JP4848918B2 - Manufacturing method of liquid crystal display element - Google Patents

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本発明は、液晶滴下(One Drop Fill:ODF)方式による、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal by a liquid crystal dropping (One Drop Fill: ODF) method.

液晶表示素子は薄型で低消費電力などといった特徴から、大型ディスプレイから携帯情報端末までその用途を広げており、その開発が活発に行われている。これまで液晶表示素子は、TN方式、STNのマルチプレックス駆動、TNに薄層トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス駆動等が開発され実用化されているが、これらはネマチック液晶を用いているために、液晶材料の応答速度が数ms〜数十msと遅く、動画表示に十分対応しているとはいえない。これに対し、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。   Liquid crystal display elements have been widely used from large displays to portable information terminals because of their thinness and low power consumption, and their development is actively underway. So far, liquid crystal display elements have been developed and put to practical use, such as TN mode, STN multiplex drive, and active matrix drive using thin layer transistors (TFTs) for TN, but these use nematic liquid crystals. In addition, the response speed of the liquid crystal material is as slow as several ms to several tens of ms, and it cannot be said that it is sufficiently compatible with moving image display. 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.

近年、液晶の封入方法として、液晶滴下方式が注目されている。これは、一対の基板の一方に液晶封入領域を囲むようにシール剤を塗布し、基板上に液晶を滴下し、次いで両基板間を十分に減圧した状態で両基板を重ね合わせ、シール剤を介して貼り合わせるというものである。液晶滴下方式は、真空注入方式に比べて、液晶封入工程に要する時間が大幅に短縮されるという利点を有する。   In recent years, a liquid crystal dropping method has attracted attention as a liquid crystal sealing method. This is because a sealing agent is applied to one of a pair of substrates so as to surround a liquid crystal sealing region, liquid crystal is dropped on the substrate, and then both substrates are superposed in a state where the pressure between both substrates is sufficiently reduced. It sticks together. The liquid crystal dropping method has an advantage that the time required for the liquid crystal sealing step is significantly shortened as compared with the vacuum injection method.

一般に、強誘電性液晶は、ネマチック液晶に比べて粘度が高い。そのため、強誘電性液晶を滴下する際には、あらかじめ強誘電性液晶が低粘度状態になる温度(強誘電性液晶がコレステリック相、ネマチック相または等方相の状態になる温度)に、強誘電性液晶を加温することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、このとき、強誘電性液晶を滴下する基板を、強誘電性液晶のネマチック相−等方相転移温度付近にあらかじめ加熱する、あるいは、スメクチックA相−コレステリック相転移温度より高くコレステリック相−等方相転移温度以下である温度にあらかじめ加熱することが開示されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。
In general, a ferroelectric liquid crystal has a higher viscosity than a nematic liquid crystal. Therefore, when the ferroelectric liquid crystal is dropped, the ferroelectric liquid crystal is previously set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal is in a low viscosity state (a temperature at which the ferroelectric liquid crystal is in a cholesteric phase, a nematic phase, or an isotropic phase). It has been disclosed to heat a conductive liquid crystal (see, for example, Patent Document 1).
At this time, the substrate on which the ferroelectric liquid crystal is dropped is preheated to the vicinity of the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the ferroelectric liquid crystal, or the smectic A phase-cholesteric phase transition temperature higher than the cholesteric phase-etc. It has been disclosed to preheat to a temperature that is equal to or lower than the phase transition temperature (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

特開平6−160874号公報JP-A-6-160874 特開平6−194615号公報JP-A-6-194615 特開平10−186384号公報JP-A-10-186384

しかしながら、液晶滴下方式では、基板上に強誘電性液晶を滴下する間中、強誘電性液晶が空気に曝されており、さらには強誘電性液晶が空気に曝された状態で加温されるため、強誘電性液晶が劣化するおそれがある。   However, in the liquid crystal dropping method, the ferroelectric liquid crystal is exposed to air while the ferroelectric liquid crystal is dropped on the substrate, and further, the ferroelectric liquid crystal is heated while being exposed to the air. Therefore, the ferroelectric liquid crystal may be deteriorated.

また、この方式では、上述したように強誘電性液晶も基板も加熱されており、基板上に滴下された強誘電性液晶が等方相状態にある場合には、無色透明になる。このため、強誘電性液晶が基板上の所望の位置に滴下されたか否かを視認することが困難である。さらに、コレステリック相またはネマチック相の状態にある強誘電性液晶は、粘度が比較的低いために、滴下位置にとどまっておらず、濡れ拡がってしまうので、部分的に強誘電性液晶が滴下されていない領域があっても、その領域を正確に特定することが困難である。また、一般に透明液体の滴下不良を目視以外の手段で検査するには時間がかかるため、一方の基板上に強誘電性液晶を滴下し、2枚の基板を貼り合わせて、出来上がった液晶表示素子について欠陥を最終的に検査する場合が多い。このため、液晶表示素子の歩留まりが低下する。   Further, in this method, the ferroelectric liquid crystal and the substrate are heated as described above, and when the ferroelectric liquid crystal dropped on the substrate is in an isotropic phase state, it becomes colorless and transparent. For this reason, it is difficult to visually recognize whether or not the ferroelectric liquid crystal is dropped at a desired position on the substrate. Further, since the ferroelectric liquid crystal in the cholesteric phase or nematic phase has a relatively low viscosity, it does not stay at the dropping position but spreads out. Therefore, the ferroelectric liquid crystal is partially dropped. Even if there is no area, it is difficult to accurately identify the area. Also, since it generally takes time to inspect the defective dropping of the transparent liquid by means other than visual observation, a ferroelectric liquid crystal is dropped on one substrate, and the two substrates are bonded together, and the resulting liquid crystal display element In many cases, defects are finally inspected. For this reason, the yield of a liquid crystal display element falls.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、歩留まりの高い、強誘電性液晶を用いた液晶滴下方式による液晶表示素子の製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display element by a liquid crystal dropping method using a ferroelectric liquid crystal having a high yield.

上記目的を達成するために、本発明は、第1基材上に第1電極層および第1配向膜がこの順に積層された液晶側基板を、上記強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定した後に、上記液晶側基板の第1配向膜上に塗布された上記強誘電性液晶がスメクチック相状態となるように、上記第1配向膜上に上記強誘電性液晶を塗布する液晶塗布工程と、上記強誘電性液晶の塗布欠陥の有無を検査する検査工程と、上記検査工程にて塗布欠陥が検出された場合に、上記第1配向膜上の欠陥部分に上記強誘電性液晶を吐出法によって塗布する修正工程と、上記強誘電性液晶が塗布された液晶側基板、ならびに、第2基材上に第2電極層および第2配向膜がこの順に積層された対向基板を貼り合わせる基板貼り合わせ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。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a liquid crystal side substrate in which a first electrode layer and a first alignment film are laminated in this order on a first substrate is set at a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase. After the setting, a liquid crystal application step of applying the ferroelectric liquid crystal on the first alignment film so that the ferroelectric liquid crystal applied on the first alignment film of the liquid crystal side substrate is in a smectic phase state. And an inspection process for inspecting for the presence or absence of a coating defect in the ferroelectric liquid crystal, and when the application defect is detected in the inspection process, the ferroelectric liquid crystal is discharged to a defective portion on the first alignment film. A substrate in which a correction step applied by a method, a liquid crystal side substrate coated with the ferroelectric liquid crystal, and a counter substrate in which a second electrode layer and a second alignment film are laminated in this order on a second base material are bonded together And a bonding process. To provide a method of manufacturing a liquid crystal display device.

本発明によれば、液晶側基板を強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定するので、液晶側基板上に塗布された強誘電性液晶を瞬時にスメクチック相を示す温度まで冷やすことができる。また、基板上に塗布された直後の強誘電性液晶がスメクチック相状態にある場合には、強誘電性液晶が白濁しているため、強誘電性液晶の塗布欠陥を容易に検出することができる。さらに、塗布欠陥が検出された場合には、欠陥部分に強誘電性液晶を塗布して、塗布欠陥を修正することができる。これにより、歩留まりを向上させることが可能となる。
また一般に、スメクチック相状態の強誘電性液晶は粘度が比較的高いので、液晶側基板上に強誘電性液晶を塗布しても容易には濡れ拡がらない。このため、液晶塗布工程にて強誘電性液晶が空気に触れる面積を小さくすることができる。さらに一般に、強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度は室温付近であるので、液晶側基板の温度を室温に設定することができる。したがって、液晶塗布工程での強誘電性液晶の劣化を抑制することが可能となる。
According to the present invention, since the liquid crystal side substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase, the ferroelectric liquid crystal applied on the liquid crystal side substrate can be instantaneously cooled to a temperature at which the smectic phase is exhibited. . In addition, when the ferroelectric liquid crystal immediately after being applied on the substrate is in a smectic phase state, the ferroelectric liquid crystal is clouded, so that a coating defect of the ferroelectric liquid crystal can be easily detected. . Further, when a coating defect is detected, a ferroelectric liquid crystal can be applied to the defective portion to correct the coating defect. As a result, the yield can be improved.
In general, since the ferroelectric liquid crystal in the smectic phase state has a relatively high viscosity, even if the ferroelectric liquid crystal is applied on the liquid crystal side substrate, it does not easily spread. For this reason, it is possible to reduce the area where the ferroelectric liquid crystal comes into contact with air in the liquid crystal coating process. More generally, since the temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase is around room temperature, the temperature of the liquid crystal side substrate can be set to room temperature. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the ferroelectric liquid crystal in the liquid crystal application process.

上記発明においては、上記液晶塗布工程にて、上記第1配向膜上に上記強誘電性液晶を塗布する前に、上記強誘電性液晶をネマチック相または等方相を示す温度に加温し、上記強誘電性液晶の塗布方法が吐出法であることが好ましい。吐出法を用いることにより、強誘電性液晶が流動する際に生じる配向乱れを効果的に抑制することができるからである。また、吐出法を用いる場合には、強誘電性液晶をネマチック相または等方相を示す温度に加温することにより、強誘電性液晶を安定して吐出することができる。   In the above invention, in the liquid crystal application step, before applying the ferroelectric liquid crystal on the first alignment film, the ferroelectric liquid crystal is heated to a temperature showing a nematic phase or an isotropic phase, The ferroelectric liquid crystal coating method is preferably a discharge method. This is because the use of the discharge method can effectively suppress the alignment disorder that occurs when the ferroelectric liquid crystal flows. Further, when the ejection method is used, the ferroelectric liquid crystal can be stably ejected by heating the ferroelectric liquid crystal to a temperature showing a nematic phase or an isotropic phase.

また上記発明においては、上記強誘電性液晶の塗布方法がスクリーン印刷法であってもよい。スクリーン印刷法を用いた場合にも、強誘電性液晶が流動する際に生じる配向乱れを効果的に抑制することができるからである。   In the invention, the ferroelectric liquid crystal coating method may be a screen printing method. This is because even when the screen printing method is used, the alignment disorder generated when the ferroelectric liquid crystal flows can be effectively suppressed.

さらに本発明においては、上記液晶側基板が共通電極基板であり、上記対向基板が薄膜トランジスタ(以下、TFTと略す場合がある。)基板であることが好ましい。共通電極基板はTFT基板よりも製造コストが安いため、液晶側基板が共通電極基板であれば、仮に強誘電性液晶の塗布欠陥があり修正不可能であったとしても、ロスコストを少なくすることができるからである。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, and the counter substrate is a thin film transistor (hereinafter sometimes abbreviated as TFT) substrate. Since the common electrode substrate is less expensive to manufacture than the TFT substrate, if the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, the loss cost may be reduced even if there is a coating defect in the ferroelectric liquid crystal that cannot be corrected. Because it can.

以下、本発明の液晶表示素子の製造方法について詳細に説明する。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、第1基材上に第1電極層および第1配向膜がこの順に積層された液晶側基板を、上記強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定した後に、上記液晶側基板の第1配向膜上に塗布された上記強誘電性液晶がスメクチック相状態となるように、上記第1配向膜上に上記強誘電性液晶を塗布する液晶塗布工程と、上記強誘電性液晶の塗布欠陥の有無を検査する検査工程と、上記検査工程にて塗布欠陥が検出された場合に、上記第1配向膜上の欠陥部分に上記強誘電性液晶を吐出法によって塗布する修正工程と、上記強誘電性液晶が塗布された液晶側基板、ならびに、第2基材上に第2電極層および第2配向膜がこの順に積層された対向基板を貼り合わせる基板貼り合わせ工程とを有することを特徴とするものである。
Hereafter, the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated in detail.
In the method for producing a liquid crystal display element of the present invention, a liquid crystal side substrate in which a first electrode layer and a first alignment film are laminated in this order on a first substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase. A liquid crystal application step of applying the ferroelectric liquid crystal on the first alignment film so that the ferroelectric liquid crystal applied on the first alignment film of the liquid crystal side substrate is in a smectic phase state; An inspection process for inspecting the presence or absence of a coating defect in the ferroelectric liquid crystal, and a method for discharging the ferroelectric liquid crystal to a defective portion on the first alignment film when a coating defect is detected in the inspection process. A step of applying a correction step, a liquid crystal side substrate coated with the above-mentioned ferroelectric liquid crystal, and a substrate pasting a counter substrate in which a second electrode layer and a second alignment film are laminated in this order on a second base material And a combining step Than is.

