side substrate and the above-described liquid crystal layer are interposed through the reactive liquid crystal layer. By bonding the counter substrate, the spacer-side substrate and the counter substrate can be firmly fixed with a uniform cell gap. Therefore, according to this aspect, it is possible to obtain a liquid crystal display element excellent in display quality in which the cell gap does not vary due to external force.

また本態様における反応性液晶層は、上記スペーサー側基板の第1配向上、または上記対向基板の第2配向膜上に形成されることから、反応性液晶層を構成する反応性液晶は、上記第1配向膜または上記第2配向膜の作用より、規則的に配列することが可能になる。このように反応性液晶が規則的に配列した状態で反応性液晶を固定化することにより、上記反応性液晶層は強誘電性液晶を配向させるための配向膜として機能することができる。また、上記反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似していることから、強誘電性液晶との相互作用が強くなる。したがって、本態様の液晶表示素子は、上記反応性液晶層を有することにより、配向膜のみを用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。   In addition, since the reactive liquid crystal layer in this embodiment is formed on the first alignment of the spacer-side substrate or the second alignment film of the counter substrate, the reactive liquid crystal constituting the reactive liquid crystal layer is It becomes possible to arrange regularly by the action of the first alignment film or the second alignment film. Thus, by fixing the reactive liquid crystal in a state where the reactive liquid crystal is regularly arranged, the reactive liquid crystal layer can function as an alignment film for aligning the ferroelectric liquid crystal. Further, the reactive liquid crystal has a relatively similar structure to the ferroelectric liquid crystal, so that the interaction with the ferroelectric liquid crystal becomes strong. Therefore, the liquid crystal display element of this embodiment can control the alignment of the ferroelectric liquid crystal more effectively than the case where only the alignment film is used by having the reactive liquid crystal layer.

さらに、本態様の液晶表示素子は、上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に上記反応性液晶層を有することにより、液晶層を構成する強誘電性液晶を単安定化することが容易になるため、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる。上記反応性液晶層を有することにより、強誘電性液晶を単安定化できる機構は明らかではないが、次のような機構によるものと考えられる。すなわち、上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に反応性液晶層が形成されていることにより、強誘電性液晶に対する配向能を有し、互いに組成の異なる配向膜により上記液晶層が挟持されることになる。このため液晶層の上下において、強誘電性液晶と配向膜との相互作用に差異が生じるため、強誘電性液晶の分極方向が一方向に揃い、単安定化するものと考えられる。   Furthermore, the liquid crystal display element of this embodiment has the above-mentioned reactive liquid crystal layer on either the first alignment film or the second alignment film, thereby making the ferroelectric liquid crystal constituting the liquid crystal layer monostable. Therefore, the occurrence of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains can be suppressed, and a monostable operation mode can be realized using ferroelectric liquid crystal. The mechanism by which the ferroelectric liquid crystal can be mono-stabilized by having the reactive liquid crystal layer is not clear, but is thought to be due to the following mechanism. That is, by forming a reactive liquid crystal layer on either the first alignment film or the second alignment film, the alignment liquid crystal has an alignment ability with respect to the ferroelectric liquid crystal and has a different composition from each other. The liquid crystal layer is sandwiched. For this reason, there is a difference in the interaction between the ferroelectric liquid crystal and the alignment film above and below the liquid crystal layer. Therefore, it is considered that the polarization direction of the ferroelectric liquid crystal is aligned in one direction and monostable.

以下、本態様の液晶表示素子の各構成について詳細に説明する。   Hereafter, each structure of the liquid crystal display element of this aspect is demonstrated in detail.

1.反応性液晶層
まず、本態様の液晶表示素子が有する反応性液晶層について説明する。本態様の液晶表示素子が有する反応性液晶層は、上記スペーサー側基板の第1配向膜と上記対向基板の第2配向膜とのいずれか一方に形成され、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着する機能を有するものである。また、反応性液晶は、第1配向膜または第2配向膜の作用により配向することができるため、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させ、その配向状態を固定化することにより、強誘電性液晶を配向させるための配向膜として機能することができる。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似しており、強誘電性液晶との相互作用が強くなるため、配向膜のみを用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。以下、本態様に用いられる反応性液晶層について説明する。
1. Reactive liquid crystal layer First, the reactive liquid crystal layer which the liquid crystal display element of this aspect has is demonstrated. The reactive liquid crystal layer included in the liquid crystal display element of this embodiment is formed on one of the first alignment film of the spacer side substrate and the second alignment film of the counter substrate, and the spacer side substrate, the counter substrate, It has the function to adhere | attach. In addition, since the reactive liquid crystal can be aligned by the action of the first alignment film or the second alignment film, for example, the reactive liquid crystal is polymerized by irradiating ultraviolet rays, and the alignment state is fixed. It can function as an alignment film for aligning the dielectric liquid crystal. Further, since the reactive liquid crystal is fixed, it has an advantage that it is not affected by temperature or the like. Furthermore, reactive liquid crystals are relatively similar in structure to ferroelectric liquid crystals, and the interaction with the ferroelectric liquid crystals is stronger, so the ferroelectric liquid crystals are more effective than using only an alignment film. Can be controlled. Hereinafter, the reactive liquid crystal layer used in this embodiment will be described.

(1)反応性液晶
上記反応性液晶層に用いられる反応性液晶は、上記スペーサー側基板と上記対向基板とに対して密着性を示し、かつ、規則的に配列することによって上記液晶層を構成する強誘電性液晶に対して配向能を示すものであれば特に限定されない。本態様においては、このような反応性液晶としては、ネマチック相を発現するものであることが好ましい。ネマチック相は、液晶相の中でも配向制御が比較的容易であるからである。
(1) Reactive liquid crystal The reactive liquid crystal used in the reactive liquid crystal layer exhibits adhesion to the spacer-side substrate and the counter substrate, and constitutes the liquid crystal layer by regularly arranging them. The ferroelectric liquid crystal is not particularly limited as long as it exhibits alignment ability. In this embodiment, such a reactive liquid crystal preferably exhibits a nematic phase. This is because the nematic phase is relatively easy to control the alignment among the liquid crystal phases.

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

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

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

Figure 0004509856
Figure 0004509856

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

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

Figure 0004509856
Figure 0004509856

Figure 0004509856
Figure 0004509856

上記式において、XおよびYは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。また、mは2〜20の範囲内の整数を表す。   In the above formula, X and Y are hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl, carbon number 1-20 alkylcarbonyl, C1-C20 alkylcarbonyloxy, halogen, cyano or nitro is represented. M represents an integer in the range of 2-20.

さらに、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式に示すような化合物を挙げることもできる。   Furthermore, examples of the diacrylate monomer include compounds represented by the following formula.

Figure 0004509856
Figure 0004509856

上記式において、Z21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表す。また、lおよびmは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。また、式中Rは、水素、または炭素数1〜5のアルキルを表す。 In the above formula, Z 21 and Z 22 are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C≡C—. , -OCH 2 -, - CH 2 O -, - CH 2 CH 2 COO -, - OCOCH 2 CH 2 - represents a. L and m represent 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2-8. In the formula, R represents hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbon atoms.

上記式(2)の具体例としては、下記式(3)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of the formula (2) include a compound represented by the following formula (3).

Figure 0004509856
Figure 0004509856

上記式(3)において、Z21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表し、mは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。 In the formula (3), Z 21 and Z 22 are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C. ≡C—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —, m represents 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2-8. Represents.

本態様においては、中でも上記式(1)および上記式(2)で表される化合物が好適に用いられる。また、上記式(1)に示す化合物の場合、Xとしては、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、メチルまたは塩素であることが好ましく、中でも炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、特にCH(CHOCOであることが好ましい。また、上記式(2)で表される化合物の具体例としては、アデカキラコールPLC−7209(旭電化工業社製)、アデカキラコールPCL−7183(旭電化工業社製)等を挙げることができる。 In this embodiment, among them, compounds represented by the above formula (1) and the above formula (2) are preferably used. In the case of the compound represented by the above formula (1), X is preferably an alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, methyl or chlorine, and particularly an alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, particularly CH 3. Preferably it is (CH 2 ) 4 OCO. Specific examples of the compound represented by the formula (2) include Adeka Kiracol PLC-7209 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Adeka Kiracol PCL-7183 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), and the like. it can.

本態様に用いられる重合性液晶モノマーは、上記の中でもジアクリレートモノマーであることが好ましい。ジアクリレートモノマーは、重合させることにより、配向状態を良好に維持することができるからである。   Among the above, the polymerizable liquid crystal monomer used in this embodiment is preferably a diacrylate monomer. This is because the diacrylate monomer can maintain the orientation state well by being polymerized.

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

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

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

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

さらに、上記光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始助剤を併用することができる。このような光重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の3級アミン類や、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。   Furthermore, when using the said photoinitiator, a photoinitiator adjuvant can be used together. Examples of such photopolymerization initiation assistants include tertiary amines such as triethanolamine and methyldiethanolamine, and benzoic acid derivatives such as ethyl 2-dimethylaminoethylbenzoate and ethyl 4-dimethylamidebenzoate. Yes, but not limited to these.

(2)反応性液晶層
本態様の液晶表示素子が有する反応性液晶層は、上記スペーサー側基板の第1配向膜上または上記対向基板の第2配向膜上のいずれか一方に形成されていれば良い。このように反応性液晶層が、上記スペーサー側基板の第1配向膜上または上記対向基板の第2配向膜上の少なくとも一方に形成されている場合の各態様について図を参照しながら具体的に説明する。図1(a)は上述したように、反応性液晶層5が上記スペーサー側基板11の第1配向膜3a上に形成されている態様である。本発明における反応性液晶層の態様としては上記態様の他に、図1(b)に示すように、反応性液晶層5が上記対向基板12の第2配向膜3b上に形成されている態様を挙げることができる。
本発明における反応性液晶層は、スペーサー側基板の第1配向膜上に形成された態様、または、対向基板の第2配向膜上に形成された態様のいずれの態様であっても良い。なかでも本発明における反応性液晶層は対向基板の第2配向膜上に形成された態様が好ましい。反応性液晶層をスペーサー側基板上に形成する場合、スペーサーの存在により反応性液晶層の膜厚が不均一になったり、また、硬化性樹脂の効果ムラが発生する恐れがあるが、対向基板上であればこのような問題がないからである。
(2) Reactive liquid crystal layer The reactive liquid crystal layer which the liquid crystal display element of this aspect has is formed on either the first alignment film of the spacer side substrate or the second alignment film of the counter substrate. It ’s fine. Specifically, referring to the drawings, each aspect in the case where the reactive liquid crystal layer is formed on at least one of the first alignment film of the spacer side substrate or the second alignment film of the counter substrate is specifically described. explain. FIG. 1A shows an embodiment in which the reactive liquid crystal layer 5 is formed on the first alignment film 3a of the spacer-side substrate 11 as described above. As an aspect of the reactive liquid crystal layer in the present invention, in addition to the above aspect, an aspect in which the reactive liquid crystal layer 5 is formed on the second alignment film 3b of the counter substrate 12 as shown in FIG. Can be mentioned.
The reactive liquid crystal layer in the present invention may be in any form of an aspect formed on the first alignment film of the spacer side substrate or an aspect formed on the second alignment film of the counter substrate. Especially, the aspect in which the reactive liquid crystal layer in this invention was formed on the 2nd alignment film of a counter substrate is preferable. When the reactive liquid crystal layer is formed on the spacer side substrate, the presence of the spacer may cause the thickness of the reactive liquid crystal layer to be non-uniform, or the effect of the curable resin may be uneven. This is because there are no such problems.

上記反応性液晶層の厚みは、1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。反応性液晶層が上記範囲を超えて厚くなると必要以上の異方性が生じてしまう場合があるからである。また上記範囲より薄いと上記スペーサー側基板と上記対向基板との接着力が不十分になってしまう場合があるからである。   The reactive liquid crystal layer preferably has a thickness in the range of 1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. This is because if the reactive liquid crystal layer is thicker than the above range, anisotropy more than necessary may occur. Further, if it is thinner than the above range, the adhesive force between the spacer side substrate and the counter substrate may be insufficient.

また本態様においては、上記反応性液晶層の厚みは均一であっても良く、また均一でなくても良い。例えば、図2に示すように反応性液晶層がスペーサー側基板の第1配向膜上に形成されている場合、スペーサー4上に形成されている部位Aと、2つのスペーサー4の間に形成されている部位Bと、スペーサー4の壁部に形成されている部位Cとにおける反応性液晶層の厚みは、上記範囲内であればすべて同一であっても互いに異なっていても良い。   In this embodiment, the thickness of the reactive liquid crystal layer may or may not be uniform. For example, as shown in FIG. 2, when the reactive liquid crystal layer is formed on the first alignment film of the spacer side substrate, it is formed between the portion A formed on the spacer 4 and the two spacers 4. The thickness of the reactive liquid crystal layer in the portion B and the portion C formed on the wall portion of the spacer 4 may be the same or different as long as they are within the above range.

(3)その他
本態様における反応性液晶層は、スペーサー側基板と対向基板とを接着する機能を有するが、ここでいう接着とはスペーサー側基板と対向基板とが接触して離れないことをいい、より具体的には互いに自重では離れない程度の接着力を有して接触していることを意味する。
(3) Others The reactive liquid crystal layer in this embodiment has a function of adhering the spacer side substrate and the counter substrate, but the term “adhesion” as used herein means that the spacer side substrate and the counter substrate do not come into contact with each other. More specifically, it means that they are in contact with each other with an adhesive force that does not separate from each other under their own weight.

2.スペーサー側基板
次に、本態様に用いられるスペーサー側基板について説明する。本態様に用いられるスペーサー側基板は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するものである。また、本態様のスペーサー側基板は上記第1配向膜上に上述した反応性液晶層を有している場合もある。以下、このようなスペーサー側基板の各構成について説明する。
2. Next, the spacer side substrate used in this embodiment will be described. The spacer-side substrate used in this aspect includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and the first electrode and the spacer. A first alignment film formed. In addition, the spacer-side substrate of this embodiment may have the above-described reactive liquid crystal layer on the first alignment film. Hereinafter, each structure of such a spacer side board | substrate is demonstrated.

(1)スペーサー
まず、スペーサー側基板に用いられるスペーサーについて説明する。スペーサー側基板に用いられるスペーサーは、第1基板上に形成され、スペーサー側基板と対向基板とのセルギャップを均一に保つ機能を有するものである。また、本態様の液晶表示素子においては、スペーサーが形成されている部位で上記スペーサー側基板と上記対向基板とが接着することになる。
(1) Spacer First, the spacer used for the spacer side substrate will be described. The spacer used for the spacer side substrate is formed on the first substrate, and has a function of maintaining a uniform cell gap between the spacer side substrate and the counter substrate. Moreover, in the liquid crystal display element of this aspect, the said spacer side board | substrate and the said opposing board | substrate adhere | attach at the site | part in which the spacer is formed.

スペーサー側基板に用いられるスペーサーの形状は、スペーサー部位においてスペーサー側基板と上記対向基板とを接着できる形状であれば特に限定されず、第1基板上に形成するスペーサーの数等に応じて、必要な接着力を発現できる形状を任意に決定することができる。本態様に用いられるスペーサーの形状としては、例えば、第1基板に垂直な面の断面形状が、正方形、長方形、または台形であって、第1基板に平行な面の断面形状が、円形、多角形、正方形、長方形、または台形であるものを挙げることができる。具体的な形状としては、図3(a)に示す壁状のものや、図3(b)に示す柱状のものを例示することができる。なお、図3(a)、(b)においては第1配向膜および反応性液晶層の記載は省略する。   The shape of the spacer used for the spacer side substrate is not particularly limited as long as the spacer side substrate and the counter substrate can be bonded to each other at the spacer portion, and is necessary depending on the number of spacers formed on the first substrate. It is possible to arbitrarily determine a shape that can exhibit a good adhesive force. As the shape of the spacer used in this embodiment, for example, the cross-sectional shape of the surface perpendicular to the first substrate is square, rectangular, or trapezoidal, and the cross-sectional shape of the surface parallel to the first substrate is circular or multi-directional. Mention may be made of squares, squares, rectangles or trapezoids. Specific examples of the shape include a wall shape shown in FIG. 3A and a columnar shape shown in FIG. Note that the description of the first alignment film and the reactive liquid crystal layer is omitted in FIGS.