本発明の液晶表示素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。図1〜図3は本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す図であり、図2(a)は図1のA−A線断面図であり、図2(b)は図3のB−B線断面図である。   The manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated referring drawings. 1-3 is a figure which shows an example of the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention, FIG.2 (a) is the sectional view on the AA line of FIG. 1, FIG.2 (b) is FIG. It is a BB sectional view.

まず、図1および図2(a)に示すように、液晶側基板2aを強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定し、また塗布される強誘電性液晶を強誘電性液晶が等方相を示す温度に加温して、インクジェット装置を用いて、液晶側基板2aの第1配向膜7a上に強誘電性液晶3を連点状にストライプ状に塗布する(液晶塗布工程)。次に、図1に示すように、強誘電性液晶3の塗布欠陥の有無を検査する(検査工程)。   First, as shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the liquid crystal side substrate 2a is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase, and the ferroelectric liquid crystal to be applied is isotropic. The ferroelectric liquid crystal 3 is applied to the first alignment film 7a of the liquid crystal side substrate 2a in the form of a stripe in the form of stripes by using an ink jet device (liquid crystal application step). Next, as shown in FIG. 1, the presence or absence of a coating defect of the ferroelectric liquid crystal 3 is inspected (inspection process).

ここで、本発明に用いられる強誘電性液晶の相系列としては、例えば、降温過程において、等方相−ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、等方相−ネマチック(N)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、等方相−ネマチック(N)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、等方相−ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、などを挙げることができる。 Here, the phase series of the ferroelectric liquid crystal used in the present invention includes, for example, an isotropic phase-nematic (N) phase-cholesteric (Ch) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase and phase in the temperature lowering process. Change, isotropic phase-nematic (N) phase-chiral smectic C (SmC * ) phase change, isotropic phase-nematic (N) phase-smectic A (SmA) phase-chiral smectic C (SmC) * ) What changes phase with phase, Isotropic phase-Nematic (N) phase-Cholesteric (Ch) phase-Smectic A (SmA) phase-What changes phase with chiral smectic C (SmC * ) phase, etc. Can do.

なお、強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度とは、強誘電性液晶がカイラルスメクチックC(SmC)相、スメクチックA(SmA)相等のスメクチック相を示す温度をいう。 The temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase refers to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase such as a chiral smectic C (SmC * ) phase or a smectic A (SmA) phase.

上記の例においては、強誘電性液晶3は等方相を示す温度に加温されているが、液晶側基板2aは強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定されているので、強誘電性液晶の温度よりも液晶側基板の温度の方が低い。また、強誘電性液晶がネマチック相を示す温度に加温されている場合においても、強誘電性液晶の温度よりも液晶側基板の温度の方が低くなる。このため、液晶側基板上に塗布された強誘電性液晶は瞬時に冷やされて、スメクチック相の状態となる。   In the above example, the ferroelectric liquid crystal 3 is heated to a temperature exhibiting an isotropic phase, but the liquid crystal side substrate 2a is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase. The temperature of the liquid crystal side substrate is lower than the temperature of the crystalline liquid crystal. Further, even when the ferroelectric liquid crystal is heated to a temperature exhibiting a nematic phase, the temperature of the liquid crystal side substrate becomes lower than the temperature of the ferroelectric liquid crystal. For this reason, the ferroelectric liquid crystal applied on the liquid crystal side substrate is instantaneously cooled to a smectic phase.

一般に、等方相状態の強誘電性液晶は無色透明であるが、スメクチック相状態の強誘電性液晶は白濁している。本発明においては、液晶側基板上に塗布された強誘電性液晶は瞬時に冷やされてスメクチック相の状態になるので、液晶側基板の所望の位置に強誘電性液晶が塗布されたか否かを視認することが可能となる。例えば図1に示すように、強誘電性液晶3の塗布欠陥を目視等により容易に検出することができる。   In general, the ferroelectric liquid crystal in the isotropic phase state is colorless and transparent, but the ferroelectric liquid crystal in the smectic phase state is cloudy. In the present invention, since the ferroelectric liquid crystal applied on the liquid crystal side substrate is instantaneously cooled to a smectic phase state, it is determined whether or not the ferroelectric liquid crystal is applied to a desired position on the liquid crystal side substrate. Visual recognition is possible. For example, as shown in FIG. 1, a coating defect of the ferroelectric liquid crystal 3 can be easily detected visually.

次に、図1に示すように、強誘電性液晶3の塗布欠陥が検出された場合には、図3に示すように、強誘電性液晶を強誘電性液晶が等方相を示す温度に加温し、インクジェット装置を用いて、液晶側基板2a上の欠陥部分11に強誘電性液晶3を吐出する(修正工程)。   Next, as shown in FIG. 1, when a coating defect of the ferroelectric liquid crystal 3 is detected, as shown in FIG. 3, the ferroelectric liquid crystal is brought to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase. Heating is performed, and the ferroelectric liquid crystal 3 is discharged to the defective portion 11 on the liquid crystal side substrate 2a using an ink jet device (correction step).

本発明においては、上述したように、液晶側基板を強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定することにより、液晶側基板の所望の位置に強誘電性液晶が塗布されたか否かを視認することができるので、欠陥部分に強誘電性液晶を吐出することによって、塗布欠陥を容易に修正することができる。
このように、検査工程および修正工程を行うことにより、液晶表示素子の歩留まりを向上させることが可能である。
In the present invention, as described above, by setting the liquid crystal side substrate to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase, it is visually confirmed whether or not the ferroelectric liquid crystal is applied to a desired position on the liquid crystal side substrate. Therefore, the application defect can be easily corrected by discharging the ferroelectric liquid crystal to the defective portion.
As described above, the yield of the liquid crystal display elements can be improved by performing the inspection process and the correction process.

次に、強誘電性液晶の塗布後、図3および図2(b)に示すように、液晶側基板2a上に液晶封入領域を囲むようにシール剤4を枠状に塗布する。
次に、図2(c)に示すように、第1基材5a上に第1電極層6aおよび第1配向膜7aが積層され、強誘電性液晶3が塗布された液晶側基板2aと、第2基材5b上に第2電極層6bおよび第2配向膜7bが積層された対向基板2bとを、第1配向膜7aおよび第2配向膜7bが対向するように配置する。この際、液晶側基板2aおよび対向基板2bを、強誘電性液晶が等方相を示す温度まで加熱する。次いで、液晶側基板2aおよび対向基板2bの間を十分に減圧し、図2(d)に示すように、減圧下で液晶側基板2aおよび対向基板2bを重ね合わせる。この際、強誘電性液晶は液晶側基板2aおよび対向基板2bの間を濡れ拡がる。そして、液晶側基板2aおよび対向基板2bに所定の圧力を加えてセルギャップを均一にし、常圧に戻すことでさらに圧力を加える。次いで、シール剤4を加熱して硬化させ、液晶側基板2aおよび対向基板2bを貼り合わせる(基板貼り合わせ工程)。その後、室温まで徐冷することにより、封入された強誘電性液晶を配向させる。
Next, after applying the ferroelectric liquid crystal, as shown in FIGS. 3 and 2B, the sealant 4 is applied in a frame shape on the liquid crystal side substrate 2a so as to surround the liquid crystal sealing region.
Next, as shown in FIG. 2C, a liquid crystal side substrate 2a in which the first electrode layer 6a and the first alignment film 7a are laminated on the first base material 5a and the ferroelectric liquid crystal 3 is applied, The counter substrate 2b in which the second electrode layer 6b and the second alignment film 7b are stacked on the second base material 5b is disposed so that the first alignment film 7a and the second alignment film 7b face each other. At this time, the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b are heated to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase. Next, the pressure between the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b is sufficiently reduced, and the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b are superposed under reduced pressure as shown in FIG. At this time, the ferroelectric liquid crystal spreads between the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b. Then, a predetermined pressure is applied to the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b to make the cell gap uniform, and the pressure is further applied by returning to the normal pressure. Next, the sealant 4 is heated and cured, and the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b are bonded together (substrate bonding step). Thereafter, the encapsulated ferroelectric liquid crystal is aligned by slowly cooling to room temperature.

一般に、液晶は温度が低くなるにつれて粘度が高くなる。例えば、等方相、ネマチック相またはコレステリック相の状態の強誘電性液晶は液状であり、スメクチック相状態の強誘電性液晶はペースト状である。本発明においては、液晶側基板上に塗布された強誘電性液晶は瞬時に冷やされてスメクチック相状態になり、粘度が高くなってペースト状になるので、容易には濡れ拡がらない。一方、従来では、強誘電性液晶および基板を、強誘電性液晶がコレステリック相、ネマチック相または等方相を示す温度に加熱していたため、基板上に塗布された強誘電性液晶は、粘度が低く液状であり、濡れ拡がりやすかった。したがって、本発明においては、従来の場合と比較して、液晶塗布工程にて強誘電性液晶が空気に触れる面積を小さくすることができる。
また一般に、強誘電性液晶は室温にてスメクチック相を示す。すなわち、本発明においては、液晶側基板の温度を室温に設定することができる。これに対し、一般に、強誘電性液晶がコレステリック相、ネマチック相または等方相を示す温度は室温よりも高い。
したがって、液晶側基板を強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定することにより、液晶塗布工程での強誘電性液晶の劣化を抑制することが可能となる。
以下、本発明の液晶表示素子の製造方法における各工程について説明する。
In general, the viscosity of liquid crystals increases as the temperature decreases. For example, a ferroelectric liquid crystal in an isotropic phase, a nematic phase or a cholesteric phase is in a liquid state, and a ferroelectric liquid crystal in a smectic phase is in a paste form. In the present invention, the ferroelectric liquid crystal coated on the liquid crystal side substrate is instantaneously cooled to a smectic phase state, becomes a paste with a high viscosity, and does not easily spread. On the other hand, since the ferroelectric liquid crystal and the substrate are conventionally heated to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a cholesteric phase, a nematic phase or an isotropic phase, the ferroelectric liquid crystal coated on the substrate has a viscosity. It was low in liquid and easy to spread. Therefore, in the present invention, compared with the conventional case, the area where the ferroelectric liquid crystal comes into contact with air in the liquid crystal coating process can be reduced.
In general, the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase at room temperature. That is, in the present invention, the temperature of the liquid crystal side substrate can be set to room temperature. On the other hand, generally, the temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a cholesteric phase, a nematic phase or an isotropic phase is higher than room temperature.
Therefore, by setting the liquid crystal side substrate to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase, it is possible to suppress the deterioration of the ferroelectric liquid crystal in the liquid crystal coating process.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated.

1.液晶塗布工程
本発明における液晶塗布工程は、第1基材上に第1電極層および第1配向膜がこの順に積層された液晶側基板を、上記強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定した後に、上記液晶側基板の第1配向膜上に塗布された上記強誘電性液晶がスメクチック相状態となるように、上記第1配向膜上に上記強誘電性液晶を塗布する工程である。
以下、強誘電性液晶、液晶側基板、および強誘電性液晶の塗布方法について説明する。
1. Liquid crystal coating step In the liquid crystal coating step of the present invention, the liquid crystal side substrate in which the first electrode layer and the first alignment film are laminated in this order on the first base material is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase. Thereafter, the ferroelectric liquid crystal is applied on the first alignment film so that the ferroelectric liquid crystal applied on the first alignment film of the liquid crystal side substrate is in a smectic phase state.
Hereinafter, a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal side substrate, and a method for applying the ferroelectric liquid crystal will be described.

(1)強誘電性液晶
本発明に用いられる強誘電性液晶としては、カイラルスメクチックC相(SmC)を発現するものであれば特に限定されるものではない。強誘電性液晶の相系列としては、例えば、降温過程において、ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、ネマチック(N)相−コレステリック(Ch)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化するもの、などを挙げることができる。
(1) Ferroelectric liquid crystal The ferroelectric liquid crystal used in the present invention 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 between a nematic (N) phase, a cholesteric (Ch) phase, a chiral smectic C (SmC * ) phase, and a nematic (N) phase-chiral smectic in the temperature lowering process. Phase change with C (SmC * ) phase, Nematic (N) phase-Smectic A (SmA) phase-Chiral smectic C (SmC * ) phase, Nematic (N) phase-Cholesteric (Ch) phase -Smectic A (SmA) phase-What changes phase with chiral smectic C (SmC * ) phase.

また、強誘電性液晶としては、クラークおよびラガーウォルにより提唱された電圧非印加時に安定状態を二つ有する双安定性のもの(図4上段)、および、電圧無印加時の液晶層の状態がひとつの状態で安定化している(以下、これを「単安定」と称する。)もの(図4下段、NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.)のいずれも用いることができる。中でも、単安定性を示す強誘電性液晶が好ましい。単安定性を示す強誘電性液晶を用いた場合には、電圧変化により液晶のダイレクタ(分子軸の傾き)を連続的に変化させ、透過光度をアナログ変調することで、階調表示が可能となるからである。   Ferroelectric liquid crystals are bistable ones proposed by Clark and Lagerwol, which have two stable states when no voltage is applied (the upper part of FIG. 4), and one state of the liquid crystal layer when no voltage is applied. (Hereinafter referred to as “monostable”) (NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W. , WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.). Among these, ferroelectric liquid crystal exhibiting monostability is preferable. When a ferroelectric liquid crystal exhibiting monostability is used, gradation display is possible by continuously changing the director of the liquid crystal (inclination of the molecular axis) by voltage change and analog modulation of the transmitted light intensity. Because it becomes.

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

なお、「単安定性を示す」とは、電圧無印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。強誘電性液晶は、図5に例示するように、液晶分子13が層法線zから傾いており、層法線zに垂直な底面を有する円錐(コーン)の稜線に沿って回転する。このような円錐(コーン)において、液晶分子13の層法線zに対する傾き角をチルト角θという。このように、液晶分子13は層法線zに対しチルト角±θだけ傾く二つの状態間をコーン上に動作することができる。具体的に説明すると、単安定性を示すとは、電圧無印加時に液晶分子13がコーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。   “Showing monostability” means a state in which the state of the ferroelectric liquid crystal when no voltage is applied is stabilized in one state. As illustrated in FIG. 5, the ferroelectric liquid crystal rotates along a cone ridge line in which the liquid crystal molecules 13 are inclined from the layer normal line z and have a bottom surface perpendicular to the layer normal line z. In such a cone, the tilt angle of the liquid crystal molecules 13 with respect to the layer normal z is referred to as a tilt angle θ. In this manner, the liquid crystal molecules 13 can operate on the cone between two states inclined by a tilt angle ± θ with respect to the layer normal z. Specifically, the expression of monostability refers to a state in which the liquid crystal molecules 13 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4左下に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、half−V shaped switching(以下、HV字型スイッチングと称する。)特性を示すものが特に好ましい。このようなHV字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
なお、「HV字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
Among liquid crystal materials exhibiting monostability, for example, half-V shaped switching (hereinafter referred to as HV-shaped switching) in which liquid crystal molecules operate only when a positive or negative voltage is applied as shown in the lower left of FIG. .) Those exhibiting properties are particularly preferred. When the ferroelectric liquid crystal exhibiting such HV-shaped switching characteristics is used, the opening time as a black and white shutter can be made sufficiently long, whereby each color that can be temporally switched can be displayed brighter. This is because a bright color display liquid crystal display element can be realized.
The “HV-shaped switching characteristic” refers to an electro-optical characteristic in which the light transmittance with respect to an applied voltage is asymmetric.

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

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

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

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

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

また本発明においては、強誘電性液晶に任意の化合物を混合してもよい。任意の化合物としては、液晶表示素子に求められる機能に応じて任意の機能を備えるものを用いることができる。好適に用いられる化合物としては、重合性モノマーを挙げることができる。強誘電性液晶に重合性モノマーを混合することにより、強誘電性液晶の配列をいわゆる「高分子安定化」することができ、優れた配向安定性が得られるからである。   In the present invention, any compound may be mixed in the ferroelectric liquid crystal. As an arbitrary compound, what is provided with arbitrary functions according to the function calculated | required by a liquid crystal display element can be used. As a compound used suitably, a polymerizable monomer can be mentioned. This is because, by mixing a polymerizable monomer with the ferroelectric liquid crystal, the alignment of the ferroelectric liquid crystal can be so-called “polymer stabilization”, and excellent alignment stability can be obtained.

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

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

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

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

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

多官能性モノマーの中でも、分子の両末端に重合性官能基を有する2官能性モノマーが好ましく用いられる。分子の両端に重合性官能基を有することにより、ポリマー同士の間隔が広いポリマーネットワークを形成することができ、重合性モノマーの重合物による駆動電圧の低下を防止できるからである。   Among the polyfunctional monomers, bifunctional monomers having a polymerizable functional group at both ends of the molecule are preferably used. This is because by having a polymerizable functional group at both ends of the molecule, a polymer network having a wide interval between polymers can be formed, and a decrease in driving voltage due to a polymerized polymerizable monomer can be prevented.

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

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

本発明に用いられる紫外線硬化性液晶モノマーとしては、例えば、下記式(1)〜(3)に示す化合物を挙げることができる。   As an ultraviolet curable liquid crystal monomer used for this invention, the compound shown to following formula (1)-(3) can be mentioned, for example.

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

また、上記式(3)において、Yは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。   In the above formula (3), Y is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl Represents alkylcarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyloxy having 1 to 20 carbon atoms, halogen, cyano or nitro.

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

Figure 0004848918
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Figure 0004848918
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Figure 0004848918
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上記重合性モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、上記式で示される紫外線硬化性液晶モノマーと他の紫外線硬化性樹脂モノマーとを併用してもよい。   The said polymerizable monomer may be used independently and may use 2 or more types together. For example, the ultraviolet curable liquid crystal monomer represented by the above formula may be used in combination with another ultraviolet curable resin monomer.

強誘電性液晶に対する重合性モノマーの配合量としては、強誘電性液晶の配向安定性を所望の程度にできる範囲内であれば特に限定されないが、強誘電性液晶および重合性モノマーの合計質量を100質量%とした場合に、重合性モノマーの配合量が0.5質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1質量%〜20質量%の範囲内、さらに好ましくは1質量%〜10質量%の範囲内である。重合性モノマーの配合量が上記範囲よりも多いと、駆動電圧が増加したり、応答速度が低下したりする場合があるからである。また、重合性モノマーの配合量が上記範囲よりも少ないと、強誘電性液晶の配向安定性が不十分となり、耐熱性や耐衝撃性が低下する可能性があるからである。   The blending amount of the polymerizable monomer with respect to the ferroelectric liquid crystal is not particularly limited as long as the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal is within a desired range, but the total mass of the ferroelectric liquid crystal and the polymerizable monomer is not limited. When the content is 100% by mass, the amount of the polymerizable monomer is preferably in the range of 0.5% by mass to 30% by mass, more preferably in the range of 1% by mass to 20% by mass, and still more preferably. It is in the range of 1% by mass to 10% by mass. This is because if the amount of the polymerizable monomer is larger than the above range, the drive voltage may increase or the response speed may decrease. Further, when the blending amount of the polymerizable monomer is less than the above range, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal becomes insufficient, and the heat resistance and impact resistance may be lowered.

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

本発明においては、第1配向膜上に強誘電性液晶を塗布する前に、強誘電性液晶を加温してもよく加温しなくてもよい。この強誘電性液晶の温度は、後述の強誘電性液晶の塗布方法によって適宜選択される。   In the present invention, the ferroelectric liquid crystal may or may not be heated before the ferroelectric liquid crystal is applied on the first alignment film. The temperature of the ferroelectric liquid crystal is appropriately selected according to the ferroelectric liquid crystal coating method described later.

例えば、強誘電性液晶の塗布方法として吐出法を用いる場合には、強誘電性液晶をこの強誘電性液晶が等方相またはN相を示す温度に加温することが好ましい。すなわち、強誘電性液晶をN相以上の温度に加温することが好ましい。例えば、降温過程において等方相−N相−Ch相−SmC相と相変化する、あるいは、等方相−N相−Ch相−SmA相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、N相−Ch相転移温度より高い温度に強誘電性液晶を加温することが好ましい。また、降温過程において等方相−N相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、N相−SmC相転移温度より高い温度に強誘電性液晶を加温することが好ましい。さらに、降温過程において等方相−N相−SmA相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、N相−SmA相転移温度より高い温度に強誘電性液晶を加温することが好ましい。強誘電性液晶を加温しないと、強誘電性液晶の粘度が高すぎて吐出ノズルがつまってしまい、強誘電性液晶を安定して吐出するのが非常に困難になるからである。 For example, when a discharge method is used as a method for applying the ferroelectric liquid crystal, it is preferable that the ferroelectric liquid crystal is heated to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase or an N phase. That is, it is preferable to heat the ferroelectric liquid crystal to a temperature equal to or higher than the N phase. For example, a phase change and an isotropic phase -N phase -Ch phase-SmC * phase in the cooling process, or a ferroelectric liquid crystal phase change and an isotropic phase -N phase -Ch phase -SmA phase-SmC * phase When used, the ferroelectric liquid crystal is preferably heated to a temperature higher than the N-phase to Ch-phase transition temperature. Further, when a ferroelectric liquid crystal that changes in phase with the isotropic phase-N phase-SmC * phase is used in the temperature lowering process, the ferroelectric liquid crystal may be heated to a temperature higher than the N phase-SmC * phase transition temperature. preferable. Further, when a ferroelectric liquid crystal that changes in phase with the isotropic phase-N phase-SmA phase-SmC * phase is used in the temperature lowering process, the ferroelectric liquid crystal is heated to a temperature higher than the N-phase-SmA phase transition temperature. It is preferable. This is because if the ferroelectric liquid crystal is not heated, the viscosity of the ferroelectric liquid crystal is too high and the discharge nozzle is clogged, making it very difficult to stably discharge the ferroelectric liquid crystal.

上記の場合には、特に、強誘電性液晶を強誘電性液晶が等方相を示す温度に加温することが好ましい。   In the above case, it is particularly preferable to heat the ferroelectric liquid crystal to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase.

強誘電性液晶の具体的な温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。例えば、N相−Ch相転移温度、N相−SmC相転移温度またはN相−SmA相転移温度よりも10℃〜20℃程度高い温度、あるいは、N相−等方相転移温度付近、あるいは、N相−等方相転移温度よりも0℃〜10℃高い温度に設定することができる。なお、強誘電性液晶の温度の上限は、強誘電性液晶が劣化するおそれのない温度とされる。 The specific temperature of the ferroelectric liquid crystal varies depending on the type of the ferroelectric liquid crystal and is appropriately selected. For example, an N phase-Ch phase transition temperature, an N phase-SmC * phase transition temperature or a temperature higher by about 10 ° C. to 20 ° C. than the N phase-SmA phase transition temperature, or near the N phase-isotropic phase transition temperature, or The temperature can be set to 0 ° C. to 10 ° C. higher than the N phase-isotropic phase transition temperature. Note that the upper limit of the temperature of the ferroelectric liquid crystal is a temperature at which the ferroelectric liquid crystal does not deteriorate.

また、強誘電性液晶の塗布方法として吐出法を用いる場合、強誘電性液晶の粘度が30mPa・s以下、中でも10mPa・s〜20mPa・sの範囲内となるように強誘電性液晶を加温することが好ましい。強誘電性液晶の粘度が高すぎると、吐出ノズルがつまってしまい、強誘電性液晶を安定して吐出するのが非常に困難になるからである。   In addition, when a discharge method is used as a coating method of the ferroelectric liquid crystal, the ferroelectric liquid crystal is heated so that the viscosity of the ferroelectric liquid crystal is 30 mPa · s or less, particularly in the range of 10 mPa · s to 20 mPa · s. It is preferable to do. This is because if the viscosity of the ferroelectric liquid crystal is too high, the discharge nozzle becomes clogged and it becomes very difficult to stably discharge the ferroelectric liquid crystal.

一方、強誘電性液晶の塗布方法としてコーティング法や印刷法を用いる場合には、強誘電性液晶を加温しないことが好ましい。コーティング法や印刷法を用いる場合には、塗工性を向上させるために強誘電性液晶を溶剤で希釈した強誘電性液晶溶液を用いることが好ましい。そのため、強誘電性液晶溶液を加温すると、強誘電性液晶溶液中の溶剤が揮発してしまい、強誘電性液晶を塗布するのが非常に困難になるからである。   On the other hand, when a coating method or a printing method is used as a method for applying the ferroelectric liquid crystal, it is preferable that the ferroelectric liquid crystal is not heated. When using a coating method or a printing method, it is preferable to use a ferroelectric liquid crystal solution obtained by diluting a ferroelectric liquid crystal with a solvent in order to improve the coating property. For this reason, when the ferroelectric liquid crystal solution is heated, the solvent in the ferroelectric liquid crystal solution is volatilized and it becomes very difficult to apply the ferroelectric liquid crystal.