上記スペーサーは、通常、第1基板上の複数箇所に形成されるが、複数のスペーサーは所定の位置に規則的に形成されていることが好ましい。複数のスペーサーの形成位置が無秩序であると、外力に対するセルギャップの保持力が不均一となってしまい、位置によってはセルギャップの変動による表示品質の低下が発生する恐れがあるからである。   The spacers are usually formed at a plurality of locations on the first substrate, but the plurality of spacers are preferably formed regularly at predetermined positions. This is because if the positions at which the plurality of spacers are formed are disordered, the holding power of the cell gap with respect to the external force becomes non-uniform, and depending on the position, the display quality may be deteriorated due to fluctuations in the cell gap.

上記スペーサーを規則的に形成する場合において、スペーサー間のピッチは本発明の液晶表示素子の駆動方法等に応じて適宜決定すればよい。例えば、本発明の液晶表示素子を、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式により駆動する場合、上記スペーサー間のピッチは、画素電極のピッチの整数倍であることが好ましく、なかでも、画素電極のピッチの2〜50倍、より好ましくは5〜20倍であって、かつ、50μm〜3mmの範囲内であることが好ましい。
なお、スペーサーのピッチとは、隣接するスペーサーの中心部から中心部までの距離をいう。例えば、スペーサーを図3(a)に示すような壁状とする場合は、隣り合うスペーサーの中心間距離(図3(a)中、Dで示す距離)が上記範囲内であればよい。一方、スペーサーを柱状とする場合は、隣り合う複数のスペーサーのうち、少なくとも一つのスペーサーとの中心間距離が、上記範囲内であればよく、例えば、図3(b)に示すように柱状スペーサーを規則的に配置する場合は、図3(b)中、EまたはFで示す距離のいずれか一方が上記範囲内であればよい。
In the case where the spacers are regularly formed, the pitch between the spacers may be appropriately determined according to the driving method of the liquid crystal display element of the present invention. For example, when the liquid crystal display element of the present invention is driven by an active matrix method using a thin film transistor (TFT), the pitch between the spacers is preferably an integer multiple of the pitch of the pixel electrodes. It is preferable that the pitch is 2 to 50 times, more preferably 5 to 20 times, and within a range of 50 μm to 3 mm.
Note that the spacer pitch refers to the distance from the center to the center of adjacent spacers. For example, when the spacer has a wall shape as shown in FIG. 3A, the distance between the centers of adjacent spacers (the distance indicated by D in FIG. 3A) may be within the above range. On the other hand, when the spacer is columnar, the center-to-center distance with at least one of the plurality of adjacent spacers may be within the above range. For example, as shown in FIG. In the case of arranging regularly, either one of the distances indicated by E or F in FIG.

また、スペーサーの幅は、スペーサー側基板と対向基板とを接着することができ、かつ、表示品質の低下が生じない範囲であれば特に限定されない。なかでも本発明においては、スペーサーの幅が1μm〜20μmの範囲内であることが好ましく、特に2μm〜10μmの範囲内であることが好ましい。スペーサーの幅が上記範囲よりも狭いと、精度良くスペーサーを形成することが困難となる場合があるからである。また、スペーサーの幅が上記範囲よりも広いと、例えば、本発明の液晶表示素子を、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式により駆動する場合に、有効画素面積が小さくなり、液晶表示素子全体の開口率が小さくなってしまう結果、表示品質が低下する恐れがあるからである。   The width of the spacer is not particularly limited as long as the spacer side substrate and the counter substrate can be bonded to each other and display quality is not deteriorated. Especially in this invention, it is preferable that the width | variety of a spacer exists in the range of 1 micrometer-20 micrometers, and it is especially preferable that it exists in the range of 2 micrometers-10 micrometers. This is because if the width of the spacer is narrower than the above range, it may be difficult to form the spacer with high accuracy. In addition, when the width of the spacer is wider than the above range, for example, when the liquid crystal display element of the present invention is driven by an active matrix method using a thin film transistor (TFT), the effective pixel area becomes small, and the entire liquid crystal display element This is because the display quality may be deteriorated as a result of the decrease in the aperture ratio.

さらに、スペーサーの高さは、後述する液晶層の厚み以下であり、かつ液晶層を構成する強誘電性液晶の配向性を害さない範囲であれば特に限定されるものではないが、スペーサーの高さが液晶層の厚みとほぼ同一であることが好ましい。これにより、耐衝撃性を効果的に向上させることができるからである。具体的には1μm〜5μmの範囲内が好ましく、特に1.2μm〜2μmの範囲内が好ましく、中でも1.2μm〜1.5μmの範囲内が好ましい。   Further, the height of the spacer is not particularly limited as long as it is not more than the thickness of the liquid crystal layer described later and does not impair the orientation of the ferroelectric liquid crystal constituting the liquid crystal layer. Is preferably substantially the same as the thickness of the liquid crystal layer. This is because the impact resistance can be effectively improved. Specifically, it is preferably in the range of 1 μm to 5 μm, particularly preferably in the range of 1.2 μm to 2 μm, and particularly preferably in the range of 1.2 μm to 1.5 μm.

なお、上記スペーサーのピッチ、幅および高さは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察することによって測定した値とする。   Note that the pitch, width, and height of the spacer are values measured by observation using a scanning electron microscope (SEM).

また、スペーサーの形成位置としては、画素領域を避けて形成されていることが好ましい。スペーサー付近では強誘電性液晶の配向不良が生じやすいので、画像表示に影響のない領域にスペーサーが形成されていることが好ましいからである。   The spacer is preferably formed so as to avoid the pixel region. This is because the alignment failure of the ferroelectric liquid crystal tends to occur in the vicinity of the spacer, and it is preferable that the spacer is formed in a region that does not affect image display.

また、第1基板上におけるスペーサーの形成面としては、スペーサーを固着できる面であれば特に限定されるものではない。したがって、第1基板表面に形成されていても良く、また第1電極表面上に形成されていても良いが、本態様においては第1電極表面上に形成されていることが好ましい。第1電極表面上にスペーサーを形成することにより、第2電極との間でショートするおそれがなくなり、かつ、製造工程が簡略化できるからである。   Also, the surface on which the spacer is formed on the first substrate is not particularly limited as long as it is a surface capable of fixing the spacer. Therefore, it may be formed on the surface of the first substrate or may be formed on the surface of the first electrode, but in this embodiment, it is preferably formed on the surface of the first electrode. This is because by forming the spacer on the surface of the first electrode, there is no possibility of short-circuiting with the second electrode, and the manufacturing process can be simplified.

さらに、第1基板上に形成されるスペーサーの数としては、複数であれば特に限定されるものではなく、液晶表示素子の大きさ、スペーサーの形状、スペーサー側基板と対向基板との間に求める接着力等に応じて任意に決定すればよい。   Further, the number of spacers formed on the first substrate is not particularly limited as long as it is plural, and the size of the liquid crystal display element, the shape of the spacer, and the space between the spacer side substrate and the counter substrate are obtained. What is necessary is just to determine arbitrarily according to adhesive force etc.

上記スペーサーを形成する材料としては、一般に液晶表示素子のスペーサーとして用いられている材料であれば特に限定されるものではない。具体的には樹脂を挙げることができ、中でも感光性樹脂が好ましく用いられる。感光性樹脂はパターニングが容易であるからである。本態様に用いられる感光性樹脂としては、一般に液晶表示素子のスペーサーに用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば後述する「B.液晶表示素子の製造方法」の項に記載する材料を用いることができる。   The material for forming the spacer is not particularly limited as long as it is a material generally used as a spacer of a liquid crystal display element. Specific examples include resins, and among these, photosensitive resins are preferably used. This is because the photosensitive resin is easy to pattern. The photosensitive resin used in this embodiment is not particularly limited as long as it is generally used for a spacer of a liquid crystal display element. For example, it is described in the section of “B. Manufacturing method of liquid crystal display element” described later. Materials can be used.

(2)第1基板
次に、本態様に用いられる第1基板について説明する。本態様に用いる第1基板は、一般に液晶表示素子の基板として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えばガラス板、プラスチック板などが好ましく挙げられる。上記第1基板の表面粗さ(RSM値)は、10nm以下であることが好ましく、より好ましくは3nm以下、さらに好ましくは1nm以下の範囲内である。なお、本態様において上記表面粗さは、原子間力顕微鏡(AFM:ATOMIC FORCE MICROSCOPE)により測定することができる。
(2) 1st board | substrate Next, the 1st board | substrate used for this aspect is demonstrated. The 1st board | substrate used for this aspect will not be specifically limited if generally used as a board | substrate of a liquid crystal display element, For example, a glass plate, a plastic plate, etc. are mentioned preferably. The surface roughness (RSM value) of the first substrate is preferably 10 nm or less, more preferably 3 nm or less, and still more preferably 1 nm or less. In the present embodiment, the surface roughness can be measured with an atomic force microscope (AFM: ATOMIC FORCE MICROSCOPE).

(3)第1電極
次に、スペーサー側基板に用いられる第1電極について説明する。スペーサー側基板に用いる第1電極は、一般に液晶表示素子の電極として用いられているものであれば特に限定されるものではないが、第1電極および後述する第2電極のうち少なくとも一方が透明導電体で形成されることが好ましい。透明導電体の材料としては、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)等が好ましく挙げられる。本態様の液晶表示素子を、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子とする場合には、スペーサー側基板の第1電極および対向基板の第2電極層のうち、一方を上記透明導電体で形成される全面共通電極とし、他方にはx電極とy電極をマトリックス状に配列し、x電極とy電極で囲まれた部分にTFT素子および画素電極を配置するからである。この場合に、画素電極、TFT素子、x電極およびy電極により形成される電極層の凹凸部の差は、0.2μm以下であることが好ましい。電極層の凹凸部の差が0.2μmを超えると、配向乱れを生じやすいからである。
(3) 1st electrode Next, the 1st electrode used for a spacer side board | substrate is demonstrated. The first electrode used for the spacer side substrate is not particularly limited as long as it is generally used as an electrode of a liquid crystal display element, but at least one of the first electrode and the second electrode described later is a transparent conductive material. It is preferably formed of a body. Preferred examples of the material for the transparent conductor include indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), and the like. When the liquid crystal display element of this embodiment is an active matrix liquid crystal display element using TFT, one of the first electrode of the spacer side substrate and the second electrode layer of the counter substrate is made of the transparent conductor. This is because the entire surface common electrode is formed, and on the other side, the x electrode and the y electrode are arranged in a matrix, and the TFT element and the pixel electrode are arranged in a portion surrounded by the x electrode and the y electrode. In this case, it is preferable that the difference between the uneven portions of the electrode layer formed by the pixel electrode, the TFT element, the x electrode, and the y electrode is 0.2 μm or less. This is because if the difference between the concave and convex portions of the electrode layer exceeds 0.2 μm, alignment disorder is likely to occur.

(4)第1配向膜
次にスペーサー側基板に用いられる第1配向膜について説明する。スペーサー側基板に用いられる第1配向膜としては特に限定されるものではないが、上記反応性液晶に対する配向能を有するものが好ましい。反応性液晶に対する配向能を有するものを用いることにより、反応性液晶層の液晶分子の配向能を向上できるため、液晶層を構成する強誘電性液晶の配向安定性を向上することができるからである。このような第1配向膜としては、例えばラビング処理、光配向処理等を施したものを用いることができるが、本態様においては光配向処理を施した光配向膜を用いることが好ましい。光配向処理は非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用であるからである。以下、このような光配向膜について説明する。
(4) First Alignment Film Next, the first alignment film used for the spacer side substrate will be described. Although it does not specifically limit as a 1st alignment film used for a spacer side board | substrate, What has the alignment ability with respect to the said reactive liquid crystal is preferable. By using the one having the alignment ability for the reactive liquid crystal, the alignment ability of the liquid crystal molecules of the reactive liquid crystal layer can be improved, so that the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal constituting the liquid crystal layer can be improved. is there. As such a first alignment film, for example, a film subjected to a rubbing process, a photo-alignment process or the like can be used, but in this embodiment, a photo-alignment film subjected to a photo-alignment process is preferably used. This is because the photo-alignment process is a non-contact alignment process, which is useful in that it does not generate static electricity or dust and can quantitatively control the alignment process. Hereinafter, such a photo-alignment film will be described.

光配向膜は、後述する光配向膜の構成材料を塗布した第1基板に偏光を制御した光を照射し、光励起反応(分解、異性化、二量化)を生じさせることにより、異方性を付与するものである。   The photo-alignment film irradiates the first substrate coated with the constituent material of the photo-alignment film, which will be described later, with light having a controlled polarization, thereby causing a photoexcitation reaction (decomposition, isomerization, dimerization), thereby causing anisotropy. It is given.

第1配向膜に用いられる光配向膜の構成材料は、光を照射して光励起反応を生じることにより、第1配向膜に異方性を発現するものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、大きく、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光反応型の材料と、光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光異性化反応型の材料とに分けることができる。なお、上記光配向膜の構成材料が光励起反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち10nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、250nm〜380nmの範囲内であることがより好ましい。以下、それぞれについて説明する。   The constituent material of the photo-alignment film used for the first alignment film is not particularly limited as long as it exhibits anisotropy in the first alignment film by irradiating light to cause a photoexcitation reaction. As such materials, there are large photoreactive materials that impart anisotropy to the photoalignment film by causing a photoreaction, and anisotropy is imparted to the photoalignment film by causing a photoisomerization reaction. It can be divided into photoisomerization reaction type materials. In addition, the wavelength region of light in which the constituent material of the photo-alignment film causes a photoexcitation reaction is preferably in the ultraviolet region, that is, in the range of 10 nm to 400 nm, and preferably in the range of 250 nm to 380 nm. More preferred. Each will be described below.

(光反応型)
まず、光反応型の構成材料について説明する。上述したように、光反応型の構成材料とは、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する材料である。本態様に用いられる光反応型の構成材料としては、このような特性を有するものであれば特に限定されるものではないが、これらの中でも、光二量化反応または光分解反応を生じることにより上記光配向膜に異方性を付与する材料であることが好ましい。
(Photoreactive type)
First, a photoreactive component material will be described. As described above, the photoreactive component material is a material that imparts anisotropy to the photoalignment film by causing a photoreaction. The photoreactive constituent material used in this embodiment is not particularly limited as long as it has such characteristics, but among these, the above-mentioned light can be produced by causing a photodimerization reaction or a photolysis reaction. A material that imparts anisotropy to the alignment film is preferred.