一般に強誘電性液晶は室温付近でスメクチック相を示すので、上記の場合には、強誘電性液晶を強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定することが好ましいといえる。   In general, a ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase near room temperature. In this case, it is preferable to set the ferroelectric liquid crystal to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase.

(2)液晶側基板
本発明に用いられる液晶側基板は、第1基材上に第1電極層および第1配向膜がこの順に積層されたものである。
以下、液晶側基板の各構成および液晶側基板の温度について説明する。
(2) Liquid crystal side substrate The liquid crystal side substrate used in the present invention is obtained by laminating a first electrode layer and a first alignment film in this order on a first base material.
Hereinafter, each structure of the liquid crystal side substrate and the temperature of the liquid crystal side substrate will be described.

(i)第1基材
本発明に用いられる第1基材は、一般に液晶表示素子の基材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、透明であっても不透明であってもよい。
例えば、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の透過型液晶表示素子を作製する場合には、第1基材は透明とされる。また、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の反射型液晶表示素子を作製する場合であって、液晶側基板が共通電極基板である場合も、第1基材は透明とされる。一方、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の反射型液晶表示素子を作製する場合であって、液晶側基板がTFT基板である場合、第1基材には透明性は要求されない。
(I) 1st base material The 1st base material used for this invention will not be specifically limited if it is generally used as a base material of a liquid crystal display element, Even if it is transparent or opaque Good.
For example, when an active matrix type transmissive liquid crystal display element using TFTs is manufactured, the first substrate is transparent. Further, even when an active matrix type reflective liquid crystal display element using TFTs is manufactured and the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, the first base material is transparent. On the other hand, when a reflective liquid crystal display element of an active matrix type using TFT is manufactured, and the liquid crystal side substrate is a TFT substrate, the first base material is not required to be transparent.

第1基材としては、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。   As a 1st base material, a glass plate, a plastic plate, etc. are mentioned preferably, for example.

(ii)第1電極層
本発明に用いられる第1電極層は、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。第1電極層は、透明であっても不透明であってもよく、画像表示面に応じて適宜選択される。液晶側基板が画像表示面となる場合は、第1電極層は透明であることが好ましく、透明導電体で構成されることが好ましい。透明導電体材料としては、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。
(Ii) First electrode layer The first electrode layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used as an electrode of a liquid crystal display element. The first electrode layer may be transparent or opaque and is appropriately selected according to the image display surface. When the liquid crystal side substrate is an image display surface, the first electrode layer is preferably transparent and is preferably composed of a transparent conductor. Preferred examples of the transparent conductor material include indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), and the like.

また、例えば、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子を作製する場合であって、液晶側基板がTFT基板である場合には、第1電極層は画素電極とされる。一方、液晶側基板が共通電極基板である場合には、第1電極層は共通電極とされる。   Further, for example, when an active matrix type liquid crystal display element using TFT is manufactured, and the liquid crystal side substrate is a TFT substrate, the first electrode layer is a pixel electrode. On the other hand, when the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, the first electrode layer is a common electrode.

第1電極層の形成方法としては、例えば化学蒸着(CVD)法や、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着(PVD)法などを挙げることができる。   Examples of the method for forming the first electrode layer include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, and vacuum deposition.

(iii)第1配向膜
本発明に用いられる第1配向膜は、強誘電性液晶の配向制御が可能なものであれば特に限定されるものではない。第1配向膜としては、例えばラビング処理を施したラビング配向膜や、光配向処理を施した光配向膜などを用いることができる。中でも、光配向膜を用いることが好ましい。光配向処理は非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用であるからである。
(Iii) First alignment film The first alignment film used in the present invention is not particularly limited as long as it can control the alignment of the ferroelectric liquid crystal. As the first alignment film, for example, a rubbing alignment film subjected to a rubbing process, a photo alignment film subjected to a photo alignment process, or the like can be used. Among these, it is preferable to use a photo-alignment film. This is because the photo-alignment process is a non-contact alignment process, which is useful in that it does not generate static electricity or dust and can quantitatively control the alignment process.

また、第1配向膜は、ラビング配向膜や光配向膜等と、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層とが積層されたものであってもよい。反応性液晶はラビング配向膜や光配向膜等により配向しており、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させ、その配向状態を固定化することにより反応性液晶層を形成することができる。反応性液晶層は、このように反応性液晶の配向状態を固定化してなるものであるので、液晶を配向させる配向膜として機能する。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、液晶と構造が比較的類似しており、液晶との相互作用が強いので、ラビング配向膜や光配向膜等のみを用いた場合よりも効果的に液晶の配向を制御することができる。
以下、光配向膜および反応性液晶層について説明する。
The first alignment film may be a laminate of a rubbing alignment film, a photo alignment film, and the like and a reactive liquid crystal layer formed by fixing reactive liquid crystals. The reactive liquid crystal is aligned by a rubbing alignment film, a photo alignment film or the like. For example, the reactive liquid crystal layer can be formed by polymerizing the reactive liquid crystal by irradiating ultraviolet rays and fixing the alignment state. . The reactive liquid crystal layer is formed by fixing the alignment state of the reactive liquid crystal as described above, and thus functions as an alignment film for aligning the liquid crystal. Further, since the reactive liquid crystal is fixed, it has an advantage that it is not affected by temperature or the like. In addition, reactive liquid crystals are relatively similar in structure to liquid crystals and have strong interaction with liquid crystals, so the alignment of liquid crystals can be controlled more effectively than when only rubbing alignment films or photo-alignment films are used. can do.
Hereinafter, the photo-alignment film and the reactive liquid crystal layer will be described.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

二量化反応性ポリマーとしては、下記式(4)で表される化合物を例示することができる。   As a dimerization reactive polymer, the compound represented by following formula (4) can be illustrated.

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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は、具体的に下記式(4-1)〜(4-4)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of such a dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (4-1) to (4-4).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

また、上記二量化反応性ポリマーとして、より具体的には下記式(4-5)〜(4-8)で表される化合物を挙げることができる。   More specific examples of the dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (4-5) to (4-8).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

この場合に、分子内に含まれるシス−トランス異性化反応性骨格の数は、1つであっても2つ以上であってもよいが、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、用いられる液晶の種類に応じて、適宜選択することができる。   The cis-trans isomerization reactive skeleton may have a substituent in order to further enhance the interaction with the liquid crystal molecules. The substituent is not particularly limited as long as it can enhance the interaction with the liquid crystal molecules and does not interfere with the orientation of the cis-trans isomerization reactive skeleton, and examples thereof include a carboxyl group and a sulfonic acid. A sodium group, a hydroxyl group, etc. are mentioned. These structures can be appropriately selected according to the type of liquid crystal used.

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

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

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

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

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

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

このような分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物のうち、単分子化合物としては、例えば、下記式(5)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 a compound represented by the following formula (5).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

上記式で表される化合物の具体例としては、下記式(5-1)〜(5-4)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula include compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-4).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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(6)で表される化合物を挙げることができる。   Moreover, as a polymerizable monomer which has the said azobenzene skeleton as a side chain, the compound represented by following formula (6) can be mentioned, for example.

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

上記式で表される化合物の具体例としては、下記式(6-1)〜(6-4)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula include compounds represented by the following formulas (6-1) to (6-4).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

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

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

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

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

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

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

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

(反応性液晶層)
本発明に用いられる反応性液晶層は、ラビング配向膜や光配向膜等の上に形成され、反応性液晶を固定化してなるものである。
(Reactive liquid crystal layer)
The reactive liquid crystal layer used in the present invention is formed on a rubbing alignment film, a photo alignment film or the like, and is formed by immobilizing reactive liquid crystals.

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

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

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

モノアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(1)および(2)で表される化合物を例示することができる。   As a monoacrylate monomer, the compound represented by following formula (1) and (2) can be illustrated, for example.

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(7)および(3)に示す化合物を挙げることができる。   Examples of the diacrylate monomer include compounds represented by the following formulas (7) and (3).

Figure 0004848918
Figure 0004848918

上記式において、XおよびYは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。また、mは2〜20の範囲内の整数を表す。上記式(7)において、Xとしては、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、メチルまたは塩素であることが好ましく、中でも炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、特にCH(CHOCOであることが好ましい。 In the above formula, X and Y are hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, formyl, carbon number 1-20 alkylcarbonyl, C1-C20 alkylcarbonyloxy, halogen, cyano or nitro is represented. M represents an integer in the range of 2-20. In the above formula (7), X is preferably alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, methyl or chlorine, and especially alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, particularly CH 3 (CH 2 ) 4 OCO. It is preferable that

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

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

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

Figure 0004848918
Figure 0004848918

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

本発明においては、上記の中でも、上記式(7)および(8)で表される化合物が好適に用いられる。上記式(8)で表される化合物として、具体的には旭電化工業株式会社製の「アデカキラコール PLC-7183」、「アデカキラコール PLC-7209」などを挙げることができる。また、アクリレートモノマーとしては、例えばRolic technologies 社製の「ROF-5101」、「ROF-5102」なども挙げられる。   In the present invention, among the above, compounds represented by the above formulas (7) and (8) are preferably used. Specific examples of the compound represented by the above formula (8) include “Adeka Kiracol PLC-7183” and “Adeka Kiracol PLC-7209” manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. Examples of the acrylate monomer include “ROF-5101” and “ROF-5102” manufactured by Rolic technologies.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

(iv)スペーサ
本発明においては、液晶側基板にスペーサを形成してもよい。スペーサを形成することにより、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができるからである。後述するように対向基板にスペーサを形成する場合には、液晶側基板にはスペーサを形成しなくてもよい。
(Iv) Spacer In the present invention, a spacer may be formed on the liquid crystal side substrate. This is because the formation of the spacer makes it possible to stably maintain the alignment of the ferroelectric liquid crystal that is vulnerable to external impact. As will be described later, when the spacer is formed on the counter substrate, the spacer need not be formed on the liquid crystal side substrate.

スペーサとしては、壁状スペーサ、柱状スペーサ、球状スペーサ等を挙げることができる。図7に例示するように液晶側基板2aに壁状スペーサ8を形成した場合には、基板貼り合わせ工程にて、強誘電性液晶が微小な直線状空間に封じ込められ、流動可能な空間が規制されるので、強誘電性液晶の層構造を安定に保持できると考えられる。この場合、配向制御のために、壁状スペーサの長手方向と、第1配向膜の配向処理方向とが直交していることが好ましい。壁状スペーサの長手方向に対して略平行に液晶分子の流動が誘起されるため、強誘電性液晶の配向性をより向上させることができるからである。   Examples of the spacer include a wall spacer, a columnar spacer, and a spherical spacer. When the wall spacer 8 is formed on the liquid crystal side substrate 2a as illustrated in FIG. 7, the ferroelectric liquid crystal is confined in a minute linear space in the substrate bonding step, and the flowable space is restricted. Therefore, it is considered that the layer structure of the ferroelectric liquid crystal can be stably maintained. In this case, in order to control the alignment, it is preferable that the longitudinal direction of the wall spacer and the alignment processing direction of the first alignment film are orthogonal to each other. This is because the flow of liquid crystal molecules is induced substantially parallel to the longitudinal direction of the wall spacers, so that the orientation of the ferroelectric liquid crystal can be further improved.

ここで、壁状スペーサの長手方向と、第1配向膜の配向処理方向とが直交しているとは、直線状隔壁の長手方向と、配向膜の配向処理方向とのなす角度が90°±5°の範囲であることをいう。この角度は90°±1°の範囲であることが好ましい。
なお、上記の角度は、偏光顕微鏡を用いて、液晶分子の配向方向(配向膜の配向処理方向)および直線状隔壁の長手方向を観察することによって測定することができる。
Here, the longitudinal direction of the wall spacers and the alignment treatment direction of the first alignment film are orthogonal to each other because the angle between the longitudinal direction of the linear partition walls and the alignment treatment direction of the alignment film is 90 ° ± It means the range of 5 °. This angle is preferably in the range of 90 ° ± 1 °.
In addition, said angle can be measured by observing the alignment direction (alignment process direction of an alignment film) of a liquid crystal molecule and the longitudinal direction of a linear partition using a polarizing microscope.