ここで、光二量化反応とは、光照射により偏光方向に配向した反応部位がラジカル重合して分子2個が重合する反応をいい、この反応により偏光方向の配向を安定化し、光配向膜に異方性を付与することができるものである。一方、光分解反応とは、光照射により偏光方向に配向したポリイミドなどの分子鎖を分解する反応をいい、この反応により偏光方向に垂直な方向に配向した分子鎖を残し、光配向膜に異方性を付与することができるものである。本態様においては、これらの光反応型の材料の中でも、露光感度が高く、材料選択の幅が広いことから、光二量化反応により第1配向膜に異方性を付与する材料を用いることがより好ましい。   Here, the photodimerization reaction refers to a reaction in which a reaction site oriented in the polarization direction by light irradiation undergoes radical polymerization and two molecules are polymerized. This reaction stabilizes the orientation in the polarization direction and makes the photo-alignment film different. It is possible to impart directionality. On the other hand, the photodecomposition reaction is a reaction that decomposes molecular chains such as polyimide oriented in the polarization direction by light irradiation. This reaction leaves a molecular chain oriented in the direction perpendicular to the polarization direction, and is different from the photo-alignment film. It is possible to impart directionality. In this embodiment, among these photoreactive materials, it is more preferable to use a material that imparts anisotropy to the first alignment film by a photodimerization reaction because of high exposure sensitivity and wide range of material selection. preferable.

このような光二量化反応を利用した光反応型の材料としては、光二量化反応により第1配向膜に異方性を付与することができる材料であれば特に限定されるものではないが、ラジカル重合性の官能基を有し、かつ、偏光方向により吸収を異にする二色性を有する光二量化反応性化合物を含むことが好ましい。偏光方向に配向した反応部位をラジカル重合することにより、光二量化反応性化合物の配向が安定化し、第1配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   The photoreactive material utilizing such photodimerization reaction is not particularly limited as long as it is a material that can impart anisotropy to the first alignment film by the photodimerization reaction. It is preferable to include a photodimerization reactive compound having a dichroic property having a functional group and having different absorption depending on the polarization direction. This is because radical polymerization of the reaction sites oriented in the polarization direction stabilizes the orientation of the photodimerization reactive compound and can easily impart anisotropy to the first alignment film.

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

これらの中でも光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリンまたはキノリンのいずれかを含む二量化反応性ポリマーであることが好ましい。偏光方向に配向したα、β不飽和ケトンの二重結合が反応部位となってラジカル重合することにより、第1配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   Among these, the photodimerization reactive compound is preferably a dimerization reactive polymer containing cinnamate, coumarin or quinoline as a side chain. This is because anisotropy can be easily imparted to the first alignment film by radical polymerization of α and β unsaturated ketone double bonds aligned in the polarization direction as reaction sites.

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

上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、5,000〜40,000の範囲内であることが好ましく、10,000〜20,000の範囲内であることがより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定することができる。上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、第1配向膜に適度な異方性を付与することができない場合がある。逆に、大きすぎると、第1配向膜形成時の塗工液の粘度が高くなり、均一な塗膜を形成しにくい場合がある。   The weight average molecular weight of the dimerization reactive polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 5,000 to 40,000, and is preferably in the range of 10,000 to 20,000. Is more preferable. The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method. If the weight-average molecular weight of the dimerization reactive polymer is too small, it may not be possible to impart appropriate anisotropy to the first alignment film. On the other hand, if it is too large, the viscosity of the coating liquid at the time of forming the first alignment film increases, and it may be difficult to form a uniform coating film.

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

Figure 0004509856
Figure 0004509856

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

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

このような二量化反応性ポリマーとして、より好ましくは、下記式で表される化合物を挙げることができる。   As such a dimerization reactive polymer, More preferably, the compound represented by a following formula can be mentioned.

Figure 0004509856
Figure 0004509856

上記二量化反応性ポリマーの中でも、下記式で表される化合物1〜4の少なくとも一つであることが特に好ましい。   Among the dimerization reactive polymers, at least one of compounds 1 to 4 represented by the following formula is particularly preferable.

Figure 0004509856
Figure 0004509856

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

また、光二量化反応を利用した光反応型の材料としては、上記光二量化反応性化合物のほか、第1配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。   In addition to the photodimerization reactive compound, the photoreaction type material utilizing the photodimerization reaction may contain an additive within a range that does not interfere with the photoalignment of the first alignment film. Examples of the additive include a polymerization initiator and a polymerization inhibitor.

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

なお、光分解反応を利用した光反応型の材料としては、光照射により偏光方向に配向したポリイミドなどの分子鎖を分解する反応を生じる材料であれば特に限定されない。このような光反応型の材料としては、例えば日産化学工業(株)製のポリイミド「RN1199」などを挙げることができる。   Note that the photoreactive material using the photodecomposition reaction is not particularly limited as long as it is a material that causes a reaction of decomposing molecular chains such as polyimide oriented in the polarization direction by light irradiation. Examples of such a photoreactive material include polyimide “RN1199” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

(光異性化型)
次に、光異性化型の材料について説明する。ここでいう光異性化型の材料とは、上述したように光異性化反応を生じることにより第1配向膜に異方性を付与する材料であり、このような特性を有する材料であれば特に限定されるものではない。なかでも本態様においては、光異性化反応を生じることにより上記第1配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含むものであることが好ましい。このような光異性化反応性化合物を含むことにより、光照射により、複数の異性体のうち安定な異性体が増加し、それにより第1配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
(Photoisomerization type)
Next, the photoisomerization type material will be described. As used herein, the photoisomerization type material is a material that imparts anisotropy to the first alignment film by causing a photoisomerization reaction as described above. It is not limited. In particular, in this embodiment, it is preferable to include a photoisomerization reactive compound that imparts anisotropy to the first alignment film by causing a photoisomerization reaction. By including such a photoisomerization reactive compound, a stable isomer among a plurality of isomers is increased by light irradiation, whereby anisotropy can be easily imparted to the first alignment film. Because.

このような光異性化反応性化合物としては、上記のような特性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、偏光方向により吸収を異にする二色性を有し、かつ、光照射により光異性化反応を生じるものであることが好ましい。このような特性を有する光異性化反応性化合物の偏光方向に配向した反応部位の異性化を生じさせることにより、上記第1配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   Such a photoisomerization-reactive compound is not particularly limited as long as it is a material having the above-mentioned characteristics, but has a dichroism that makes absorption different depending on the polarization direction, and light It is preferable that a photoisomerization reaction is caused by irradiation. This is because anisotropy can be easily imparted to the first alignment film by causing isomerization of the reaction site oriented in the polarization direction of the photoisomerization reactive compound having such characteristics.

このような光異性化反応性化合物が生じる光異性化反応としては、シス−トランス異性化反応であることが好ましい。光照射によりシス体またはトランス体のいずれかの異性体が増加し、それにより第1配向膜に異方性を付与することができるからである。   The photoisomerization reaction that produces such a photoisomerization-reactive compound is preferably a cis-trans isomerization reaction. This is because either the cis isomer or the trans isomer is increased by light irradiation, whereby anisotropy can be imparted to the first alignment film.

このような光異性化反応性化合物としては、単分子化合物、または、光もしくは熱により重合する重合性モノマーを挙げることができる。これらは用いられる強誘電性液晶の種類に応じて適宜選択すればよいが、光照射により第1配向膜に異方性を付与した後、ポリマー化することにより、その異方性を安定化することができることから、重合性モノマーを用いることが好ましい。このような重合性モノマーの中でも、第1配向膜に異方性を付与した後、その異方性を良好な状態に維持したまま容易にポリマー化できることから、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマーであることが好ましい。   Examples of such photoisomerization-reactive compounds include monomolecular compounds and polymerizable monomers that are polymerized by light or heat. These may be appropriately selected according to the type of the ferroelectric liquid crystal to be used. However, the anisotropy is imparted to the first alignment film by light irradiation, and then polymerized to stabilize the anisotropy. Therefore, it is preferable to use a polymerizable monomer. Among such polymerizable monomers, after anisotropy is imparted to the first alignment film, it can be easily polymerized while maintaining the anisotropy in a good state, so that it may be an acrylate monomer or a methacrylate monomer. preferable.

上記重合性モノマーは、単官能のモノマーであっても、多官能のモノマーであってもよいが、ポリマー化による第1配向膜の異方性がより安定なものとなることから、2官能のモノマーであることが好ましい。   The polymerizable monomer may be a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer. However, since the anisotropy of the first alignment film due to polymerization becomes more stable, it is a bifunctional monomer. A monomer is preferred.

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

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

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

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

なお、光異性化反応性化合物として、重合性モノマーを用いる場合には、上記シス−トランス異性化反応性骨格を、側鎖として有していることが好ましい。上記シス−トランス異性化反応性骨格を側鎖として有していることにより、第1配向膜に付与される異方性の効果がより大きなものとなり、上記液晶層を構成する強誘電性液晶の配列制御に特に適したものとなるからである。この場合に、前述した分子内に含まれる芳香族炭化水素基や結合基は、液晶分子との相互作用が高められるように、シス−トランス異性化反応性骨格と共に、側鎖に含まれていることが好ましい。   In addition, when using a polymerizable monomer as a photoisomerization reactive compound, it is preferable to have the said cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain. By having the cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain, the effect of anisotropy imparted to the first alignment film becomes larger, and the ferroelectric liquid crystal constituting the liquid crystal layer has This is because it is particularly suitable for array control. In this case, the aromatic hydrocarbon group or bonding group contained in the molecule is contained in the side chain together with the cis-trans isomerization reactive skeleton so that the interaction with the liquid crystal molecule is enhanced. It is preferable.

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

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

以下、アゾベンゼン骨格が光異性化反応を生じることにより第1配向膜に異方性を付与できる理由について説明する。まず、アゾベンゼン骨格に、直線偏光紫外光を照射すると、下記式に示されるように、分子長軸が偏光方向に配向しているトランス体のアゾベンゼン骨格が、シス体に変化する。   Hereinafter, the reason why an azobenzene skeleton can impart anisotropy to the first alignment film by causing a photoisomerization reaction will be described. First, when the azobenzene skeleton is irradiated with linearly polarized ultraviolet light, the trans azobenzene skeleton having the molecular long axis oriented in the polarization direction is changed to a cis isomer as shown in the following formula.

Figure 0004509856
Figure 0004509856

アゾベンゼン骨格のシス体は、トランス体に比べて化学的に不安定であるため、熱的にまたは可視光を吸収してトランス体に戻るが、このとき、上記式の左のトランス体になるか右のトランス体になるかは同じ確率で起こる。そのため、紫外光を吸収し続けると、右側のトランス体の割合が増加し、アゾベンゼン骨格の平均配向方向は紫外光の偏光方向に対して垂直になる。本態様においては、この現象を利用することにより、アゾベンゼン骨格の配向方向を揃え、第1配向膜に異方性を付与し、その膜上の液晶分子の配向を制御することができるのである。   Since the cis isomer of the azobenzene skeleton is chemically unstable compared to the trans isomer, it thermally or absorbs visible light and returns to the trans isomer. Whether to become the right transformer body occurs with the same probability. Therefore, if the ultraviolet light is continuously absorbed, the ratio of the right-side trans isomer increases, and the average orientation direction of the azobenzene skeleton becomes perpendicular to the polarization direction of the ultraviolet light. In this embodiment, by utilizing this phenomenon, the orientation direction of the azobenzene skeleton is aligned, anisotropy is imparted to the first alignment film, and the alignment of the liquid crystal molecules on the film can be controlled.

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

Figure 0004509856
Figure 0004509856

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

Figure 0004509856
Figure 0004509856

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

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

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

(5)反応性液晶層
上記スペーサー側基板の第1配向膜上には反応性液晶層が形成されていても良い。スペーサー側基板に用いられる反応性液晶層については、上記「1.反応性液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
(5) Reactive liquid crystal layer A reactive liquid crystal layer may be formed on the first alignment film of the spacer side substrate. The reactive liquid crystal layer used for the spacer-side substrate is the same as that described in the above section “1. Reactive liquid crystal layer”, and thus the description thereof is omitted here.

3.対向基板
次に、本態様に用いられる対向基板について説明する。本態様における対向基板は、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有するものである。また、本態様の対向基板は上記第1配向膜上に上述した反応性液晶層を有している場合もある。
ここで、上記対向基板に用いられる第2基板、第2電極、および第2配向膜は、上記「2.スペーサー側基板」の項に記載した、第1基板、第1電極および第1配向膜と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、対向基板に用いられる反応性液晶層については、上記「1.反応性液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
3. Next, the counter substrate used in this embodiment will be described. The counter substrate in this aspect includes a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode. The counter substrate of this aspect may have the above-described reactive liquid crystal layer on the first alignment film.
Here, the second substrate, the second electrode, and the second alignment film used for the counter substrate are the first substrate, the first electrode, and the first alignment film described in the section “2. Spacer side substrate”. The description is omitted here. Further, the reactive liquid crystal layer used for the counter substrate is the same as that described in the section “1. Reactive liquid crystal layer”, and the description thereof is omitted here.

4.液晶層
本態様に用いられる液晶層は、強誘電性液晶を上記スペーサー側基板と上記対向基板とにより狭持させることにより構成されている。本態様に用いられる強誘電性液晶は、カイラルスメクチックC相(SmC)を発現するものであれば特に限定されるものではない。強誘電性液晶の相系列としては、例えばネマチック相(N)−コレステリック相(Ch)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−スメクチックA相(SmA)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−コレステリック相(Ch)−スメクチックA相(SmA)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、などを挙げることができる。
4. Liquid Crystal Layer The liquid crystal layer used in this embodiment is configured by sandwiching a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate. The ferroelectric liquid crystal used in this embodiment is not particularly limited as long as it exhibits a chiral smectic C phase (SmC * ). As the phase series of the ferroelectric liquid crystal, for example, a phase change of nematic phase (N) -cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase (SmC * ), nematic phase (N) -chiral smectic C phase (SmC *) ), Nematic phase (N) -smectic A phase (SmA) -chiral smectic C phase (SmC * ), phase change, nematic phase (N) -cholesteric phase (Ch) -smectic A phase ( SmA) -chiral smectic C phase (SmC * ) phase change and the like.

一般に、図8下段に例示するようなSmA相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。また一般に、図8上段に例示するようなSmA相を経由しない相系列を有する強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域(ダブルドメイン)が発生しやすい。本態様においては、このような配向欠陥を生じさせることなく、強誘電性液晶のモノドメイン配向を得ることができるのである。   In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence passing through an SmA phase as illustrated in the lower part of FIG. 8 has a smectic layer in order to compensate for the volume change because the layer spacing of the smectic layer is reduced during the phase change process. A domain having a bent chevron structure and different major axis directions of the liquid crystal molecules is formed depending on the bending direction, and alignment defects called zigzag defects and hairpin defects are likely to occur at the interface. In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence that does not pass through the SmA phase illustrated in the upper part of FIG. 8 is likely to generate two regions (double domains) having different layer normal directions. In this embodiment, the monodomain alignment of the ferroelectric liquid crystal can be obtained without causing such alignment defects.

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

ここで「単安定性を示す」とは、電圧非印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。具体的に説明すると、図10に示すように、液晶分子37は層法線zに対しチルト角±θだけ傾く二つの安定状態を有し、この二つの安定状態間をコーン上に動作することができるが、電圧非印加時に液晶分子37が上記コーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。   Here, “showing monostability” means a state in which the state of the ferroelectric liquid crystal when no voltage is applied is stabilized in one state. More specifically, as shown in FIG. 10, the liquid crystal molecule 37 has two stable states inclined by a tilt angle ± θ with respect to the layer normal z, and operates between the two stable states on a cone. The liquid crystal molecules 37 are stabilized in any one state on the cone when no voltage is applied.

単安定性を示す液晶材料の中でも、例えば図7左下に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、half−V shaped switching(以下、HV字型スイッチングと称する。)特性を示すものが特に好ましい。このようなHV字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
ここで「HV字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
Among liquid crystal materials exhibiting monostability, for example, as shown in the lower left of FIG. 7, liquid crystal molecules operate only when a positive or negative voltage is applied, which is hereinafter referred to as HV-shaped switching. .) Those exhibiting properties are particularly preferred. When the ferroelectric liquid crystal exhibiting such HV-shaped switching characteristics is used, the opening time as a black and white shutter can be made sufficiently long, whereby each color that can be temporally switched can be displayed brighter. This is because a bright color display liquid crystal display element can be realized.
Here, the “HV-shaped switching characteristic” refers to an electro-optical characteristic in which the light transmittance with respect to the applied voltage is asymmetric.

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

SmA相を経由しない液晶材料としては、Ch相からSmA相を経由しないでSmC相を発現するものが好ましい。このような液晶材料は、HV字型スイッチング特性を示すものとして好適である。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ社製「R2301」が挙げられる。 As the liquid crystal material that does not pass through the SmA phase, a material that expresses the SmC * phase from the Ch phase without passing through the SmA phase is preferable. Such a liquid crystal material is suitable for exhibiting HV-shaped switching characteristics. Specifically, “R2301” manufactured by AZ Electronic Materials may be mentioned.

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

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

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

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

上記強誘電性液晶は、液晶層において単安定化されていることが好ましい。液晶層中において上記強誘電性液晶が単安定化されていることによって電圧変化により液晶のダイレクタを連続的に変化させて透過光度をアナログ変調できるようになり、階調表示が可能となるからである。   The ferroelectric liquid crystal is preferably mono-stabilized in the liquid crystal layer. Because the above-mentioned ferroelectric liquid crystal is mono-stabilized in the liquid crystal layer, the liquid crystal director can be continuously changed by voltage change, and the transmitted light intensity can be analog-modulated, so that gradation display is possible. is there.

上記液晶層の厚みは、1μm〜5μmの範囲内であるのが好ましく、より好ましくは1.2μm〜2μm、さらに好ましくは1.2μm〜1.5μmの範囲内である。液晶層の厚みが薄すぎるとコントラストが低下するおそれがあり、逆に液晶層の厚みが厚すぎると強誘電性液晶が配向しにくくなる可能性があるからである。   The thickness of the liquid crystal layer is preferably in the range of 1 μm to 5 μm, more preferably in the range of 1.2 μm to 2 μm, and still more preferably in the range of 1.2 μm to 1.5 μm. This is because if the thickness of the liquid crystal layer is too thin, the contrast may be lowered. Conversely, if the thickness of the liquid crystal layer is too thick, the ferroelectric liquid crystal may be difficult to align.

5.その他
本発明における液晶表示素子は上記スペーサー側基板、対向基板および液晶層以外に他の構成を有していてもよい。このような他の構成としては、偏光板とシール剤とを挙げることができる。
5). Others The liquid crystal display element in the present invention may have other configurations in addition to the spacer side substrate, the counter substrate, and the liquid crystal layer. Examples of such other configurations include a polarizing plate and a sealing agent.

本発明に用いられる偏光板は、光の波動のうち特定方向のみを透過させるものであれば特に限定されるものではなく、一般に液晶表示素子の偏光板として用いられているものを使用することができる。   The polarizing plate used in the present invention is not particularly limited as long as it transmits only a specific direction in the wave of light, and a polarizing plate generally used as a polarizing plate of a liquid crystal display element may be used. it can.

本態様においては、上記スペーサー側基板と上記対向基板との間に、シール剤を有することが好ましい。上記シール剤を有することにより、上記液晶層から液晶物質が漏洩することを防止できるからである。本発明に用いられるシール剤の構成材料としては、一般に液晶表示素子のシール剤に用いられるものを使用することができる。このような材料としては、例えば樹脂が挙げられ、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれも用いることができる。なかでも本発明においては、上記シール剤が紫外線硬化性樹脂からなることが好ましい。上記シール剤が紫外線硬化性樹脂からなることにより、例えば、上記反応性配向層を構成する硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、シール剤と反応性配向層とを同時に硬化処理することが可能になるため、本発明の液晶表示素子の製造方法を簡略化することができるからである。本発明に用いられるシール剤としては、例えば、UV硬化シール剤(商品名 LCB610:EHC社製)を挙げることができる。   In this aspect, it is preferable to have a sealing agent between the spacer side substrate and the counter substrate. This is because the liquid crystal substance can be prevented from leaking from the liquid crystal layer by having the sealing agent. As a constituent material of the sealant used in the present invention, those generally used for a sealant of a liquid crystal display element can be used. Examples of such a material include a resin, and any of a thermosetting resin and an ultraviolet curable resin can be used. Especially in this invention, it is preferable that the said sealing agent consists of ultraviolet curable resin. When the sealing agent is made of an ultraviolet curable resin, for example, when an ultraviolet curable resin is used as the curable resin constituting the reactive alignment layer, the sealing agent and the reactive alignment layer are simultaneously cured. This is because the manufacturing method of the liquid crystal display element of the present invention can be simplified. As a sealing agent used for this invention, UV hardening sealing agent (Brand name LCB610: EHC company make) can be mentioned, for example.

本態様の液晶表示装置の駆動方法は、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式であることが好ましい。TFT素子を用いたアクティブマトリックス方式を採用することにより、目的の画素を確実に点灯、消灯できるため高品質なディスプレイが可能となるからである。   The driving method of the liquid crystal display device of this embodiment is preferably an active matrix method using a thin film transistor (TFT). This is because by adopting an active matrix system using a TFT element, a target pixel can be reliably turned on and off, so that a high-quality display is possible.

本態様のTFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子の一例を示す概略斜視図を図4に示す。図4に例示する液晶表示素子20は、一方の基板22a上にTFT25がマトリックス状に配置されたTFT基板21aと、他方の基板22b上に共通電極23が形成された共通電極基板21bとを有するものである。TFT基板21aには、x電極24x、y電極24yおよび画素電極24tが形成されている。このような液晶表示素子20において、x電極24xおよびy電極24yはそれぞれ縦横に配列しており、これらの電極24xおよび24yに信号を加えることによりTFT素子25を作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。x電極24xおよびy電極24yが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、x電極24xの信号とy電極24yの信号とは独立に動作することができる。x電極24xおよびy電極24yにより囲まれた部分は、本態様の液晶表示素子を駆動する最小単位である画素であり、各画素には少なくとも1つ以上のTFT素子25および画素電極24tが形成されている。この液晶表示素子20では、x電極24xおよびy電極24yに順次信号電圧を加えることにより、各画素のTFT素子25を動作させることができる。
なお、図4において、液晶層および配向膜は省略している。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example of an active matrix liquid crystal display element using the TFT of this embodiment. The liquid crystal display element 20 illustrated in FIG. 4 includes a TFT substrate 21a in which TFTs 25 are arranged in a matrix on one substrate 22a, and a common electrode substrate 21b in which a common electrode 23 is formed on the other substrate 22b. Is. An x electrode 24x, a y electrode 24y, and a pixel electrode 24t are formed on the TFT substrate 21a. In such a liquid crystal display element 20, the x electrode 24x and the y electrode 24y are arranged vertically and horizontally, respectively, and the TFT element 25 is operated by applying a signal to these electrodes 24x and 24y to drive the ferroelectric liquid crystal. Can be made. A portion where the x electrode 24x and the y electrode 24y intersect with each other is insulated by an insulating layer (not shown), and the signal of the x electrode 24x and the signal of the y electrode 24y can operate independently. A portion surrounded by the x electrode 24x and the y electrode 24y is a pixel which is a minimum unit for driving the liquid crystal display element of this embodiment, and at least one TFT element 25 and a pixel electrode 24t are formed in each pixel. ing. In the liquid crystal display element 20, the TFT element 25 of each pixel can be operated by sequentially applying a signal voltage to the x electrode 24x and the y electrode 24y.
In FIG. 4, the liquid crystal layer and the alignment film are omitted.

本態様の液晶表示素子を上記TFT素子を用いたアクティブマトリックス方式により駆動する場合においては、上記スペーサー側基板を上記TFT基板とし、上記対向基板を上記共通電極基板としても良く、また上記対向基板を上記TFT基板とし、上記スペーサー側基板を上記共通電極基板としても良い。   When the liquid crystal display element of this embodiment is driven by an active matrix method using the TFT element, the spacer side substrate may be the TFT substrate, the counter substrate may be the common electrode substrate, and the counter substrate may be The TFT substrate may be used, and the spacer side substrate may be the common electrode substrate.

本態様の液晶表示素子は、カラーフィルタ方式またはフィールドシーケンシャルカラー方式を採用することによりカラー表示が可能な液晶表示素子とすることができる。例えば図4に示す液晶表示素子において、TFT基板側または共通電極基板側にマイクロカラーフィルタを配置することにより、カラー表示が可能である。   The liquid crystal display element of this embodiment can be a liquid crystal display element capable of color display by adopting a color filter method or a field sequential color method. For example, in the liquid crystal display element shown in FIG. 4, color display is possible by arranging a micro color filter on the TFT substrate side or the common electrode substrate side.

本態様の液晶表示素子は、特にフィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させることが好ましい。フィールドシーケンシャルカラー方式は、1画素を時間分割するものであり、良好な動画表示特性を得るためには高速応答性を必要とする。本態様においては、強誘電性液晶の高速応答性を利用することにより、マイクロカラーフィルタを用いることなく、LED光源と組み合わせることによってカラー表示が可能になる。また、配向欠陥を生じることなく強誘電性液晶を配向させることができるので、視野角が広く、高速応答性を有し、高精細なカラー表示を実現することができる。また、フィールドシーケンシャルカラー方式によれば上記共通電極基板側にブラックマトリクスを形成する必要がなくなるため、後述する本態様の液晶表示素子の製造方法において、反応性液晶層を形成することが容易になるため、生産性の面において利点を有するからである。   The liquid crystal display element of this embodiment is particularly preferably driven by a field sequential color system. In the field sequential color system, one pixel is time-divided, and high-speed response is required to obtain good moving image display characteristics. In this embodiment, by utilizing the high-speed response of the ferroelectric liquid crystal, color display is possible by combining with an LED light source without using a micro color filter. In addition, since the ferroelectric liquid crystal can be aligned without causing alignment defects, a wide viewing angle, high-speed response, and high-definition color display can be realized. Further, according to the field sequential color method, it is not necessary to form a black matrix on the common electrode substrate side, so that it becomes easy to form a reactive liquid crystal layer in the method of manufacturing a liquid crystal display element according to this embodiment described later. Therefore, there is an advantage in terms of productivity.

本態様の液晶表示素子をフィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させる場合、強誘電性液晶としては、コレステリック相からスメクチックA相を経由しないでカイラルスメクチックC相を発現し、単安定性を示す液晶材料を用いることが好ましい。このような液晶材料は、上述したようにHV字型スイッチング特性を示すものであり、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができる。それにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいフルカラーの液晶表示素子を実現することができる。   When the liquid crystal display element of this embodiment is driven by the field sequential color system, a liquid crystal material that exhibits a chiral smectic C phase from the cholesteric phase without passing through the smectic A phase and exhibits monostability is used as the ferroelectric liquid crystal. It is preferable. Such a liquid crystal material exhibits HV-shaped switching characteristics as described above, and the opening time as a black and white shutter can be sufficiently long. Accordingly, each color that can be switched over time can be displayed brighter, and a bright full-color liquid crystal display element can be realized.

上記強誘電性液晶が単安定性を示す場合、本態様の液晶表示素子は、基本的にはTFTを用いたアクティブマトリックス方式により駆動させるが、セグメント方式による駆動も可能である。   When the ferroelectric liquid crystal exhibits monostability, the liquid crystal display element of this embodiment is basically driven by an active matrix system using TFTs, but can also be driven by a segment system.

本態様の液晶表示素子の製造方法は、上述した内容の各構成を製造できる方法であれば、特に限定されないが、例えば、「B.液晶表示素子の製造方法」の項において説明する製造方法により製造することができる。   The manufacturing method of the liquid crystal display element of this aspect is not particularly limited as long as it can manufacture each of the components described above. For example, the manufacturing method described in the section “B. Manufacturing method of liquid crystal display element” is used. Can be manufactured.

A−2.第2態様の液晶表示素子
次に、本発明の第2態様の液晶表示素子について説明する。本発明の第2態様の液晶表示素子は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜と、上記第1配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第1反応性液晶層とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜と、上記第2配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第2反応性液晶層とを有する対向基板が、上記第1反応性液晶層と、上記第2反応性液晶層とが向かい合うように接着されており、かつ、上記スペーサー側基板および上記対向基板間に強誘電性液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記第1反応性液晶層を構成する反応性液晶と、上記第2反応性液晶層を構成する反応性液晶とが、異なる組成であることを特徴とするものである。
A-2. Next, the liquid crystal display element of the second aspect of the present invention will be described. A liquid crystal display element according to a second aspect of the present invention includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, the first electrode, and the spacer. A spacer-side substrate having a first alignment film formed thereon, a first reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film and having a reactive liquid crystal fixed thereon; a second substrate; and A second electrode formed on the second substrate; a second alignment film formed on the second electrode; and a second reactivity formed on the second alignment film by immobilizing a reactive liquid crystal. A counter substrate having a liquid crystal layer is bonded so that the first reactive liquid crystal layer and the second reactive liquid crystal layer face each other, and ferroelectricity is provided between the spacer side substrate and the counter substrate. A liquid crystal display element having a liquid crystal layer sandwiched between liquid crystals,
The reactive liquid crystal constituting the first reactive liquid crystal layer and the reactive liquid crystal constituting the second reactive liquid crystal layer have different compositions.

次に、本態様の液晶表示素子について図を参照しながら説明する。図1(c)は本態様の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。図1(c)に示すように本態様の液晶表示素子10bは、第1基板1aと、上記第1基板1a上に形成された第1電極2aと、上記第1電極2a上に形成されたスペーサー4と、上記第1電極2aおよび上記スペーサー4上に形成された第1配向膜3aと、上記第1配向膜3a上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第1反応性液晶層5aとを有するスペーサー側基板11’、および、第2基板1bと、上記第2基板1b上に形成された第2電極2bと、上記第2電極2b上に形成された第2配向膜3bと、上記第2配向膜3b上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第2反応性液晶層5bとを有する対向基板12’が、上記第1反応性液晶層5aと、上記第2反応性液晶層5bとが向かい合うように接着されており、かつ、上記スペーサー側基板11’および上記対向基板間12’に強誘電性液晶からなる液晶層6を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記第1反応性液晶層5aを構成する反応性液晶と、上記第2反応性液晶層5bを構成する反応性液晶とが、異なる組成であることを特徴とするものである。また、図1(c)に例示するように、本態様の液晶表示素子は、強誘電性液晶の漏洩を防止するシール剤7、および偏光板8a、8bを有していてもよい。
Next, the liquid crystal display element of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG.1 (c) is a schematic sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this aspect. As shown in FIG. 1C, the liquid crystal display element 10b of this embodiment is formed on the first substrate 1a, the first electrode 2a formed on the first substrate 1a, and the first electrode 2a. A spacer 4, a first alignment film 3a formed on the first electrode 2a and the spacer 4, and a first reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film 3a and fixing a reactive liquid crystal. A spacer-side substrate 11 ′ having 5a, a second substrate 1b, a second electrode 2b formed on the second substrate 1b, and a second alignment film 3b formed on the second electrode 2b. The counter substrate 12 ′ having the second reactive liquid crystal layer 5 b formed on the second alignment film 3 b and having the reactive liquid crystal fixed thereon is composed of the first reactive liquid crystal layer 5 a and the second reaction liquid crystal layer 5 b. The liquid crystal layer 5b is bonded so as to face each other, and A liquid crystal display device formed by sandwiching a liquid crystal layer 6 of ferroelectric liquid crystal server side substrate 11 '12 and between the counter substrate',
The reactive liquid crystal constituting the first reactive liquid crystal layer 5a and the reactive liquid crystal constituting the second reactive liquid crystal layer 5b have different compositions. In addition, as illustrated in FIG. 1C, the liquid crystal display element of this embodiment may include a sealant 7 and polarizing plates 8a and 8b that prevent leakage of ferroelectric liquid crystal.