液晶側基板には、複数のスペーサを形成することができ、所定の位置に規則的に形成することが好ましく、特に略平行に等間隔で形成することが好ましい。複数のスペーサの形成位置が無秩序であると、強誘電性液晶を塗布する位置を調整するのが困難となる場合があるからである。   A plurality of spacers can be formed on the liquid crystal side substrate, and it is preferable to regularly form them at predetermined positions, and it is particularly preferable to form them substantially at regular intervals in parallel. This is because if the formation positions of the plurality of spacers are disordered, it may be difficult to adjust the position where the ferroelectric liquid crystal is applied.

スペーサのピッチとしては特に限定されるものではないが、例えば壁状スペーサの場合には、100μm〜3mm程度とすることが好ましく、より好ましくは200μm〜1.5mmの範囲内、さらに好ましくは300μm〜1.0mmの範囲内である。壁状スペーサのピッチが上記範囲より狭いと、壁状スペーサ付近での強誘電性液晶の配向不良によって表示品位が低下する可能性があるからである。逆に、壁状スペーサのピッチが上記範囲より広いと、液晶表示素子の大きさによって異なるが、所望の耐衝撃性が得られなかったり、液晶層の厚みを一定に保つことが困難になったりする場合があるからである。なお、壁状スペーサのピッチとは、隣接する壁状スペーサの中心部から中心部までの距離をいう。   Although it does not specifically limit as a pitch of a spacer, For example, in the case of a wall-shaped spacer, it is preferable to set it as about 100 micrometers-3 mm, More preferably, it exists in the range of 200 micrometers-1.5 mm, More preferably, it is 300 micrometers- Within the range of 1.0 mm. This is because if the pitch of the wall spacer is narrower than the above range, the display quality may be deteriorated due to poor alignment of the ferroelectric liquid crystal near the wall spacer. On the other hand, if the pitch of the wall spacers is wider than the above range, it may vary depending on the size of the liquid crystal display element, but the desired impact resistance cannot be obtained, or it becomes difficult to keep the thickness of the liquid crystal layer constant. Because there is a case to do. The pitch of the wall spacers refers to the distance from the center part of the adjacent wall spacers to the center part.

また、スペーサの大きさとしては特に限定されるものではないが、例えば壁状スペーサの幅、柱状スペーサの底面の直径、および球状スペーサの直径は、1μm〜20μm程度とすることが好ましく、より好ましくは2μm〜10μmの範囲内、さらに好ましくは5μm〜10μmの範囲内である。上記範囲より大きいと、スペーサが画素領域にも設けられることになり、有効画素面積が狭くなって良好な画像表示が得られない場合があるからである。また、上記範囲より小さいと、スペーサの形成が困難となる場合があるからである。   Further, the size of the spacer is not particularly limited. For example, the width of the wall spacer, the diameter of the bottom surface of the columnar spacer, and the diameter of the spherical spacer are preferably about 1 μm to 20 μm, and more preferably. Is in the range of 2 μm to 10 μm, more preferably in the range of 5 μm to 10 μm. If it is larger than the above range, the spacer is also provided in the pixel region, and the effective pixel area becomes narrow, and a good image display may not be obtained. Further, if it is smaller than the above range, it may be difficult to form the spacer.

さらに、スペーサの高さとしては、通常、液晶層の厚みと同程度とされる。   Furthermore, the height of the spacer is usually approximately the same as the thickness of the liquid crystal layer.

なお、上記スペーサのピッチ、幅、直径および高さ等は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて直線状隔壁の断面を観察することによって測定することができる。   The pitch, width, diameter, height, and the like of the spacer can be measured by observing the cross section of the linear partition using a scanning electron microscope (SEM).

スペーサの形成位置としては特に限定されるものではないが、画素領域を避けてスペーサを形成することが好ましい。スペーサ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を形成することが好ましいからである。例えば、ストライプ状やマトリックス状に形成された第1電極層の開口部に、スペーサを形成することが好ましい。   The formation position of the spacer is not particularly limited, but it is preferable to form the spacer while avoiding the pixel region. This is because it is preferable to form the spacer in a region that does not affect the image display because the alignment of the ferroelectric liquid crystal tends to occur near the spacer. For example, it is preferable to form a spacer in the opening of the first electrode layer formed in a stripe shape or a matrix shape.

また、スペーサの形成位置としては、図8に例示するように第1電極層6a上にスペーサ(壁状スペーサ8)を形成してもよく、図9(a)に例示するように第1基材5a上にスペーサ(壁状スペーサ8)を形成してもよい。また、第1基材上にスペーサを形成する場合は、図9(b)に例示するようにスペーサ(壁状スペーサ8)とベース部分8´とを一体に形成してもよい。   As for the formation position of the spacer, a spacer (wall spacer 8) may be formed on the first electrode layer 6a as illustrated in FIG. 8, and the first base as illustrated in FIG. 9A. A spacer (wall spacer 8) may be formed on the material 5a. Moreover, when forming a spacer on a 1st base material, you may integrally form a spacer (wall-shaped spacer 8) and base part 8 'so that it may illustrate in FIG.9 (b).

スペーサの数としては、液晶表示素子の大きさによって適宜選択される。   The number of spacers is appropriately selected depending on the size of the liquid crystal display element.

このようなスペーサの形成材料としては、一般に液晶表示素子のスペーサに用いられる材料を用いることができる。例えば、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。本発明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に用いられるものであれば特に限定されるものではない。   As a material for forming such a spacer, a material generally used for a spacer of a liquid crystal display element can be used. For example, a resin can be mentioned, and among these, a photosensitive resin is preferably used. This is because the photosensitive resin is easy to pattern. The photosensitive resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used for a spacer of a liquid crystal display element.

スペーサの形成方法としては、所定の位置にスペーサを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。例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   The method for forming the spacer is not particularly limited as long as the spacer can be formed at a predetermined position, and a general patterning method can be applied. For example, a photolithography method, an inkjet method, a screen printing method, and the like can be given.

(v)着色層
本発明においては、液晶側基板に着色層を形成してもよい。着色層を形成した場合には、カラーフィルタ方式の液晶表示素子を得ることができる。後述するように対向基板に着色層を形成する場合には、液晶側基板には着色層を形成しない。
(V) Colored layer In the present invention, a colored layer may be formed on the liquid crystal side substrate. When a colored layer is formed, a color filter type liquid crystal display element can be obtained. As will be described later, when the colored layer is formed on the counter substrate, the colored layer is not formed on the liquid crystal side substrate.

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

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

(vi)液晶側基板の温度
本発明においては、液晶側基板を、強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定する。すなわち、液晶側基板を、強誘電性液晶がSmC相またはSmA相を示す温度に設定する。例えば、降温過程において等方相−N相−Ch相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、Ch相−SmC相転移温度より低い温度に液晶側基板を設定する。また、降温過程において等方相−N相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、N相−SmC相転移温度より低い温度に液晶側基板を設定する。さらに、降温過程において等方相−N相−SmA相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、N相−SmA相転移温度より低い温度に液晶側基板を設定する。また、降温過程において等方相−N相−Ch相−SmA相−SmC相と相変化する強誘電性液晶を用いた場合、Ch相−SmA相転移温度より低い温度に液晶側基板を設定する。
(Vi) Temperature of Liquid Crystal Side Substrate In the present invention, the liquid crystal side substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase. That is, the liquid crystal side substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits the SmC * phase or the SmA phase. For example, when a ferroelectric liquid crystal that changes in phase with the isotropic phase-N phase-Ch phase-SmC * phase in the temperature lowering process is used, the liquid crystal side substrate is set to a temperature lower than the Ch phase-SmC * phase transition temperature. In the case of using a ferroelectric liquid crystal that changes phase with the isotropic phase-N phase-SmC * phase in the temperature lowering process, the liquid crystal side substrate is set to a temperature lower than the N phase-SmC * phase transition temperature. Further, when a ferroelectric liquid crystal that changes in phase with the isotropic phase-N phase-SmA phase-SmC * phase in the temperature lowering process is used, the liquid crystal side substrate is set to a temperature lower than the N phase-SmA phase transition temperature. In addition, when a ferroelectric liquid crystal that changes in phase with the isotropic phase-N phase-Ch phase-SmA phase-SmC * phase is used in the temperature lowering process, the liquid crystal side substrate is set to a temperature lower than the Ch phase-SmA phase transition temperature. To do.

具体的な温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。通常は、液晶側基板を室温(15℃〜30℃程度)に設定する。   The specific temperature differs depending on the type of ferroelectric liquid crystal and is appropriately selected. Usually, the liquid crystal side substrate is set to room temperature (about 15 ° C. to 30 ° C.).

(3)強誘電性液晶の塗布方法
本発明において、強誘電性液晶の塗布方法としては、液晶側基板の第1配向膜上に強誘電性液晶を封入可能な所定量で塗布することができる方法であれば特に限定されるものではない。中でも、強誘電性液晶がほとんど流動しないように強誘電性液晶を塗布することができる方法であることが好ましい。第1配向膜上を強誘電性液晶が等方相状態で流動したときに、強誘電性液晶の流動距離が長すぎると、流動した強誘電性液晶が接触した界面で配向が乱れるおそれがあるからである。
(3) Ferroelectric liquid crystal coating method In the present invention, as a ferroelectric liquid crystal coating method, a ferroelectric liquid crystal can be applied in a predetermined amount capable of being sealed on the first alignment film of the liquid crystal side substrate. The method is not particularly limited. Among them, a method in which the ferroelectric liquid crystal can be applied so that the ferroelectric liquid crystal hardly flows is preferable. When the ferroelectric liquid crystal flows in an isotropic phase state on the first alignment film, if the flow distance of the ferroelectric liquid crystal is too long, the orientation may be disturbed at the interface where the flowed ferroelectric liquid crystal contacts. Because.

通常、強誘電性液晶はパターン状に塗布される。中でも、塗布された強誘電性液晶がほとんど流動しないようなパターン状に強誘電性液晶を塗布することが好ましく、特に強誘電性液晶をストライプ状に塗布することが好ましい。強誘電性液晶をストライプ状に塗布することにより、強誘電性液晶が流動する距離を短くすることができ、強誘電性液晶が流動する際に生じる配向乱れを抑制することが可能である。理由は明らかではないが、強誘電性液晶を間欠的にドット状に塗布する場合と比較して、強誘電性液晶を連続的にストライプ状に塗布する場合では、流動した強誘電性液晶が接触した界面での配向乱れが生じにくい。   Usually, the ferroelectric liquid crystal is applied in a pattern. Among them, it is preferable to apply the ferroelectric liquid crystal in a pattern in which the applied ferroelectric liquid crystal hardly flows, and it is particularly preferable to apply the ferroelectric liquid crystal in a stripe shape. By applying the ferroelectric liquid crystal in a stripe shape, the distance that the ferroelectric liquid crystal flows can be shortened, and the alignment disorder generated when the ferroelectric liquid crystal flows can be suppressed. The reason is not clear, but when the ferroelectric liquid crystal is applied continuously in the form of stripes compared to the case where the ferroelectric liquid crystal is applied intermittently in the form of dots, the flowing ferroelectric liquid crystal is in contact with the liquid crystal. The alignment disorder at the interface is difficult to occur.

一般に、図6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6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。上述したように強誘電性液晶をストライプ状に塗布することによって、強誘電性液晶の流動による配向乱れを抑制することができ、上記のような配向欠陥の発生を抑制することができる。   In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence via an SmA phase as illustrated in the lower part of FIG. 6 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 series that does not pass through the SmA phase as exemplified in the upper part of FIG. 6 is likely to generate two regions (double domains) having different layer normal directions. As described above, by applying the ferroelectric liquid crystal in a stripe shape, alignment disorder due to the flow of the ferroelectric liquid crystal can be suppressed, and the occurrence of alignment defects as described above can be suppressed.

このような塗布方法としては、例えば、インクジェット法やディスペンサー法等の吐出法、バーコート法やスロットダイコート法等のコーティング法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法等が挙げられる。中でも、吐出法およびスクリーン印刷法が好ましい。吐出法およびスクリーン印刷法であれば、強誘電性液晶が流動する際に生じる配向乱れを効果的に抑制することができるからである。   Examples of such a coating method include a discharge method such as an ink jet method and a dispenser method, a coating method such as a bar coating method and a slot die coating method, a printing method such as a flexographic printing method, a gravure printing method, an offset printing method, and a screen printing method. Law. Of these, the discharge method and the screen printing method are preferable. This is because the ejection method and the screen printing method can effectively suppress the alignment disorder that occurs when the ferroelectric liquid crystal flows.