本態様の液晶表示素子は、上記第1反応性液晶層および上記第2反応性液晶層を介して上記スペーサー側基板と上記対向基板とが接着されていることにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを均一なセルギャップで強固に固定することができる。したがって、本態様によれば、外力によってセルギャップの変動が生じることのない、表示品質に優れた液晶表示素子を得ることができる。   The liquid crystal display element according to this aspect is configured so that the spacer side substrate and the counter substrate are bonded to each other by bonding the spacer side substrate and the counter substrate through the first reactive liquid crystal layer and the second reactive liquid crystal layer. The substrate can be firmly fixed with a uniform cell gap. Therefore, according to this aspect, it is possible to obtain a liquid crystal display element excellent in display quality in which the cell gap does not vary due to external force.

また、本態様の液晶表示素子は、上記スペーサー側基板および上記対向基板が反応性液晶層を有することにより、上記スペーサー側基板および上記対向基板が配向膜のみを有する場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。また、上記第1配向膜上に形成された第1反応性液晶層を構成する反応性液晶と、上記第2配向膜上に形成された第2反応性液晶層を構成する反応性液晶とが、異なる組成であることにより、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる。   Further, the liquid crystal display element of this embodiment is more effective in ferroelectricity than the case where the spacer side substrate and the counter substrate have only an alignment film because the spacer side substrate and the counter substrate have a reactive liquid crystal layer. The orientation of the crystalline liquid crystal can be controlled. Moreover, the reactive liquid crystal which comprises the 1st reactive liquid crystal layer formed on the said 1st alignment film, and the reactive liquid crystal which comprises the 2nd reactive liquid crystal layer formed on the said 2nd alignment film By using different compositions, the occurrence of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains can be suppressed, and a monostable operation mode can be realized using a ferroelectric liquid crystal.

以下、本態様の液晶表示素子の各構成について説明する。   Hereinafter, each structure of the liquid crystal display element of this aspect is demonstrated.

1.スペーサー側基板
本態様の液晶表示素子に用いられるスペーサー側基板は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜と、上記第1配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第1反応性液晶層とを有するものである。なお、上記第1基板、上記第1電極、上記スペーサー、および上記第1配向膜については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 2.スペーサー側基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
1. Spacer side substrate The spacer side substrate used in the liquid crystal display element of this aspect includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and the first electrode. A first alignment film formed on one electrode and the spacer, and a first reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film and having a reactive liquid crystal fixed thereon. The first substrate, the first electrode, the spacer, and the first alignment film are the same as those described in the section “A-1. Liquid crystal display element of the first aspect 2. Spacer side substrate”. Since it is the same, description here is abbreviate | omitted.

上記第1反応性液晶層を構成する反応性液晶は、後述する第2反応性液晶を構成する反応性液晶と異なる組成のものであれば特に限定されない。第1反応性液晶層を構成する反応性液晶およびその他の第1反応性液晶層に関する事項については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 1.反応性液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The reactive liquid crystal constituting the first reactive liquid crystal layer is not particularly limited as long as it has a composition different from that of the reactive liquid crystal constituting the second reactive liquid crystal described later. About the reactive liquid crystal which comprises a 1st reactive liquid crystal layer, and the matter regarding the other 1st reactive liquid crystal layer, it describes in the said "A-1. Liquid crystal display element of a 1st aspect 1. Reactive liquid crystal layer". Since it is the same as what was done, description here is abbreviate | omitted.

2.対向基板
本態様の液晶表示素子に用いられる対向基板は、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜と、上記第2配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる第2反応性液晶層とを有するものである。なお、上記第2基板、上記第2電極、および上記第2配向膜については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 3.対向基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
2. The counter substrate used in the liquid crystal display element of this aspect includes a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, a second alignment film formed on the second electrode, and the above A second reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film and having a reactive liquid crystal immobilized thereon. The second substrate, the second electrode, and the second alignment film are the same as those described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of the first aspect 3. Counter substrate”. Explanation here is omitted.

上記第2反応性液晶層を構成する反応性液晶は、上述した第1反応性液晶を構成する反応性液晶と異なる組成のものであれば特に限定されない。第2反応性液晶層を構成する反応性液晶およびその他の第2反応性液晶層に関する事項については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 1.反応性液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The reactive liquid crystal constituting the second reactive liquid crystal layer is not particularly limited as long as it has a composition different from that of the reactive liquid crystal constituting the first reactive liquid crystal described above. About the reactive liquid crystal which comprises a 2nd reactive liquid crystal layer, and the matter regarding the other 2nd reactive liquid crystal layer, it describes in the above-mentioned "A-1. Liquid crystal display element of 1st aspect 1. Reactive liquid crystal layer". Since it is the same as what was done, description here is abbreviate | omitted.

3.液晶層
本態様の液晶表示素子に用いられる液晶層については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 4.液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
3. Liquid Crystal Layer The liquid crystal layer used in the liquid crystal display element of this embodiment is the same as that described in the above section “A-1. Liquid Crystal Display Element of First Embodiment 4. Liquid Crystal Layer”. Is omitted.

4.その他
本態様の液晶表示素子に関するその他の事項については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 5.その他」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
4). Others Other matters relating to the liquid crystal display element of the present embodiment are the same as those described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of the first embodiment 5. Others”, and thus the description thereof is omitted here. .

B.液晶表示素子の製造方法
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法について説明する。本発明の液晶表示装置の製造方法は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法である。
B. Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device of the present invention will be described. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, the first electrode, and the spacer. A spacer-side substrate having a first alignment film formed on the second substrate, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode; The manufacturing method of the liquid crystal display element using the counter substrate which has this.

本発明の液晶表示素子の製造方法は、未硬化反応性液晶層形成工程の態様により2態様に大別することができる。以下、各態様毎に本発明の液晶表示素子の製造方法について説明する。   The manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention can be divided roughly into two aspects by the aspect of an uncured reactive liquid crystal layer formation process. Hereafter, the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated for every aspect.

B−1.第1態様の液晶表示素子の製造方法
まず、第1態様の液晶表示素子の製造方法について説明する。本発明における第1態様の液晶表示素子の製造方法は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法であって
上記第1配向膜上または上記第2配向膜上のいずれか一方に反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する未硬化反応性液晶層形成工程と、
上記未硬化反応性液晶層形成工程により形成された未硬化反応性液晶層を介して上記第1配向膜と上記第2配向膜とが向かい合うように上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接触させた後、上記反応性液晶を固定化することにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する液晶表示素子用基板対形成工程と、
上記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を形成する液晶層形成工程と、を有することを特徴とするものである。
B-1. First, a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the first aspect will be described. The method of manufacturing a liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, and the first electrode. And a spacer side substrate having a first alignment film formed on the spacer, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second electrode formed on the second electrode. A method of manufacturing a liquid crystal display element using a counter substrate having a two-alignment film, wherein an uncured reactive liquid crystal layer containing a reactive liquid crystal is formed on either the first alignment film or the second alignment film An uncured reactive liquid crystal layer forming step;
The spacer side substrate and the counter substrate are brought into contact so that the first alignment film and the second alignment film face each other through the uncured reactive liquid crystal layer formed in the uncured reactive liquid crystal layer forming step. Then, by fixing the reactive liquid crystal, the spacer-side substrate and the counter substrate are bonded to form a liquid crystal display element substrate pair,
A liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair formed by the liquid crystal display element substrate pair forming step. It is characterized by this.

次に、本態様の液晶表示素子の製造方法について図を参照しながら説明する。図5は、本態様の製造方法の一例を示す工程図である。図5に示すように本態様の製造方法は、まず、第1基板1aと、上記第1基板1a上に形成された第1電極2aと、上記第1電極2a上に形成されたスペーサー4と、上記第1電極2aおよび上記スペーサー4上に形成された第1配向膜3aとを有するスペーサー側基板11、および、第2基板1bと、上記第2基板1b上に形成された第2電極2bと、上記第2電極2b上に形成された第2配向膜3bとを有する対向基板12を用意する(図5(a))。
次に、上記スペーサー側基板11の上記第1配向膜3a上に反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層5’を形成する(未硬化反応性液晶層形成工程:図5(b))。
次に、上記未硬化反応性液晶層5’を介して上記第1配向膜3aと上記第2配向膜3bとが向かい合うように上記スペーサー側基板11’と上記対向基板12とを接触させた後、紫外線照射等によって上記反応性液晶を固定化することにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対30を形成する(液晶表示素子用基板対形成工程:図5(c))。
次に、上記液晶表示素子用基板対30のスペーサー側基板11と対向基板12との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を注入した後、シール剤7により封止することにより液晶層6を形成する(液晶層形成工程:図5(d))。本態様は、以上の工程により液晶表示素子を製造ものである。
Next, the manufacturing method of the liquid crystal display element of this aspect is demonstrated, referring a figure. FIG. 5 is a process diagram showing an example of the manufacturing method of this embodiment. As shown in FIG. 5, in the manufacturing method of this aspect, first, a first substrate 1a, a first electrode 2a formed on the first substrate 1a, a spacer 4 formed on the first electrode 2a, The spacer-side substrate 11 having the first electrode 2a and the first alignment film 3a formed on the spacer 4, the second substrate 1b, and the second electrode 2b formed on the second substrate 1b And a counter substrate 12 having the second alignment film 3b formed on the second electrode 2b is prepared (FIG. 5A).
Next, an uncured reactive liquid crystal layer 5 ′ containing a reactive liquid crystal is formed on the first alignment film 3a of the spacer side substrate 11 (uncured reactive liquid crystal layer forming step: FIG. 5B).
Next, after the spacer-side substrate 11 ′ and the counter substrate 12 are brought into contact with each other so that the first alignment film 3a and the second alignment film 3b face each other through the uncured reactive liquid crystal layer 5 ′. By fixing the reactive liquid crystal by ultraviolet irradiation or the like, the spacer side substrate and the counter substrate are bonded to form the liquid crystal display element substrate pair 30 (liquid crystal display element substrate pair forming step: FIG. 5 (c)).
Next, after injecting a liquid crystal layer made of ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate 11 and the counter substrate 12 of the liquid crystal display element substrate pair 30, the liquid crystal layer 6 is sealed with a sealant 7. (Liquid crystal layer forming step: FIG. 5D). In this embodiment, a liquid crystal display element is manufactured by the above process.

本態様によれば、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを反応性液晶層を介して強固に固定することができるため、セルギャップの変動のない表示品質に優れた液晶表示素子を製造することができる。   According to this aspect, since the spacer side substrate and the counter substrate can be firmly fixed via the reactive liquid crystal layer, a liquid crystal display element excellent in display quality with no cell gap variation is manufactured. Can do.

また本態様により製造される液晶表示素子は、上記第1配向膜または上記第2配向膜のいずれか一方に反応性液晶層を有することにより、強誘電性液晶のジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる液晶表示素子を得ることができる。   In addition, the liquid crystal display device manufactured according to the present aspect has a reactive liquid crystal layer on one of the first alignment film and the second alignment film, thereby allowing zigzag defects, hairpin defects and double domains of ferroelectric liquid crystals. It is possible to obtain a liquid crystal display element that can suppress the occurrence of alignment defects such as the above and can realize a monostable operation mode using a ferroelectric liquid crystal.

以下、本態様の液晶表示素子の製造方法について詳細に説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the liquid crystal display element of this aspect is demonstrated in detail.

1.未硬化反応性液晶層形成工程
まず、本態様における未硬化反応性液晶層形成工程について説明する。本態様における未硬化反応性液晶層形成工程は、上記スペーサー側基板の第1配向膜上または、上記対向基板の第2配向膜上のいずれか一方に、反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する工程である。
なお、本工程により形成される未硬化反応性液晶層は、後述する液晶表示素子用基板対形成工程において上記反応性液晶が固定化されることにより、反応性液晶層となるものである。
1. Uncured reactive liquid crystal layer forming step First, the uncured reactive liquid crystal layer forming step in this embodiment will be described. In the present embodiment, the uncured reactive liquid crystal layer forming step includes an uncured reactive liquid crystal containing a reactive liquid crystal on either the first alignment film of the spacer side substrate or the second alignment film of the counter substrate. It is a process of forming a layer.
The uncured reactive liquid crystal layer formed in this step becomes a reactive liquid crystal layer by fixing the reactive liquid crystal in the liquid crystal display element substrate pair forming step described later.

(1)スペーサー側基板工程
本態様の液晶表示素子の製造方法に用いるスペーサー側基板を形成するスペーサー側基板形成工程について説明する。スペーサー側基板形成工程は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板を形成する工程である。通常このようなスペーサー側基板形成工程は、第1基板上に第1電極を形成する第1電極形成工程と、上記第1電極形成工程により形成された第1電極上にスペーサーを形成するスペーサー形成工程と、上記スペーサー形成工程の後、第1電極上とスペーサー上に第1配向膜を形成する第1配向膜形成工程とからなる。
(1) Spacer-side substrate process A spacer-side substrate forming process for forming a spacer-side substrate used in the method for producing a liquid crystal display element of this embodiment will be described. The spacer side substrate forming step is formed on the first substrate, the first electrode formed on the first substrate, the spacer formed on the first electrode, and the first electrode and the spacer. It is a step of forming a spacer side substrate having a first alignment film. Usually, the spacer side substrate forming step includes a first electrode forming step of forming a first electrode on the first substrate, and a spacer forming of forming a spacer on the first electrode formed by the first electrode forming step. And a first alignment film forming step of forming a first alignment film on the first electrode and the spacer after the spacer forming step.

i)第1電極形成工程
まず、第1電極形成工程について説明する。第1電極形成工程は第1基板上に第1電極層を形成する工程である。
i) First Electrode Formation Step First, the first electrode formation step will be described. The first electrode forming step is a step of forming a first electrode layer on the first substrate.

a.第1基板
第1基板形成工程に用いられる第1基板については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 2.スペーサー側基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
a. The first substrate The first substrate used in the first substrate forming step is the same as that described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of first embodiment 2. Spacer side substrate”. Description of is omitted.

b.第1電極の形成方法
上記第1基板上に第1電極を形成する方法としては、厚みが均一な第1電極を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような第1電極の形成方法としては、例えば化学蒸着(CVD)法や、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着(PVD)法などを挙げることができる。また、電極層のパターニング方法としては、一般的な電極のパターニング方法を適用することができる。
b. Method for Forming First Electrode The method for forming the first electrode on the first substrate is not particularly limited as long as it can form the first electrode having a uniform thickness. Examples of the method for forming the first electrode include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, and vacuum deposition. Further, as a method for patterning the electrode layer, a general electrode patterning method can be applied.

なお、第1電極のその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 2.スペーサー側基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Since the other points of the first electrode are the same as those described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of the first embodiment 2. Spacer side substrate”, description thereof is omitted here. .

ii)スペーサー形成工程
次に、スペーサー形成工程について説明する。スペーサー形成工程は上記第1電極形成工程より形成された第1電極上にスペーサーを形成する工程である。
ii) Spacer forming step Next, the spacer forming step will be described. The spacer forming step is a step of forming a spacer on the first electrode formed by the first electrode forming step.

第1電極上へのスペーサーの形成方法としては、所定の位置に所望の形状のスペーサーを精度良く形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、一般的なパターニング法を適用することができる。このようなパターニング法としては、2P(Photo Polymerization)法、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等の公知の方法により形成することができる。2P法では、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の紫外線硬化性モノマーや、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシ、ビニルエーテル、ポリエン・チオール系等のオリゴマー、光二量化反応を起こすポリビニル桂皮酸系樹脂等の光架橋型ポリマー等の樹脂組成物を基材上に塗布し、スペーサー形成用の原版を塗布膜に圧着した状態で紫外線を照射して硬化させ、その後、原版を剥離することによりスペーサーを形成する。また、フォトリソグラフィー法では、上述の2P法で例示したような材料を基材上に塗布し、スペーサー形成用の所望のフォトマスクを介して塗布膜を露光し、その後、現像することによりスペーサーを形成する。なお、上記の(メタ)アクリレートとは、アクリレートあるいはメタクリレートを意味する。   The method for forming the spacer on the first electrode is not particularly limited as long as it can accurately form a spacer having a desired shape at a predetermined position, and a general patterning method is applied. can do. As such a patterning method, it can be formed by a known method such as a 2P (Photo Polymerization) method, a photolithography method, an ink jet method, a screen printing method or the like. In the 2P method, for example, ethylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) ) Acrylate, hexane glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin tridi (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di Acrylate, pentaerythritol (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate , UV curable monomers such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, epoxy, vinyl ether, polyene / thiol based oligomers, photodimerization reaction A resin composition such as a photocrosslinkable polymer such as polyvinyl cinnamate-based resin is applied on a substrate, and cured by irradiating with ultraviolet rays in a state where the original plate for spacer formation is pressure-bonded to the coating film. A spacer is formed by peeling off the film. In the photolithography method, a material as exemplified in the above-mentioned 2P method is applied on a substrate, the coating film is exposed through a desired photomask for forming a spacer, and then developed to remove the spacer. Form. In addition, said (meth) acrylate means an acrylate or a methacrylate.

なお、スペーサーのその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 2.スペーサー側基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Since the other points of the spacer are the same as those described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of first embodiment 2. Spacer side substrate”, description thereof is omitted here.

iii)第1配向膜形成工程
次に、第1配向膜形成工程について説明する。第1配向膜形成工程は上記第1電極形成工程およびスペーサー形成工程により形成された、第1電極およびスペーサー上に第1配向膜を形成する工程である。第1配向膜形成工程においては、ラビング配向膜を形成してもよく、光配向膜を形成してもよい。
iii) First alignment film forming step Next, the first alignment film forming step will be described. The first alignment film forming step is a step of forming the first alignment film on the first electrode and the spacer formed by the first electrode forming step and the spacer forming step. In the first alignment film forming step, a rubbing alignment film may be formed, or a photo-alignment film may be formed.

a.光配向膜の形成方法
第1配向膜形成工程において光配向膜を形成するには、まず光配向膜の構成材料を有機溶剤で希釈した光配向膜形成用塗工液を電極層上に塗布し、乾燥させる。この場合に、光配向膜形成用塗工液中の光二量化反応性化合物または光異性化反応性化合物の含有量は、0.05質量%〜10質量%の範囲内であることが好ましく、0.2質量%〜2質量%の範囲内であることがより好ましい。含有量が上記範囲より少ないと、第1配向膜に適度な異方性を付与することが困難となり、逆に含有量が上記範囲より多いと、光配向膜形成用塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなるからである。
a. Forming method of photo-alignment film In order to form the photo-alignment film in the first alignment film forming step, first, a photo-alignment film-forming coating solution obtained by diluting the constituent material of the photo-alignment film with an organic solvent is applied on the electrode layer. ,dry. In this case, the content of the photodimerization reactive compound or photoisomerization reactive compound in the photoalignment film-forming coating solution is preferably in the range of 0.05% by mass to 10% by mass. More preferably, it is in the range of 2% by mass to 2% by mass. When the content is less than the above range, it becomes difficult to impart appropriate anisotropy to the first alignment film. Conversely, when the content is more than the above range, the viscosity of the photoalignment film forming coating solution is high. This is because it becomes difficult to form a uniform coating film.

光配向膜形成用塗工液の塗布方法としては、例えばスピンコート法、ロールコート法、ロッドバーコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法などを用いることができる。   As a coating method of the photo-alignment film forming coating solution, for example, a spin coating method, a roll coating method, a rod bar coating method, a spray coating method, an air knife coating method, a slot die coating method, a wire bar coating method and the like can be used. .

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

得られた膜には光配向処理を施すことによって異方性を付与する。具体的には、得られた膜に、偏光を制御した光を照射することにより、光励起反応を生じさせて異方性を付与することができる。照射する光の波長領域は、第1光配向膜の構成材料に応じて適宜選択すればよいが、紫外光域の範囲内、すなわち100nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは250nm〜380nmの範囲内である。   Anisotropy is imparted to the obtained film by performing a photo-alignment treatment. Specifically, by irradiating the obtained film with light whose polarization is controlled, an anisotropy can be imparted by causing a photoexcitation reaction. The wavelength range of the light to be irradiated may be appropriately selected according to the constituent material of the first photo-alignment film, but is preferably in the ultraviolet light range, that is, in the range of 100 nm to 400 nm, more preferably 250 nm. Within the range of ˜380 nm.

さらに、光配向膜の構成材料として、光異性化反応性化合物の中でも重合性モノマーを用いた場合には、光配向処理を行った後、加熱することにより、ポリマー化し、第1配向膜に付与された異方性を安定化することができる。   Furthermore, when a polymerizable monomer is used as a constituent material of the photo-alignment film, among the photoisomerization reactive compounds, after photo-alignment treatment, it is polymerized by heating and applied to the first alignment film. Anisotropy can be stabilized.

b.ラビング膜の形成方法
第1配向膜形成工程においてラビング膜を形成する方法としては特に限定されるものではなく、一般に液晶表示素子用のラビング膜の形成方法を適用することができる。
b. Method for forming rubbing film The method for forming the rubbing film in the first alignment film forming step is not particularly limited, and generally a method for forming a rubbing film for a liquid crystal display element can be applied.

c.その他
なお、第1配向膜の構成材料およびその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 2.スペーサー側基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
c. Others The constituent material and other points of the first alignment film are the same as those described in the above section “A-1. Liquid crystal display element of first embodiment 2. Spacer side substrate”. Description of is omitted.

(2)対向基板形成工程
次に、本態様の液晶表示素子の製造方法に用いる対向基板を形成する対向基板形成工程について説明する。対向基板形成工程は、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を形成する工程である。通常このような対向基板形成工程は、第2基板上に第2電極を形成する第2電極形成工程と、上記第2電極形成工程により形成された第2電極上に第2配向膜を形成する第2配向膜形成工程とからなる。
(2) Counter substrate forming step Next, a counter substrate forming step of forming a counter substrate used in the method for manufacturing a liquid crystal display element of this aspect will be described. The counter substrate forming step is a step of forming a counter substrate having a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode. Usually, in such a counter substrate forming process, a second electrode forming process for forming a second electrode on the second substrate, and a second alignment film is formed on the second electrode formed by the second electrode forming process. A second alignment film forming step.

i)第2電極形成工程
第2電極形成工程は、第2基板上に第2電極を形成する工程である。第2電極形成工程における第2電極の形成方法は、上述した「1.スペーサー側基板形成工程 i)第1電極形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
i) Second electrode forming step The second electrode forming step is a step of forming the second electrode on the second substrate. The method of forming the second electrode in the second electrode forming step is the same as that described in the above section “1. Spacer side substrate forming step i) First electrode forming step”, and the description thereof is omitted here. To do.

また、第2電極形成工程に用いる第2基板、第2電極の構成材料および第2電極に関するその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 3.対向基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In addition, regarding the second substrate used in the second electrode formation step, the constituent material of the second electrode, and other points related to the second electrode, the above-mentioned “A-1. Liquid crystal display element of the first aspect 3. Counter substrate” Since it is the same as that described in the above, description thereof is omitted here.

ii)第2配向膜形成工程
第2配向膜形成工程は、上記第2電極形成工程により形成された第2電極上に第2配向膜を形成する工程である。第2配向膜形成工程における第2配向膜の形成方法については、上記「1.スペーサー側基板形成工程 iii)第1配向膜形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
ii) Second alignment film forming step The second alignment film forming step is a step of forming a second alignment film on the second electrode formed by the second electrode forming step. The method of forming the second alignment film in the second alignment film forming step is the same as that described in the section “1. Spacer side substrate forming step iii) First alignment film forming step”. Description is omitted.

また、第2配向膜の構成材料およびその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 3.対向基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Further, the constituent material and other points of the second alignment film are the same as those described in the above-mentioned section “A-1. Liquid crystal display element of the first aspect 3. Counter substrate”. Is omitted.

(3)未硬化反応性液晶層の形成方法
次に本工程において、未硬化反応性液晶層形成する方法について説明する。本工程において未硬化反応性液晶層を形成する方法としては、反応性液晶を含む反応性液晶層形成用塗工液を塗布し、配向処理を行い、上記反応性液晶の配向状態を固定化する方法と、反応性液晶からなるドライフィルム等を予め形成し、これを積層する方法とを挙げることができるが、本態様においては、反応性液晶を含む反応性液晶層形成用塗工液を塗布し、配向処理を行い、上記反応性液晶の配向状態を固定化する方法が好ましい。このような方法によれば未硬化反応性液晶層形成工程を簡略化することが可能である利点を有するからである。
(3) Method for forming uncured reactive liquid crystal layer Next, a method for forming an uncured reactive liquid crystal layer in this step will be described. In this step, as a method of forming an uncured reactive liquid crystal layer, a reactive liquid crystal layer-forming coating liquid containing reactive liquid crystals is applied, alignment treatment is performed, and the alignment state of the reactive liquid crystals is fixed. Examples thereof include a method and a method of previously forming a dry film or the like made of reactive liquid crystals and laminating them. In this embodiment, a reactive liquid crystal layer forming coating liquid containing reactive liquid crystals is applied. Then, an alignment treatment is preferably performed to fix the alignment state of the reactive liquid crystal. This is because such a method has an advantage that the uncured reactive liquid crystal layer forming step can be simplified.

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

また、単一種の溶媒を使用しただけでは、上記反応性液晶等の溶解性が不十分であったり、第1配向膜が侵食されたりする場合がある。この場合には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、この不都合を回避することができる。上記の溶媒のなかにあって、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素類およびグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいのは、エーテル類またはケトン類と、グリコール系溶媒との混合系である。   Further, if only a single kind of solvent is used, the solubility of the reactive liquid crystal or the like may be insufficient, or the first alignment film may be eroded. In this case, this inconvenience can be avoided by using a mixture of two or more solvents. Among the above-mentioned solvents, hydrocarbons and glycol monoether acetate solvents are preferable as the sole solvent, and a mixed system of ethers or ketones and glycol solvent is preferable as the mixed solvent. It is.

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

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

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

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

本工程においては、上述したように塗布された反応性液晶を、第1配向膜または第2配向膜により配向させて液晶規則性を有する状態とする。すなわち、反応性液晶にネマチック相を発現させる。これは、通常はN−I転移点以下で熱処理する方法等の方法により行われる。ここで、N−I転移点とは、液晶相から等方相へ転移する温度を示すものである。   In this step, the reactive liquid crystal applied as described above is aligned by the first alignment film or the second alignment film to have liquid crystal regularity. That is, a nematic phase is developed in the reactive liquid crystal. This is usually performed by a method such as a method of performing a heat treatment below the NI transition point. Here, the NI transition point indicates the temperature at which the liquid crystal phase transitions to the isotropic phase.

上記未硬化反応性液晶層の厚みは、1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。未硬化反応性液晶層が上記範囲を超えて厚くなると平面性に優れた未硬化反応性液晶層を形成することが困難となる可能性あるからである。また、上記範囲よりも薄いと液晶表示素子を形成した際に、上記スペーサー側基板と上記対向基板との接着力が低くなってしまう場合があるからである。   The thickness of the uncured reactive liquid crystal layer is preferably in the range of 1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. This is because if the uncured reactive liquid crystal layer is thicker than the above range, it may be difficult to form an uncured reactive liquid crystal layer having excellent flatness. Further, if the thickness is smaller than the above range, the adhesive force between the spacer side substrate and the counter substrate may be lowered when the liquid crystal display element is formed.

なお、未硬化反応性液晶層形成工程に用いられる反応性液晶およびその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 1.反応性液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The reactive liquid crystal used in the step of forming the uncured reactive liquid crystal layer and other points are the same as those described in the section “A-1. Liquid crystal display element of the first aspect 1. Reactive liquid crystal layer”. Since it is the same, description here is abbreviate | omitted.

2.液晶表示素子用基板対形成工程
次に本態様における晶表示素子用基板対形成工程について説明する。本態様における液晶表示素子用基板対形成工程は、上記スペーサー側基板または上記対向基板のいずれか一方に形成された未硬化反応性液晶層を介して上記第1配向膜と上記第2配向膜とが向かい合うように上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接触させた後、上記未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶を固定化することにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する工程である。
2. Liquid crystal display element substrate pair forming step Next, the crystal display element substrate pair forming step in this embodiment will be described. In the liquid crystal display element substrate pair forming step in this aspect, the first alignment film and the second alignment film are formed via an uncured reactive liquid crystal layer formed on either the spacer-side substrate or the counter substrate. The spacer side substrate and the counter substrate are brought into contact with each other, and then the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer is fixed to bond the spacer side substrate and the counter substrate. This is a step of forming a liquid crystal display element substrate pair.

本工程において、上記未硬化反応性液晶層中に含まれる反応性液晶を固定化させる方法としては、反応性液晶を固定化することができ、かつ反応性液晶の固定化に伴って上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着できる方法であれば特に限定されない。通常、反応性液晶は重合性液晶材料を有するものであるため、このような方法としては重合性液晶材料の重合を活性化する活性放射線を照射する方法を好適に用いることができる。なお、ここでいう活性放射線とは、重合性液晶材料に対して重合を起こさせる能力がある放射線をいう。   In this step, as a method for fixing the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer, the reactive liquid crystal can be fixed, and the spacer side is fixed as the reactive liquid crystal is fixed. There is no particular limitation as long as the method can bond the substrate and the counter substrate. Usually, since the reactive liquid crystal has a polymerizable liquid crystal material, a method of irradiating actinic radiation that activates the polymerization of the polymerizable liquid crystal material can be suitably used as such a method. In addition, actinic radiation here means the radiation which has the capability to cause superposition | polymerization with respect to polymeric liquid crystal material.

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

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

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

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

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

また本工程においては、上述した硬化性樹脂を硬化して反応性配向層を形成する際に、上記スペーサー側基板および上記対向基板の少なくとも一方に形成された未硬化の樹脂からなるシール剤を同時に硬化させて、上記スペーサー側基板と上記対向基板との間にシール剤を形成しても良い。このように硬化処理により上記反応性配向層と上記シール剤を同時に形成することにより、本発明の製造方法を簡略化することができる。   Further, in this step, when forming the reactive alignment layer by curing the curable resin described above, a sealant made of uncured resin formed on at least one of the spacer side substrate and the counter substrate is simultaneously used. It may be cured to form a sealant between the spacer side substrate and the counter substrate. Thus, the manufacturing method of this invention can be simplified by forming the said reactive orientation layer and the said sealing compound simultaneously by a hardening process.

3.液晶層形成工程
次に、液晶層形成工程について説明する。液晶層形成工程は上記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を形成する工程である。
3. Liquid Crystal Layer Forming Step Next, the liquid crystal layer forming step will be described. The liquid crystal layer forming step is a step of forming a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair formed by the liquid crystal display element substrate pair forming step. .