さらには吐出法が好ましく、吐出法の中でもインクジェット法が特に好ましい。インクジェット法であれば、強誘電性液晶を連点状に塗布することができるので、流動距離が短くなるように強誘電性液晶を塗布することができ、流動した強誘電性液晶の接触界面で配向乱れの発生を防ぐことができるからである。   Further, a discharge method is preferable, and an inkjet method is particularly preferable among the discharge methods. If the inkjet method is used, the ferroelectric liquid crystal can be applied in a continuous manner, so that the ferroelectric liquid crystal can be applied so as to shorten the flow distance, and at the contact interface of the flowed ferroelectric liquid crystal. This is because the occurrence of alignment disorder can be prevented.

吐出する強誘電性液晶の液滴量は、1回の吐出当たり1pl〜1000plの範囲内であることが好ましく、より好ましくは2pl〜200plの範囲内、さらに好ましくは10pl〜100plの範囲内である。液適量が上記範囲よりも多いと、強誘電性液晶が流動する距離が長くなり、濡れ拡がる面積が大きくなるので、配向乱れが生じるおそれがある。また、液適量が上記範囲よりも少ないと、強誘電性液晶の塗布に要する時間が非常に長くなるからである。なお、従来では、基板上に強誘電性液晶を吐出する場合、吐出する強誘電性液晶の液滴量は、1回の吐出当たり10ng程度であったので、上記範囲は比較的少ない液滴量であることがわかる。   The amount of droplets of the ferroelectric liquid crystal to be discharged is preferably in the range of 1 pl to 1000 pl per discharge, more preferably in the range of 2 pl to 200 pl, and still more preferably in the range of 10 pl to 100 pl. . When the appropriate amount of the liquid is larger than the above range, the distance that the ferroelectric liquid crystal flows becomes long and the area where the liquid crystal spreads out becomes large. Also, if the appropriate amount of liquid is less than the above range, the time required for applying the ferroelectric liquid crystal becomes very long. Conventionally, when discharging ferroelectric liquid crystal on a substrate, the amount of droplets of ferroelectric liquid crystal to be discharged is about 10 ng per discharge, so the above range is a relatively small amount of droplets. It can be seen that it is.

また、強誘電性液晶を塗布する位置としては、強誘電性液晶が封入可能な所定量で塗布されていれば特に限定されるものではない。   Further, the position where the ferroelectric liquid crystal is applied is not particularly limited as long as the ferroelectric liquid crystal is applied in a predetermined amount capable of being sealed.

上述したように、液晶側基板に壁状スペーサを形成する場合であって、壁状スペーサの長手方向と第1配向膜の配向処理方向とが直交している場合は、図7に例示するように、壁状スペーサ8に沿って強誘電性液晶3を塗布することが好ましい。このように強誘電性液晶を塗布することにより、第1配向膜の配向処理方向に沿って強誘電性液晶を流動させやすくなり、配向欠陥等の発生を効果的に抑制することができるからである。   As described above, when the wall spacer is formed on the liquid crystal side substrate and the longitudinal direction of the wall spacer and the alignment processing direction of the first alignment film are orthogonal to each other, as illustrated in FIG. Further, it is preferable to apply the ferroelectric liquid crystal 3 along the wall-like spacer 8. By applying the ferroelectric liquid crystal in this way, the ferroelectric liquid crystal can easily flow along the alignment treatment direction of the first alignment film, and the occurrence of alignment defects and the like can be effectively suppressed. is there.

2.検査工程
本発明における検査工程は、強誘電性液晶の塗布欠陥の有無を検査する工程である。この検査工程では、図1に例示するように、強誘電性液晶3が塗布されるべき領域に塗布されていない場合には、塗布欠陥として検出される。
2. Inspection Step The inspection step in the present invention is a step for inspecting the presence or absence of a coating defect of the ferroelectric liquid crystal. In this inspection step, as illustrated in FIG. 1, when the ferroelectric liquid crystal 3 is not applied to the region to be applied, it is detected as a coating defect.

塗布欠陥の検査方法としては、例えば、CCD素子による方法、拡大した映像を目視により検査する方法等を挙げることができる。   Examples of the coating defect inspection method include a method using a CCD element and a method of visually inspecting an enlarged image.

本発明においては、検査工程にて塗布欠陥が検出されなかった場合には、そのまま基板貼り合わせ工程に進むが、検査工程にて塗布欠陥が検出された場合には、修正工程に進み、修正工程後に基板貼り合わせ工程に進む。   In the present invention, if a coating defect is not detected in the inspection process, the process proceeds to the substrate bonding process as it is. If a coating defect is detected in the inspection process, the process proceeds to the correction process, and the correction process. It progresses to a board | substrate bonding process later.

3.修正工程
本発明における修正工程は、上記検査工程にて塗布欠陥が検出された場合に、第1配向膜上の欠陥部分に強誘電性液晶を吐出法によって塗布する工程である。
3. Correction Step The correction step in the present invention is a step of applying a ferroelectric liquid crystal to the defective portion on the first alignment film by a discharge method when a coating defect is detected in the inspection step.

強誘電性液晶を第1配向膜上の欠陥部分に塗布する方法としては、吐出法であり、この欠陥部分のみに強誘電性液晶を塗布することが可能であれば特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法等を挙げることができる。   A method of applying the ferroelectric liquid crystal to the defective portion on the first alignment film is a discharge method, and is not particularly limited as long as the ferroelectric liquid crystal can be applied only to the defective portion. . Examples of such a coating method include an inkjet method and a dispenser method.

4.基板貼り合わせ工程
本発明における基板貼り合わせ工程は、強誘電性液晶が塗布された液晶側基板、ならびに、第2基材上に第2電極層および第2配向膜がこの順に積層された対向基板を貼り合わせる工程である。
4). Substrate bonding step The substrate bonding step in the present invention includes a liquid crystal side substrate coated with a ferroelectric liquid crystal, and a counter substrate in which a second electrode layer and a second alignment film are laminated in this order on a second base material. Is a step of bonding.

液晶側基板および対向基板を貼り合わせるには、まず液晶側基板または対向基板の少なくともいずれか一方の上に液晶封入領域を囲むようにシール剤を塗布し、次いで液晶側基板および対向基板をシール剤を介して重ね合わせ、最後にシール剤を硬化させる。
以下、シール剤、対向基板、ならびに、液晶側基板および対向基板を貼り合わせる方法について説明する。
In order to bond the liquid crystal side substrate and the counter substrate together, first, a sealing agent is applied on at least one of the liquid crystal side substrate and the counter substrate so as to surround the liquid crystal sealing region, and then the liquid crystal side substrate and the counter substrate are sealed. And finally the sealant is cured.
Hereinafter, the sealing agent, the counter substrate, and the method for bonding the liquid crystal side substrate and the counter substrate will be described.

(1)シール剤
本発明においては、液晶側基板または対向基板の少なくともいずれか一方の上に液晶封入領域を囲むようにシール剤を塗布する。すなわち、シール剤を、液晶側基板上に塗布してもよく、対向基板上に塗布してもよく、液晶側基板および対向基板の両方に塗布してもよい。
後述するように、液晶側基板または対向基板に枠状隔壁を形成する場合には、枠状隔壁の外周を囲むようにシール剤を塗布する。例えば図7に示すように、液晶側基板に枠状隔壁9を形成した場合、この枠状隔壁9の外周を囲むようにシール剤4を塗布する。
(1) Sealant In the present invention, a sealant is applied on at least one of the liquid crystal side substrate and the counter substrate so as to surround the liquid crystal sealing region. That is, the sealing agent may be applied on the liquid crystal side substrate, may be applied on the counter substrate, or may be applied on both the liquid crystal side substrate and the counter substrate.
As will be described later, when the frame-shaped partition is formed on the liquid crystal side substrate or the counter substrate, a sealing agent is applied so as to surround the outer periphery of the frame-shaped partition. For example, as shown in FIG. 7, when the frame-shaped partition wall 9 is formed on the liquid crystal side substrate, the sealing agent 4 is applied so as to surround the outer periphery of the frame-shaped partition wall 9.

シール剤の塗布方法としては、所定の位置にシール剤を塗布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、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   The method for applying the sealant is not particularly limited as long as it can apply the sealant at a predetermined position, and examples thereof include an ink jet method, a dispenser method, and a screen printing method.

シール剤を塗布する位置としては、シール剤が液晶封入領域を囲むように連続して塗布され、かつ、強誘電性液晶が漏れないように液晶側基板および対向基板を貼り合わせることが可能であれば、特に限定されるものではない。シール剤を液晶側基板上に塗布する場合、第1基材上に塗布してもよく、第1配向膜上に塗布してもよい。また、シール剤を対向基板上に塗布する場合、第2基材上に塗布してもよく、第2配向膜上に塗布してもよい。通常は、液晶側基板または対向基板の周縁部にシール剤を塗布する。密着性の観点からは、第1基材または第2基材上にシール剤を塗布することが好ましい。この場合、第1基材または第2基材の周縁部に第1配向膜または第2配向膜をそれぞれ形成しないように、第1配向膜または第2配向膜をパターン状に形成する。   As the position for applying the sealing agent, it is possible to apply the sealing agent continuously so as to surround the liquid crystal sealing region, and to bond the liquid crystal side substrate and the counter substrate so that the ferroelectric liquid crystal does not leak. For example, there is no particular limitation. When apply | coating a sealing compound on a liquid crystal side board | substrate, you may apply | coat to a 1st base material and may apply | coat to a 1st orientation film. Moreover, when apply | coating a sealing compound on a counter substrate, you may apply | coat on a 2nd base material and may apply | coat on a 2nd alignment film. Usually, a sealing agent is applied to the peripheral edge of the liquid crystal side substrate or the counter substrate. From the viewpoint of adhesion, it is preferable to apply a sealing agent on the first substrate or the second substrate. In this case, the first alignment film or the second alignment film is formed in a pattern so that the first alignment film or the second alignment film is not formed on the periphery of the first substrate or the second substrate.

シール剤としては、一般に液晶表示素子に用いられるものを用いることができる。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。中でも、シール剤としては、強誘電性液晶を汚染しないものを用いることが好ましい。   As a sealing agent, what is generally used for a liquid crystal display element can be used. For example, resin is mentioned, and both thermosetting resin and ultraviolet curable resin can be used. Among them, it is preferable to use a sealant that does not contaminate the ferroelectric liquid crystal.

(2)対向基板
本発明に用いられる対向基板は、第2基材上に第2電極層および第2配向膜がこの順に積層されたものである。
なお、第2基材、第2電極層および第2配向膜については、上記液晶側基板の第1基材、第1電極層および第1配向膜とそれぞれ同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) Counter substrate The counter substrate used in the present invention is obtained by laminating a second electrode layer and a second alignment film in this order on a second base material.
The second base material, the second electrode layer, and the second alignment film are the same as the first base material, the first electrode layer, and the first alignment film of the liquid crystal side substrate, respectively. Omitted.

本発明においては、第1配向膜および第2配向膜の構成材料が強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有することが好ましい。これにより、SmA相をもたない強誘電性液晶を用いた場合に、ダブルドメイン等の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からである。   In the present invention, it is preferable that the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film have different compositions with the ferroelectric liquid crystal interposed therebetween. Thereby, when a ferroelectric liquid crystal having no SmA phase is used, the monodomain alignment of the ferroelectric liquid crystal can be obtained without causing alignment defects such as double domains.

第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成を異なるものとするには、例えば一方を光配向膜、他方をラビング配向膜とすればよい。また、両方をラビング配向膜として、ラビング配向膜の構成材料の組成を異なるものとする、あるいは、両方を光配向膜として、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることもできる。   In order to change the composition of the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film, for example, one may be a photo-alignment film and the other may be a rubbing alignment film. Moreover, both can be made into a rubbing alignment film, and the composition of the constituent material of a rubbing alignment film can be made different, or both can be made into a photo-alignment film and the composition of the constituent material of a photo-alignment film can be made different.

また、第1配向膜および第2配向膜が光配向膜である場合、例えば一方の光配向膜に光異性化型の材料を用い、他方の光配向膜に光反応型の材料を用いることにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。   Further, when the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films, for example, by using a photoisomerization type material for one photo-alignment film and using a photo-reactive type material for the other photo-alignment film The composition of the constituent material of the photo-alignment film can be made different.

第1配向膜および第2配向膜が光異性化型の材料を用いた光配向膜である場合、上述した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により、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。   When the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films using a photoisomerization type material, a cis-trans isomerization reaction is selected from the above-mentioned photoisomerization-reactive compounds according to required characteristics. By selecting various sex skeletons and substituents, the composition of the constituent materials of the photo-alignment film can be made different. Furthermore, the composition can be changed by changing the amount of the additive described above.