本工程においては、液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に強誘電性液晶を注入することにより液晶層を形成することができる。本工程における強誘電性液晶の注入方法としては、特に限定されるものではなく、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができる。例えば、強誘電性液晶を含む液晶層形成用組成物を加温することにより等方性液体とした後にキャピラリー効果を利用して注入し、接着剤で封鎖する方法を用いることができる。上記強誘電性液晶は、上記液晶層形成用組成物を注入した後、徐冷することにより配列することができる。   In this step, a liquid crystal layer can be formed by injecting ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate of the liquid crystal display element substrate pair and the counter substrate. The method for injecting the ferroelectric liquid crystal in this step is not particularly limited, and a method generally used as a method for producing a liquid crystal cell can be used. For example, a method of forming an isotropic liquid by heating a composition for forming a liquid crystal layer containing a ferroelectric liquid crystal and then injecting it using the capillary effect and sealing with an adhesive can be used. The ferroelectric liquid crystal can be arranged by slowly cooling after injecting the liquid crystal layer forming composition.

なお、上記液晶層形成用組成物に用いられる強誘電性液晶および液晶層に関するその他の点については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 4.液晶層」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In addition, about the other point regarding the ferroelectric liquid crystal used for the said composition for liquid crystal layer formation, and a liquid crystal layer, what was described in the said "A-1. Liquid crystal display element of a 1st aspect 4. Liquid crystal layer" section. The description is omitted here.

4.その他
本態様に係る液晶表示素子の製造方法により得られる液晶表示素子の駆動方法および用途については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 5.その他」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
4). Others About the drive method and use of the liquid crystal display element obtained by the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this aspect, it is the same as what was described in the above-mentioned "A-1. Liquid crystal display element of 1st aspect 5. Others." Therefore, the description here is omitted.

B−2.第2態様の液晶表示素子の製造方法
次に、本発明の第2態様の液晶表示素子の製造方法について説明する。第2態様の液晶表示素子の製造方法は、第1基板と、上記第1基板上に形成された第1電極と、上記第1電極上に形成されたスペーサーと、上記第1電極および上記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、上記第2基板上に形成された第2電極と、上記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法であって、
上記第1配向膜上と、上記第2配向膜上とに互いに異なる組成の反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する未硬化反応性液晶層形成工程と、
上記未硬化反応性液晶層形成工程により上記第1配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層と、上記第2配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層とを向かい合わせて接触させた後、上記反応性液晶を固定化することにより、上記スペーサー側基板と上記対抗基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する液晶表示素子用基板対形成工程と、
上記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を形成する液晶層形成工程と、を有することを特徴とするものである。
B-2. Next, a method for manufacturing the liquid crystal display element of the second aspect of the present invention will be described. A method for manufacturing a liquid crystal display element according to a second aspect includes a first substrate, a first electrode formed on the first substrate, a spacer formed on the first electrode, the first electrode, and the spacer. A spacer side substrate having a first alignment film formed thereon, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode A method of manufacturing a liquid crystal display element using a counter substrate having:
An uncured reactive liquid crystal layer forming step of forming an uncured reactive liquid crystal layer containing reactive liquid crystals having different compositions on the first alignment film and the second alignment film;
The uncured reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film by the uncured reactive liquid crystal layer forming step and the uncured reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film are brought into contact with each other. Then, by fixing the reactive liquid crystal, the spacer-side substrate and the counter substrate are bonded to form a liquid crystal display element substrate pair,
A liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair formed by the liquid crystal display element substrate pair forming step. It is characterized by this.

次に、本態様の製造方法について図を参照しながら説明する。図6は本態様の製造方法の一例を示す工程図である。図6に示すように本態様の製造方法は、まず、第1基板1aと、上記第1基板1a上に形成された第1電極2aと、上記第1電極2a上に形成されたスペーサー4と、上記第1電極2aおよび上記スペーサー4上に形成された第1配向膜3aとを有するスペーサー側基板11、および、第2基板1bと、上記第2基板1b上に形成された第2電極2bと、上記第2電極2b上に形成された第2配向膜3bとを有する対向基板12を用意する(図6(a))。
次に、上記第1配向膜1a上と、上記第2配向膜2a上とに互いに異なる組成の反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層(5a’、5b’)を形成する(未硬化反応性液晶層形成工程:(図6(b))。
次に、上記第1配向膜3a上に形成された未硬化反応性液晶層5aと、上記第2配向膜3b上に形成された未硬化反応性液晶層5bとを向かい合わせて接触させた後、上記反応性液晶を固定化することにより、上記スペーサー側基板と上記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対30を形成する(液晶表示素子用基板対形成工程(図6(c))。
次に、上記液晶表示素子用基板対30のスペーサー側基板11と対向基板12との間に、強誘電性液晶からなる液晶層を注入した後、シール剤7により封止することにより液晶層6を形成する(液晶層形成工程:図6(d))。本態様は、上記工程により液晶表示素子を製造するものである。
Next, the manufacturing method of this aspect is demonstrated, referring a figure. FIG. 6 is a process diagram showing an example of the manufacturing method of this embodiment. As shown in FIG. 6, in the manufacturing method of this aspect, first, a first substrate 1a, a first electrode 2a formed on the first substrate 1a, a spacer 4 formed on the first electrode 2a, The spacer-side substrate 11 having the first electrode 2a and the first alignment film 3a formed on the spacer 4, the second substrate 1b, and the second electrode 2b formed on the second substrate 1b And a counter substrate 12 having the second alignment film 3b formed on the second electrode 2b is prepared (FIG. 6A).
Next, uncured reactive liquid crystal layers (5a ′, 5b ′) containing reactive liquid crystals having different compositions are formed on the first alignment film 1a and the second alignment film 2a (uncured reaction). Liquid crystal layer forming step: (FIG. 6B).
Next, the uncured reactive liquid crystal layer 5a formed on the first alignment film 3a and the uncured reactive liquid crystal layer 5b formed on the second alignment film 3b are brought into contact with each other. Then, by fixing the reactive liquid crystal, the spacer-side substrate and the counter substrate are bonded to form a liquid crystal display element substrate pair 30 (liquid crystal display element substrate pair forming step (FIG. 6C). ).
Next, after injecting a liquid crystal layer made of ferroelectric liquid crystal between the spacer side substrate 11 and the counter substrate 12 of the liquid crystal display element substrate pair 30, the liquid crystal layer 6 is sealed with a sealant 7. (Liquid crystal layer forming step: FIG. 6D). In this embodiment, a liquid crystal display element is manufactured by the above process.

本態様の液晶表示素子の製造方法によれば、上記第1配向膜上および上記第2配向膜上に未硬化反応性液晶層が形成されていることにより、配向膜のみを用いた場合よりも強誘電性液晶の配向が制御された液晶表示素子を得ることができる。また、上記第1配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶と、上記第2配向膜上に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶とが、異なる組成であることにより、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥やダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制し、強誘電性液晶を用いて単安定性の動作モードを実現することができる液晶表示を得ることができる。   According to the method for manufacturing a liquid crystal display element of this aspect, the uncured reactive liquid crystal layer is formed on the first alignment film and the second alignment film, so that the alignment film alone is used. A liquid crystal display element in which the orientation of the ferroelectric liquid crystal is controlled can be obtained. Moreover, the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer formed on the first alignment film, and the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer formed on the second alignment film. In order to obtain a liquid crystal display that can suppress the occurrence of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, and double domains, and can realize a monostable operation mode using a ferroelectric liquid crystal. Can do.

以下、本態様の液晶表示素子の製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the liquid crystal display element of this aspect is demonstrated.

1.未硬化反応性液晶層形成工程
本態様における未硬化反応性液晶層形成工程は、上記スペーサー側基板の第1配向膜上と、上記対向基板の第2配向膜上に、互いに異なる組成の反応性液晶を含む未硬化反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する工程である。本態様における未硬化反応性液晶層形成工程は、上記スペーサー側基板と、上記対向基板とに未硬化反応性液晶層を形成し、上記スペーサー側基板に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶の組成と、上記対向基板に形成された未硬化反応性液晶層に含まれる反応性液晶の組成とが異なる点において上記第1態様の液晶表示素子の製造方法と異なっている。
1. Uncured reactive liquid crystal layer forming step In the present embodiment, the uncured reactive liquid crystal layer forming step includes reactivities of different compositions on the first alignment film of the spacer side substrate and the second alignment film of the counter substrate. This is a step of forming an uncured reactive liquid crystal layer containing an uncured reactive liquid crystal containing liquid crystal. The uncured reactive liquid crystal layer forming step in this embodiment includes forming an uncured reactive liquid crystal layer on the spacer side substrate and the counter substrate, and including the uncured reactive liquid crystal layer formed on the spacer side substrate. This is different from the method for manufacturing the liquid crystal display element of the first aspect in that the composition of the reactive liquid crystal and the composition of the reactive liquid crystal contained in the uncured reactive liquid crystal layer formed on the counter substrate are different.

本態様における未硬化反応性液晶層形成工程は、上記スペーサー側基板の第1配向膜上と、上記対向基板の第2配向膜上に未硬化反応性液晶層を形成する方法は、上記「B−1.第1態様の液晶表示素子の製造方法 1.未硬化反応性液晶層形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In the uncured reactive liquid crystal layer forming step in this aspect, the method for forming the uncured reactive liquid crystal layer on the first alignment film of the spacer-side substrate and the second alignment film of the counter substrate is the above-mentioned “B 1. Manufacturing method of liquid crystal display element of first embodiment 1. Since it is the same as that described in the section of “Uncured reactive liquid crystal layer forming step”, description here is omitted.

また、本態様に用いられるスペーサー側基板を形成するスペーサー側基板形成工程、および、本態様に用いられる対向基板を形成する対向基板形成工程は、上記「B−1.第1態様の液晶表示素子の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Further, the spacer side substrate forming step for forming the spacer side substrate used in the present embodiment and the counter substrate forming step for forming the counter substrate used in the present embodiment include the above-mentioned “B-1. Liquid crystal display element of the first embodiment”. Since it is the same as that described in the section of “Manufacturing Method”, description thereof is omitted here.

2.その他
本態様における液晶表示素子用基板対形成工程および液晶層形成工程は、上記「B−1.第1態様の液晶表示素子の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
2. Others The liquid crystal display element substrate pair forming step and the liquid crystal layer forming step in this aspect are the same as those described in the above section “B-1. Method for producing liquid crystal display element in first aspect”. Description of is omitted.

本態様に係る液晶表示素子の製造方法により得られる液晶表示素子の駆動方法および用途については、上記「A−1.第1態様の液晶表示素子 6.その他」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   About the drive method and use of the liquid crystal display element obtained by the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this aspect, it is the same as that of what was described in the said "A-1. Liquid crystal display element of 1st aspect 6. Others". Therefore, the description here is omitted.

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

以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(1)実施例1
(スペーサーの作製)
2枚の表面に酸化インジウムスズ(ITO)薄膜を形成したガラス基板(100mm×100mm×0.7mm)のITO薄膜上に、感光性樹脂材料(JSR(株)製 NN780)をスピンコート法(2000rpm、10秒間)により塗布し、真空乾燥を行い、ホットプレートで90℃、3分間乾燥を行なった。その後、フォトリソグラフィー法により幅10μm、ピッチ1mmのストライプ状にパターニングし、230℃で30分間焼成した。これにより一方の基板に高さ1.5μmのスペーサーをガラス基板のITO薄膜上に形成した。
(1) Example 1
(Production of spacer)
A photosensitive resin material (NN780 manufactured by JSR Corporation) is spin-coated (2000 rpm) on an ITO thin film of a glass substrate (100 mm × 100 mm × 0.7 mm) having an indium tin oxide (ITO) thin film formed on two surfaces. For 10 seconds), vacuum drying, and drying at 90 ° C. for 3 minutes on a hot plate. Thereafter, patterning was performed in a stripe shape having a width of 10 μm and a pitch of 1 mm by a photolithography method, followed by baking at 230 ° C. for 30 minutes. Thus, a spacer having a height of 1.5 μm was formed on the ITO thin film of the glass substrate on one substrate.

次に、上記基板に下記式で表される化合物Iをシクロペンタノンに溶解(2質量%)した溶液をスピンコート法(1500rpm、15秒間)により塗布し、ホットプレートで130℃、10分間乾燥を行なった。その後、偏光紫外線光で100mJ露光して光配向処理を施し、スペーサー側基板と、対向基板とを作製した。   Next, a solution obtained by dissolving Compound I represented by the following formula in cyclopentanone (2% by mass) on the substrate is applied by spin coating (1500 rpm, 15 seconds), and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. Was done. Then, 100 mJ exposure was carried out with polarized ultraviolet light, the photo-alignment process was performed, and the spacer side board | substrate and the opposing board | substrate were produced.

上記対向基板の第2配向膜上に下記式で表される化合物IIをシクロペンタノンに溶解(5質量%)した溶液をスピンコート法(1500rpm、15秒間)により積層し、ホットプレートで55℃で3分間乾燥させた後、片方の基板にUV硬化シール材(LCB610:EHC社)をシールディスペンサーで塗布した。   A solution obtained by dissolving compound II represented by the following formula in cyclopentanone (5 mass%) on the second alignment film of the counter substrate was laminated by spin coating (1500 rpm, 15 seconds), and then heated at 55 ° C. on a hot plate. After drying for 3 minutes, a UV curable sealant (LCB610: EHC) was applied to one substrate with a seal dispenser.

Figure 0004509856
Figure 0004509856

次に、上記基板を偏光UV照射方向と平行に組み立て、圧力をかけながら無偏光紫外線を25℃で1000mJ/cm露光した。液晶は「R2301」(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用い、注入口上部に液晶を付着し、オーブンを用いて、ネマチック相−等方相転移温度より10℃〜20℃高い温度で注入を行いゆっくりと常温に戻した。 Next, the substrate was assembled in parallel with the polarized UV irradiation direction, and exposed to 1000 mJ / cm 2 of non-polarized ultraviolet rays at 25 ° C. while applying pressure. Use "R2301" (manufactured by AZ Electronic Materials) as the liquid crystal, attach the liquid crystal to the top of the injection port, and inject using the oven at a temperature 10 to 20 ° C higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature. Slowly returned to room temperature.

このようにして作製した液晶表示素子を偏光板のクロスニコル下に置き、先端径が1cmの棒により荷重100gで表示部の中央を押したところ、棒先の周囲に表示色の変化や液晶配向の乱れはみられなかった。   The liquid crystal display device thus produced was placed under the crossed Nicols of the polarizing plate, and when the center of the display unit was pushed with a load of 100 g with a bar having a tip diameter of 1 cm, a change in display color or liquid crystal alignment was made around the bar tip. There was no disturbance.

(2)比較例
2枚の表面に酸化インジウムスズ(ITO)薄膜を形成したガラス基板(100mm×100mm×0.7mm)のITO薄膜上に、感光性樹脂材料(JSR(株)製 NN780)をスピンコート法(2000rpm、10秒間)により塗布し、真空乾燥を行い、ホットプレートで90℃、3分間乾燥を行なった。その後、フォトリソグラフィー法により幅10μm、ピッチ1mmのストライプ状にパターニングし、230℃で30分間焼成した。これにより一方の基板に高さ1.5μmのスペーサーをガラス基板のITO薄膜上に形成した。
(2) Comparative Example A photosensitive resin material (NN780, manufactured by JSR Corporation) was placed on an ITO thin film of a glass substrate (100 mm × 100 mm × 0.7 mm) having an indium tin oxide (ITO) thin film formed on two surfaces. The coating was applied by a spin coating method (2000 rpm, 10 seconds), vacuum drying was performed, and drying was performed at 90 ° C. for 3 minutes on a hot plate. Thereafter, patterning was performed in a stripe shape having a width of 10 μm and a pitch of 1 mm by a photolithography method, followed by baking at 230 ° C. for 30 minutes. Thus, a spacer having a height of 1.5 μm was formed on the ITO thin film of the glass substrate on one substrate.