第1配向膜および第2配向膜が光反応型の材料を用いた光配向膜である場合、上述した光二量化反応性化合物、例えば光二量化反応性ポリマーを種々選択することにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。   When the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films using a photoreactive material, the photo-dimerization-reactive compound, for example, the photo-dimerization-reactive polymer, can be selected by variously selecting the photo-alignment film. The composition of the constituent materials can be different. Furthermore, the composition can be changed by changing the amount of the additive described above.

さらに、一方を光配向膜やラビング配向膜等の単層とし、他方を光配向膜やラビング配向膜等と反応性液晶層とを積層したものとすることにより、第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。   Furthermore, one is a single layer such as a photo-alignment film or a rubbing alignment film, and the other is a laminate of a photo-alignment film, a rubbing alignment film, or the like and a reactive liquid crystal layer. The composition of the constituent materials of the film can be different.

第1配向膜および第2配向膜が配向膜やラビング配向膜等と反応性液晶層とを積層したものである場合、上述した重合性液晶材料を種々選択することにより、反応性液晶層の構成材料の組成を異なるものとすることができる。   When the first alignment film and the second alignment film are formed by laminating an alignment film, a rubbing alignment film, and the like and a reactive liquid crystal layer, the reactive liquid crystal layer can be configured by variously selecting the above-described polymerizable liquid crystal material. The composition of the materials can be different.

本発明においては、対向基板にスペーサを形成してもよい。スペーサを形成することにより、耐衝撃性の高い液晶表示素子を得ることができる。上述したように液晶側基板にスペーサを形成する場合には、対向基板にはスペーサを形成しなくてもよい。
なお、スペーサについては、上記液晶側基板のスペーサと同様であるので、ここでの説明は省略する。
In the present invention, a spacer may be formed on the counter substrate. By forming the spacer, a liquid crystal display element having high impact resistance can be obtained. As described above, when the spacer is formed on the liquid crystal side substrate, the spacer may not be formed on the counter substrate.
Since the spacer is the same as the spacer of the liquid crystal side substrate, the description thereof is omitted here.

(3)液晶側基板および対向基板を貼り合わせる方法
液晶側基板および対向基板は、液晶封入領域とシール剤とが所定の配置となり、かつ、液晶側基板の第1配向膜および対向基板の第2配向膜の配向処理方向が互いに略平行になるように対向させる。
(3) Method of bonding the liquid crystal side substrate and the counter substrate The liquid crystal side substrate and the counter substrate have a predetermined arrangement of the liquid crystal sealing region and the sealant, and the first alignment film of the liquid crystal side substrate and the second of the counter substrate The alignment films are opposed so that the alignment treatment directions are substantially parallel to each other.

液晶側基板および対向基板を対向させる際には、液晶側基板および対向基板を、強誘電性液晶がネマチック相または等方相を示す温度に加熱することが好ましく、中でも強誘電性液晶が等方相を示す温度に加熱することがより好ましい。液晶側基板および対向基板の具体的な温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。例えば、N相−等方相転移温度付近、あるいは、N相−等方相転移温度よりも0℃〜20℃程度高い温度、あるいは、N相−等方相転移温度よりも5℃〜10℃程度高い温度などに設定することができる。なお、液晶側基板および対向基板の温度の上限は、強誘電性液晶が劣化するおそれのない温度とされる。   When the liquid crystal side substrate and the counter substrate are opposed to each other, it is preferable to heat the liquid crystal side substrate and the counter substrate to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a nematic phase or an isotropic phase, and in particular, the ferroelectric liquid crystal is isotropic. It is more preferred to heat to a temperature that exhibits a phase. Specific temperatures of the liquid crystal side substrate and the counter substrate vary depending on the type of the ferroelectric liquid crystal and are appropriately selected. For example, in the vicinity of the N phase-isotropic phase transition temperature, a temperature higher by about 0 ° C. to 20 ° C. than the N phase-isotropic phase transition temperature, or 5 ° C.-10 ° C. than the N phase-isotropic phase transition temperature. The temperature can be set to a relatively high temperature. The upper limit of the temperature of the liquid crystal side substrate and the counter substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal does not deteriorate.

また、強誘電性液晶の粘度が30mPa・s以下、中でも10mPa・s〜20mPa・sの範囲内となるように液晶側基板および対向基板を加熱することが好ましい。強誘電性液晶の粘度が高すぎると、第1配向膜上を強誘電性液晶が流動しにくくなるからである。   In addition, it is preferable to heat the liquid crystal side substrate and the counter substrate so that the viscosity of the ferroelectric liquid crystal is 30 mPa · s or less, particularly in the range of 10 mPa · s to 20 mPa · s. This is because if the viscosity of the ferroelectric liquid crystal is too high, the ferroelectric liquid crystal hardly flows on the first alignment film.

第1配向膜上に、強誘電性液晶を溶剤で希釈した強誘電性液晶溶液をコーティング法や印刷法により塗布した場合には、上記の液晶側基板の加熱時に、溶剤を除去することができる。   When a ferroelectric liquid crystal solution obtained by diluting a ferroelectric liquid crystal with a solvent is applied on the first alignment film by a coating method or a printing method, the solvent can be removed when the liquid crystal side substrate is heated. .

また、液晶側基板および対向基板を対向させる際には、チャンバー内を排気して、液晶側基板および対向基板間を十分に減圧することが好ましい。これにより、液晶セル内に空隙が残るのを防ぐことができる。   Further, when the liquid crystal side substrate and the counter substrate are opposed to each other, it is preferable that the chamber is evacuated to sufficiently reduce the pressure between the liquid crystal side substrate and the counter substrate. Thereby, it can prevent that a space | gap remains in a liquid crystal cell.

液晶側基板および対向基板を対向させた後は、減圧下で液晶側基板および対向基板を重ね合わせ、セルギャップが均一になるように一定の圧力を加える。そして、チャンバー内を常圧に戻すことにより、液晶側基板および対向基板間にさらに圧力を加える。これにより、セルギャップをより均一にすることができる。このようにして液晶側基板および対向基板がシール剤を介して圧着される。   After the liquid crystal side substrate and the counter substrate are made to face each other, the liquid crystal side substrate and the counter substrate are superposed under reduced pressure, and a certain pressure is applied so that the cell gap becomes uniform. Then, by returning the inside of the chamber to normal pressure, further pressure is applied between the liquid crystal side substrate and the counter substrate. Thereby, a cell gap can be made more uniform. In this way, the liquid crystal side substrate and the counter substrate are pressure-bonded via the sealant.

次いで、シール剤を硬化させ、液晶側基板および対向基板を貼り合わせる。シール剤の硬化方法としては、用いるシール剤の種類によって異なるものであり、例えば紫外線を照射する方法、加熱する方法などが挙げられる。この際、通常は、液晶側基板および対向基板を重ね合わせたときの圧力を保持したままシール剤を硬化する。   Next, the sealant is cured, and the liquid crystal side substrate and the counter substrate are bonded together. The curing method of the sealing agent varies depending on the type of the sealing agent used, and examples thereof include a method of irradiating with ultraviolet rays and a method of heating. At this time, the sealing agent is usually cured while maintaining the pressure when the liquid crystal side substrate and the counter substrate are overlaid.

強誘電性液晶から構成される液晶層の厚みとしては、1.2μm〜3.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.3μm〜2.5μm、さらに好ましくは1.4μm〜2.0μmの範囲内である。液晶層の厚みが薄すぎるとコントラストが低下するおそれがあり、逆に液晶層の厚みが厚すぎると強誘電性液晶が配向しにくくなる可能性があるからである。   The thickness of the liquid crystal layer composed of the ferroelectric liquid crystal is preferably in the range of 1.2 μm to 3.0 μm, more preferably 1.3 μm to 2.5 μm, still more preferably 1.4 μm to 2 μm. Within the range of 0.0 μm. This is because if the thickness of the liquid crystal layer is too thin, the contrast may be lowered. Conversely, if the thickness of the liquid crystal layer is too thick, the ferroelectric liquid crystal may be difficult to align.

5.枠状隔壁形成工程
本発明においては、液晶側基板または対向基板に、液晶封入領域を囲むように、シール剤の内側に枠状隔壁を形成する枠状隔壁形成工程を行ってもよい。例えば、図7および図8(a)に示すように、液晶側基板2aに枠状隔壁9を形成し、枠状隔壁9の周囲にシール剤4を塗布することができる。なお、図8(a)は図7のC−C線断面図である。図8(b)および(c)に例示するように、液晶側基板2a上に塗布された強誘電性液晶3は、基板貼り合わせ工程にて液晶側基板2aおよび対向基板2b間を流動する。この際、シール剤4の内側に枠状隔壁9を形成することにより、強誘電性液晶3と未硬化のシール剤4とが直接接触するのを回避することができる。これにより、未硬化のシール剤中の不純物や、シール剤を硬化させる際にシール剤から発生する揮発性物質等が強誘電性液晶中に混入するのを防ぐことができる。したがって、不純物等の混入による強誘電性液晶の特性の劣化を回避することが可能となる。
5). Frame-shaped partition wall forming step In the present invention, a frame-shaped partition wall forming step of forming a frame-shaped partition wall inside the sealing agent may be performed on the liquid crystal side substrate or the counter substrate so as to surround the liquid crystal sealing region. For example, as shown in FIG. 7 and FIG. 8A, a frame-shaped partition wall 9 can be formed on the liquid crystal side substrate 2 a, and the sealant 4 can be applied around the frame-shaped partition wall 9. FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. As illustrated in FIGS. 8B and 8C, the ferroelectric liquid crystal 3 applied on the liquid crystal side substrate 2a flows between the liquid crystal side substrate 2a and the counter substrate 2b in the substrate bonding step. At this time, by forming the frame-shaped partition wall 9 inside the sealing agent 4, it is possible to avoid the ferroelectric liquid crystal 3 and the uncured sealing agent 4 from being in direct contact with each other. As a result, it is possible to prevent impurities in the uncured sealant, volatile substances generated from the sealant when the sealant is cured, and the like from being mixed into the ferroelectric liquid crystal. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the ferroelectric liquid crystal due to the mixing of impurities or the like.

枠状隔壁を形成する位置としては、枠状隔壁がシール剤の内側であって液晶封入領域を囲むように連続して形成されていれば、特に限定されるものではない。枠状隔壁を液晶側基板上に形成する場合、図8に例示するように第1電極層6a上に枠状隔壁9を形成してもよく、図9(a)に例示するように第1基材5a上に枠状隔壁9を形成してもよい。また、第1基材上に枠状隔壁を形成する場合、図9(b)に例示するように枠状隔壁9とベース部分8´とを一体に形成してもよい。一方、図示しないが、枠状隔壁を対向基板上に形成する場合、第2電極層上に枠状隔壁を形成してもよく、第2基材上に枠状隔壁を形成してもよい。また、第2基材上に枠状隔壁を形成する場合、枠状隔壁とベース部分とを一体に形成してもよい。通常は、第1配向膜または第2配向膜の周縁部に枠状隔壁を形成する。   The position where the frame-shaped partition is formed is not particularly limited as long as the frame-shaped partition is continuously formed so as to surround the liquid crystal sealing region inside the sealant. When the frame-like partition is formed on the liquid crystal side substrate, the frame-like partition 9 may be formed on the first electrode layer 6a as illustrated in FIG. 8, and the first as illustrated in FIG. 9A. A frame-shaped partition wall 9 may be formed on the substrate 5a. Moreover, when forming a frame-shaped partition on a 1st base material, you may integrally form the frame-shaped partition 9 and base part 8 'so that it may illustrate in FIG.9 (b). On the other hand, although not shown, when the frame-shaped partition is formed on the counter substrate, the frame-shaped partition may be formed on the second electrode layer, or the frame-shaped partition may be formed on the second substrate. Moreover, when forming a frame-shaped partition on a 2nd base material, you may form a frame-shaped partition and a base part integrally. Usually, a frame-shaped partition is formed at the peripheral edge of the first alignment film or the second alignment film.

枠状隔壁の幅としては、強誘電性液晶と未硬化のシール剤との接触を防ぐことが可能な幅であれば特に限定されるものではない。具体的には、枠状隔壁の幅は10μm〜3mm程度とすることが好ましく、より好ましくは10μm〜1mmの範囲内、さらに好ましくは10μm〜500μmの範囲内である。枠状隔壁の幅が上記範囲より広いと、枠状隔壁が画素領域にも設けられることになり、有効画素面積が狭くなり良好な画像表示が得られない場合があるからである。また、枠状隔壁の幅が上記範囲より狭いと、枠状隔壁の形成が困難となる場合があるからである。   The width of the frame-shaped partition wall is not particularly limited as long as it can prevent contact between the ferroelectric liquid crystal and the uncured sealant. Specifically, the width of the frame-shaped partition wall is preferably about 10 μm to 3 mm, more preferably in the range of 10 μm to 1 mm, and still more preferably in the range of 10 μm to 500 μm. This is because if the width of the frame-shaped partition wall is wider than the above range, the frame-shaped partition wall is also provided in the pixel region, and the effective pixel area becomes narrow and a good image display may not be obtained. Moreover, it is because formation of a frame-shaped partition may become difficult when the width of a frame-shaped partition is narrower than the said range.