次に、上記基板に上記式で表される化合物Iをシクロペンタノンに溶解(2質量%)した溶液をスピンコート法(1500rpm、15秒間)により塗布し、ホットプレートで130℃、10分間乾燥を行なった。その後、偏光紫外線光で100mJ露光して光配向処理を施し、スペーサー側基板と対向基板とを形成した。   Next, a solution obtained by dissolving Compound I represented by the above formula in cyclopentanone (2% by mass) on the substrate is applied by spin coating (1500 rpm, 15 seconds), and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. Was done. Then, 100 mJ exposure was carried out with polarized ultraviolet light, the photo-alignment process was performed, and the spacer side board | substrate and the counter substrate were formed.

次に、片方の基板にUV硬化シール材(LCB610:EHC社)をシールディスペンサーで塗布した。基板を偏光UV照射方向と平行の状態に組み立て、圧力をかけながら無偏光紫外線を55℃で1000mJ/cm露光した。液晶は「R2301」(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用い、注入口上部に液晶を付着し、オーブンを用いて、ネマチック相−等方相転移温度より10℃〜20℃高い温度で注入を行いゆっくりと常温に戻した。 Next, a UV curable sealant (LCB610: EHC) was applied to one substrate with a seal dispenser. The substrate was assembled in a state parallel to the polarized UV irradiation direction, and exposed to 1000 mJ / cm 2 of non-polarized ultraviolet light at 55 ° C. while applying pressure. Use "R2301" (manufactured by AZ Electronic Materials) as the liquid crystal, attach the liquid crystal to the top of the injection port, and inject using the oven at a temperature 10 to 20 ° C higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature. Slowly returned to room temperature.

このようにして作製した液晶表示素子を偏光板のクロスニコル下に置き、先端径が1cmの棒により荷重100gで表示部の中央を押したところ、棒先の周囲に表示色の変化が現れ、液晶配向の秩序の破壊が起こった。   When the liquid crystal display device thus fabricated was placed under the crossed Nicols of the polarizing plate and the center of the display unit was pushed with a load having a tip diameter of 1 cm with a load of 100 g, a change in display color appeared around the bar tip, Disruption of the order of liquid crystal alignment occurred.

(3)実施例2
上記化合物IIをアデカキラコールPLC−7209(旭電化工業社製)に変更したこと以外は、上記実施例1と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
この液晶表示素子を偏光板のクロスニコル下に置き、先端径が1cmの棒により荷重100gで表示部の中央を押したところ、棒先の周囲に表示色の変化や液晶配向の乱れはみられなかった。
(3) Example 2
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound II was changed to Adeka Kiracol PLC-7209 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
When this liquid crystal display element was placed under the crossed Nicols of a polarizing plate and the center of the display part was pushed with a load having a tip diameter of 1 cm and a load of 100 g, a change in display color and disorder of liquid crystal orientation were observed around the bar tip. There wasn't.

(4)実施例3
上記化合物IIをアデカキラコールPLC−7183(旭電化工業社製)に変更したこと以外は、上記実施例1と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
この液晶表示素子を偏光板のクロスニコル下に置き、先端径が1cmの棒により荷重100gで表示部の中央を押したところ、棒先の周囲に表示色の変化や液晶配向の乱れはみられなかった。
(4) Example 3
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compound II was changed to Adeka Kiracol PLC-7183 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
When this liquid crystal display element was placed under the crossed Nicols of a polarizing plate and the center of the display part was pushed with a bar having a tip diameter of 1 cm with a load of 100 g, a change in display color and disorder of liquid crystal alignment were observed around the bar tip. There wasn't.

(5)実施例4
上記実施例1と同様の方法により、スペーサー側基板と、対向基板とを形成した。次に、上記スペーサー側基板の第1配向膜上にアデカキラコールPLC−7209(旭電化工業社製)をシクロペンタノンに溶解(5質量%)した溶液をスピンコート法(1500rpm、15秒間)により積層し、ホットプレートで55℃、3分間乾燥させた。一方、上記対向基板の第2配向膜上にアデカキラコールPLC−7183(旭電化工業社製)をシクロペンタノンに溶解(5質量%)した溶液をスピンコート法(1500rpm、15秒間)により積層し、ホットプレートで55℃、3分間乾燥させた。
上記スペーサー側基板または上記対向基板のうち、片方の基板にUV硬化シール材(LCB610:EHC社)をシールディスペンサーで塗布した。基板を偏光UV照射方向と平行に組み立て、圧力をかけながら無偏光紫外線を55℃で1000mJ/cm露光した。液晶は「R2301」(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用い、注入口上部に液晶を付着し、オーブンを用いて、ネマチック相−等方相転移温度より10℃〜20℃高い温度で注入を行いゆっくりと常温に戻した。
この液晶パネルを偏光板のクロスニコル下に置き、先端径が1cmの棒により荷重100gで表示部の中央を押したところ、棒先の周囲に表示色の変化や液晶配向の乱れはみられなかった。
(5) Example 4
The spacer side substrate and the counter substrate were formed by the same method as in Example 1 above. Next, a solution in which Adeka Kiracol PLC-7209 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) is dissolved in cyclopentanone (5% by mass) on the first alignment film of the spacer side substrate is spin-coated (1500 rpm, 15 seconds). And dried on a hot plate at 55 ° C. for 3 minutes. On the other hand, a solution prepared by dissolving Adeka Kiracol PLC-7183 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) in cyclopentanone (5 mass%) on the second alignment film of the counter substrate is laminated by spin coating (1500 rpm, 15 seconds). And dried on a hot plate at 55 ° C. for 3 minutes.
A UV curable sealant (LCB610: EHC) was applied to one of the spacer side substrate and the counter substrate with a seal dispenser. The substrate was assembled parallel to the polarized UV irradiation direction, and exposed to 1000 mJ / cm 2 of non-polarized ultraviolet light at 55 ° C. while applying pressure. Use "R2301" (manufactured by AZ Electronic Materials) as the liquid crystal, attach the liquid crystal to the top of the injection port, and inject using the oven at a temperature 10 to 20 ° C higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature. Slowly returned to room temperature.
When this liquid crystal panel was placed under the crossed Nicols of a polarizing plate and the center of the display unit was pushed with a load of 100 g with a bar with a tip diameter of 1 cm, no change in display color or disorder of liquid crystal alignment was observed around the bar tip. It was.

本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子に用いられるスペーサー側基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the spacer side board | substrate used for the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子に用いられるスペーサー側基板の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the spacer side board | substrate used for the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 強誘電性液晶の印加電圧に対する透過率の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the transmittance | permeability with respect to the applied voltage of a ferroelectric liquid crystal. 強誘電性液晶の有する相系列の相違による配向の違いを示した図である。It is the figure which showed the difference in orientation by the difference in the phase sequence which a ferroelectric liquid crystal has. 強誘電性液晶の配向欠陥であるダブルドメインを示した写真である。It is the photograph which showed the double domain which is the orientation defect of a ferroelectric liquid crystal. 液晶分子の挙動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the behavior of a liquid crystal molecule.

符号の説明Explanation of symbols

1a … 第1基板
1b … 第2基板
2a … 第1電極
2b … 第2電極
3a … 第1配向膜
3b … 第2配向膜
4 … スペーサー
51、52 … 反応性液晶層
5’、5a’、5b’ … 未硬化反応性液晶層
6 … 液晶層
7 … シール剤
8a、8b … 偏光板
10a、10b … 液晶表示素子
11 … スペーサー側基板
12 … 対向基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... 1st board | substrate 1b ... 2nd board | substrate 2a ... 1st electrode 2b ... 2nd electrode 3a ... 1st alignment film 3b ... 2nd alignment film 4 ... Spacer 51, 52 ... Reactive liquid crystal layer 5 ', 5a', 5b '... Uncured reactive liquid crystal layer 6 ... Liquid crystal layer 7 ... Sealing agent 8a, 8b ... Polarizing plate 10a, 10b ... Liquid crystal display element 11 ... Spacer side substrate 12 ... Counter substrate

Claims (11)

第1基板と、前記第1基板上に形成された第1電極と、前記第1電極上に形成されたスペーサーと、前記第1電極および前記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、前記第2基板上に形成された第2電極と、前記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を、前記第1配向膜と、前記第2配向膜とが向かい合うように配置し、前記スペーサー側基板および前記対向基板間に強誘電性液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記第1配向膜上または前記第2配向膜上のいずれか一方のみに、ネマチック相を発現する反応性液晶を液晶規則性を有する状態で固定化してなる反応性液晶層が形成されており、かつ、前記スペーサー側基板と前記対向基板とが、前記反応性液晶層を介して接着されており、
前記強誘電性液晶が、スメクチックA相を経由しない相系列を有し、ハーフV字型スイッチング(half−V shaped switching)特性を示し、単安定化されており、電圧変化による階調表示を可能とするものであり、
さらに前記強誘電性液晶が、前記液晶層にてモノドメイン配向を示すことを特徴とする液晶表示素子。
A first substrate; a first electrode formed on the first substrate; a spacer formed on the first electrode; and a first alignment film formed on the first electrode and the spacer. A counter substrate having a spacer-side substrate, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode is used as the first alignment film. And a liquid crystal display element that is disposed so as to face the second alignment film, and a liquid crystal layer made of a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the spacer-side substrate and the counter substrate,
A reactive liquid crystal layer formed by fixing a reactive liquid crystal expressing a nematic phase in a state having liquid crystal regularity is formed only on either the first alignment film or the second alignment film, And the said spacer side board | substrate and the said opposing board | substrate are adhere | attached through the said reactive liquid crystal layer,
The ferroelectric liquid crystal has a phase sequence that does not pass through the smectic A phase, exhibits half-V-shaped switching characteristics, is mono-stabilized, and can display gradations by changing the voltage. And
Furthermore, the ferroelectric liquid crystal exhibits monodomain alignment in the liquid crystal layer.
前記反応性液晶が、重合性液晶モノマーを有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the reactive liquid crystal includes a polymerizable liquid crystal monomer. 前記重合性液晶モノマーが、モノアクリレートモノマーまたはジアクリレートモノマー
であることを特徴とする請求項に記載の液晶表示素子。
The liquid crystal display element according to claim 2 , wherein the polymerizable liquid crystal monomer is a monoacrylate monomer or a diacrylate monomer.
前記ジアクリレートモノマーが、下記式(1)で表される化合物であることを特徴とする請求項に記載の液晶表示素子。
Figure 0004509856
(ここで、式中のXは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表し、mは2〜20の範囲内の整数を表す。)
The liquid crystal display element according to claim 3 , wherein the diacrylate monomer is a compound represented by the following formula (1).
Figure 0004509856
(Here, X is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkenyl having 1 to 20 carbon atoms, alkyloxy having 1 to 20 carbon atoms, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, formyl, carbon Represents an alkylcarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy having 1 to 20 carbon atoms, halogen, cyano or nitro, and m represents an integer within the range of 2 to 20.)
前記ジアクリレートモノマーが、下記式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項に記載の液晶表示素子。
Figure 0004509856
(ここで、式中のZ21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表し、lおよびmは、0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。また、式中Rは、水素、または炭素数1〜5のアルキルを示す。)
The liquid crystal display element according to claim 3 , wherein the diacrylate monomer is a compound represented by the following formula (2).
Figure 0004509856
(Wherein Z 21 and Z 22 in the formula are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C Represents ≡C—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —, l and m represent 0 or 1, and n represents a range of 2 to 8 (In the formula, R represents hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbon atoms.)
前記第1配向膜および前記第2配向膜が、光配向膜であることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 5, wherein the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films. 前記光配向膜の構成材料が、光反応を生じることにより前記光配向膜に異方性を付与する光反応型の材料、または光異性化反応を生じることにより前記光配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含む光異性化型の材料であることを特徴とする請求項に記載の液晶表示素子。 The constituent material of the photo-alignment film is a photo-reactive material that imparts anisotropy to the photo-alignment film by causing a photoreaction, or anisotropy to the photo-alignment film by causing a photoisomerization reaction. The liquid crystal display element according to claim 6 , which is a photoisomerization type material containing a photoisomerization reactive compound to be imparted. 前記スペーサー側基板と前記対向基板との間に、紫外線硬化性樹脂からなるシール剤を有することを特徴とする、請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a sealing agent made of an ultraviolet curable resin between the spacer side substrate and the counter substrate. 薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス方式により駆動させることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 8 , wherein the liquid crystal display element is driven by an active matrix method using a thin film transistor. フィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させるものであることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 9 , wherein the liquid crystal display element is driven by a field sequential color system. 第1基板と、前記第1基板上に形成された第1電極と、前記第1電極上に形成されたスペーサーと、前記第1電極および前記スペーサー上に形成された第1配向膜とを有するスペーサー側基板、および、第2基板と、前記第2基板上に形成された第2電極と、前記第2電極上に形成された第2配向膜とを有する対向基板を用いる液晶表示素子の製造方法であって、
前記第1配向膜上または前記第2配向膜上のいずれか一方のみに、ネマチック相を発現する反応性液晶を含む未硬化反応性液晶層を形成する未硬化反応性液晶層形成工程と、
前記未硬化反応性液晶層形成工程により形成された未硬化反応性液晶層を介して前記第1配向膜と前記第2配向膜とが向かい合うように前記スペーサー側基板と前記対向基板とを接触させた後、前記反応性液晶を液晶規則性を有する状態で固定化することにより、前記スペーサー側基板と前記対向基板とを接着させて液晶表示素子用基板対を形成する液晶表示素子用基板対形成工程と、
前記液晶表示素子用基板対形成工程により形成された液晶表示素子用基板対のスペーサー側基板と対向基板との間に、スメクチックA相を経由しない相系列を有し、ハーフV字型スイッチング(half−V shaped switching)特性を示す強誘電性液晶を注入した後、徐冷することにより前記強誘電性液晶を配列させ、前記強誘電性液晶が単安定化され、モノドメイン配向を示す液晶層を形成する液晶層形成工程と、
を有し、電圧変化による階調表示が可能である液晶表示素子を製造することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
A first substrate; a first electrode formed on the first substrate; a spacer formed on the first electrode; and a first alignment film formed on the first electrode and the spacer. Manufacturing of a liquid crystal display device using a counter substrate having a spacer side substrate, a second substrate, a second electrode formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode A method,
An uncured reactive liquid crystal layer forming step of forming an uncured reactive liquid crystal layer containing a reactive liquid crystal expressing a nematic phase only on either the first alignment film or the second alignment film;
The spacer side substrate and the counter substrate are brought into contact so that the first alignment film and the second alignment film face each other through the uncured reactive liquid crystal layer formed in the uncured reactive liquid crystal layer forming step. Then, the reactive liquid crystal is fixed in a state having liquid crystal regularity , thereby bonding the spacer side substrate and the counter substrate to form a liquid crystal display element substrate pair. Process,
The liquid crystal display element substrate pair forming step includes a phase sequence that does not pass through the smectic A phase between the spacer-side substrate and the counter substrate of the liquid crystal display element substrate pair, and a half V-shaped switching (half) After injecting a ferroelectric liquid crystal exhibiting -V shaped switching) characteristics, the ferroelectric liquid crystal is aligned by slow cooling, and a liquid crystal layer in which the ferroelectric liquid crystal is mono-stabilized and exhibits monodomain alignment A liquid crystal layer forming step to be formed;
And a liquid crystal display element capable of gradation display by voltage change.
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