また、枠状隔壁の高さは、通常、液晶層の厚みと同程度とされる。これにより、強誘電性液晶と未硬化のシール剤とが接触するのを効果的に防止することができる。   In addition, the height of the frame-shaped partition walls is usually approximately the same as the thickness of the liquid crystal layer. Thereby, it can prevent effectively that a ferroelectric liquid crystal and an uncured sealing agent contact.

なお、上記枠状隔壁の幅および高さは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて枠状隔壁の断面を観察することによって測定することができる。   In addition, the width | variety and height of the said frame-shaped partition can be measured by observing the cross section of a frame-shaped partition using a scanning electron microscope (SEM).

このような枠状隔壁の形成材料は、一般に液晶表示素子の隔壁に用いられる材料を用いることができる。好ましくは、上記スペーサの形成材料と同一の材料が用いられる。これにより、枠状隔壁およびスペーサを同時に形成することができるからである。   As a material for forming such a frame-shaped partition wall, a material generally used for a partition wall of a liquid crystal display element can be used. Preferably, the same material as that for forming the spacer is used. This is because the frame-shaped partition wall and the spacer can be formed simultaneously.

枠状隔壁の形成方法としては、所定の位置に枠状隔壁を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。例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   The method for forming the frame-shaped partition wall is not particularly limited as long as it can form the frame-shaped partition wall at a predetermined position, and a general patterning method can be applied. For example, a photolithography method, an inkjet method, a screen printing method, and the like can be given.

枠状隔壁の形成は、通常、上記スペーサの形成と同時に行われる。パターニングの工程数を減らすことができるからである。枠状隔壁およびスペーサは別々の基板上に形成してもよいが、パターニングの観点から、同一の基板上に形成することが好ましい。   The formation of the frame-shaped partition wall is usually performed simultaneously with the formation of the spacer. This is because the number of patterning steps can be reduced. The frame-shaped partition walls and the spacers may be formed on separate substrates, but are preferably formed on the same substrate from the viewpoint of patterning.

6.液晶表示素子
本発明においては、例えばTFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子を作製することができる。TFTを用いたアクティブマトリックス方式では、目的の画素を確実に点灯、消灯できるため高品質な画像表示が可能である。
6). Liquid crystal display element In the present invention, for example, an active matrix type liquid crystal display element using TFTs can be manufactured. In the active matrix system using TFTs, a target pixel can be reliably turned on and off, so that high quality image display is possible.

図10は、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である。図10に例示する液晶表示素子20は、第2基材5b上にTFT21がマトリックス状に配置されたTFT基板(対向基板2b)と、第1基材5a上に共通電極(第1電極層6a)が形成された共通電極基板(液晶側基板2a)とを有するものである。TFT基板(対向基板2b)には、画素電極(第2電極層6b)、ゲート電極22x、ソース電極22yおよびが形成されている。このような液晶表示素子20において、ゲート電極22xおよびソース電極22yはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート電極22xおよびソース電極22yに信号を加えることによりTFT21を作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。ゲート電極22xおよびソース電極22yが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート電極22xの信号とソース電極22yの信号とは独立に動作することができる。ゲート電極22xおよびソース電極22yにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素であり、各画素には少なくとも1つ以上のTFT21および画素電極(第2電極層6b)が形成されている。この液晶表示素子20では、ゲート電極22xおよびソース電極22yに順次信号電圧を加えることにより、各画素のTFT21を動作させることができる。
なお、図10において、第1配向膜、第2配向膜および強誘電性液晶は省略されている。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of an active matrix liquid crystal display element using TFTs. The liquid crystal display element 20 illustrated in FIG. 10 includes a TFT substrate (counter substrate 2b) in which TFTs 21 are arranged in a matrix on the second substrate 5b, and a common electrode (first electrode layer 6a) on the first substrate 5a. ) Formed on the common electrode substrate (liquid crystal side substrate 2a). On the TFT substrate (counter substrate 2b), a pixel electrode (second electrode layer 6b), a gate electrode 22x, and a source electrode 22y are formed. In such a liquid crystal display element 20, the gate electrode 22x and the source electrode 22y are arranged vertically and horizontally, and the TFT 21 is operated by applying a signal to the gate electrode 22x and the source electrode 22y, thereby driving the ferroelectric liquid crystal. be able to. A portion where the gate electrode 22x and the source electrode 22y intersect is insulated by an insulating layer (not shown), and the signal of the gate electrode 22x and the signal of the source electrode 22y can operate independently. A portion surrounded by the gate electrode 22x and the source electrode 22y is a pixel which is a minimum unit for driving the liquid crystal display element, and at least one TFT 21 and a pixel electrode (second electrode layer 6b) are formed in each pixel. Has been. In the liquid crystal display element 20, the TFT 21 of each pixel can be operated by sequentially applying a signal voltage to the gate electrode 22x and the source electrode 22y.
In FIG. 10, the first alignment film, the second alignment film, and the ferroelectric liquid crystal are omitted.

図10に示す例においては、液晶側基板が共通電極基板であり、対向基板がTFT基板であるが、これに限定されるものではなく、液晶側基板は、共通電極基板であってもよく、TFT基板であってもよい。中でも、液晶側基板は共通電極基板であることが好ましい。TFT基板は、半導体層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極および絶縁層等を有するTFTが形成されているため、TFT基板と共通電極基板とでは、共通電極基板の方が製造コストが安い。このため、液晶側基板が共通電極基板であれば、仮に強誘電性液晶の塗布欠陥があり修正不可能であったとしても、ロスコストを少なくすることができる。   In the example shown in FIG. 10, the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate and the counter substrate is a TFT substrate. However, the present invention is not limited to this, and the liquid crystal side substrate may be a common electrode substrate. It may be a TFT substrate. Among them, the liquid crystal side substrate is preferably a common electrode substrate. Since the TFT substrate includes a TFT having a semiconductor layer, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an insulating layer, and the like, the manufacturing cost of the common electrode substrate is lower between the TFT substrate and the common electrode substrate. For this reason, if the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, even if there is a coating defect of the ferroelectric liquid crystal and it cannot be corrected, loss cost can be reduced.

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

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
(液晶表示素子用基板1の作製)
ITO電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に透明レジスト(商品名:NN780、JSR社製)をスピンコートして、減圧乾燥し、90℃で3分間プリベークを行った。次いで、100mJ/cmの紫外線でマスク露光し、無機アルカリ溶液で現像を行い、230℃で30分間ポストベークを行った。これにより、高さ1.5μmの柱状スペーサを形成した。
次に、上記柱状スペーサを形成した基板上に、光二量化反応型の光配向膜材料(商品名:ROP-103、ロリックテクノロジー社製)の2質量%シクロペンタノン溶液をスピンコートし、130℃で10分間乾燥した後、直線偏光紫外線を約100mJ/cm照射し、配向処理を行った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
(Preparation of substrate 1 for liquid crystal display element)
The glass substrate on which the ITO electrode was formed was washed thoroughly, a transparent resist (trade name: NN780, manufactured by JSR) was spin coated on the glass substrate, dried under reduced pressure, and prebaked at 90 ° C. for 3 minutes. Subsequently, it exposed to a mask with 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays, developed with an inorganic alkali solution, and post-baked at 230 ° C. for 30 minutes. Thereby, a columnar spacer having a height of 1.5 μm was formed.
Next, a 2% by mass cyclopentanone solution of a photodimerization reaction type photo-alignment film material (trade name: ROP-103, manufactured by Rorlic Technology Co., Ltd.) is spin-coated on the substrate on which the columnar spacers are formed, and the temperature is 130 ° C. And dried for 10 minutes, and then irradiated with about 100 mJ / cm 2 of linearly polarized ultraviolet rays for alignment treatment.

(液晶表示素子用基板2の作製)
ITO電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に、光二量化反応型の光配向膜材料(商品名:ROP-102、ロリックテクノロジー社製)の2質量%シクロペンタノン溶液をスピンコートし、130℃で10分間乾燥した後、直線紫外線偏光を約100mJ/cm照射し、配向処理を行った。
(Preparation of substrate 2 for liquid crystal display element)
The glass substrate on which the ITO electrode is formed is thoroughly washed, and a 2% by mass cyclopentanone solution of a photodimerization reaction type photo-alignment film material (trade name: ROP-102, manufactured by Roric Technology) is applied on the glass substrate. After spin-coating and drying at 130 ° C. for 10 minutes, alignment treatment was performed by irradiating with linear ultraviolet polarized light of about 100 mJ / cm 2 .

[実施例1]
液晶表示素子用基板1を室温(23℃)に設定した1軸ステージ上に設置した。この液晶表示素子用基板1が置かれた1軸ステージを約60mm/秒の速さで動かしながら、インクジェット装置(ダイマティック社製 SE-128)を用いて、約3,600ヘルツの周波数で、1秒間、強誘電性液晶(商品名:R2301、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を滴下し、1mm間隔でストライプ状に強誘電性液晶を塗布した。この際、インクジェット装置では、64個の吐出穴を有するインクジェットヘッドを約100℃に加熱した。強誘電性液晶は、滴下時は等方相状態であると考えられるが、基板上に着弾した瞬間に室温まで冷却され、カイラルスメクチック相状態になると考えられる。実際に、基板上に滴下された強誘電性液晶は白色であり、白色のライン状のパターンが得られた。また、この基板をCCDセンサを有する検査装置で検査したところ、塗布欠陥がないことを確認した。
[Example 1]
The liquid crystal display element substrate 1 was placed on a uniaxial stage set at room temperature (23 ° C.). While moving the uniaxial stage on which this liquid crystal display element substrate 1 is placed at a speed of about 60 mm / second, using an inkjet apparatus (SE-128 made by Dymatic) at a frequency of about 3,600 Hz, Ferroelectric liquid crystal (trade name: R2301, manufactured by AZ Electronic Materials) was dropped for 1 second, and the ferroelectric liquid crystal was applied in stripes at 1 mm intervals. At this time, in the inkjet apparatus, an inkjet head having 64 ejection holes was heated to about 100 ° C. The ferroelectric liquid crystal is considered to be in an isotropic phase state when dropped, but is cooled to room temperature at the moment of landing on the substrate and is considered to be in a chiral smectic phase state. Actually, the ferroelectric liquid crystal dropped on the substrate was white, and a white line-like pattern was obtained. Moreover, when this board | substrate was test | inspected with the inspection apparatus which has a CCD sensor, it confirmed that there was no coating defect.

次に、強誘電性液晶を塗布した液晶表示素子用基板1上にシール剤を塗布した。次いで、真空チャンバー内に配置したホットプレートを110℃に加熱して、このホットプレート上にシール剤を塗布した液晶表示素子用基板1を配置した。次に、液晶表示素子用基板2を、吸着プレートで吸着し、液晶表示素子用基板1および液晶表示素子用基板2をそれぞれの配向処理方向が平行になるように対向させた。そして、真空チャンバー内が10Torrになるように排気を行った状態で、両基板を密着させ、一定の圧力をかけた後、真空チャンバー内を常圧に戻した。その後、強誘電性液晶を室温まで徐冷することにより、液晶表示素子を作製した。   Next, a sealing agent was applied on the liquid crystal display element substrate 1 on which the ferroelectric liquid crystal was applied. Next, the hot plate placed in the vacuum chamber was heated to 110 ° C., and the liquid crystal display element substrate 1 coated with a sealant was placed on the hot plate. Next, the liquid crystal display element substrate 2 was adsorbed by an adsorption plate, and the liquid crystal display element substrate 1 and the liquid crystal display element substrate 2 were opposed to each other so that the respective alignment treatment directions were parallel. Then, the substrates were brought into close contact with each other in a state where evacuation was performed so that the inside of the vacuum chamber became 10 Torr, and after applying a certain pressure, the inside of the vacuum chamber was returned to normal pressure. Thereafter, the ferroelectric liquid crystal was gradually cooled to room temperature to produce a liquid crystal display element.

作製した液晶表示素子をクロスニコルに配置した偏光板の間に配置して観察したところ、強誘電性液晶が均一に配向していることを確認した。   When the produced liquid crystal display element was arranged between the polarizing plates arranged in crossed Nicols and observed, it was confirmed that the ferroelectric liquid crystal was uniformly oriented.

[実施例2]
液晶表示素子用基板1を室温(23℃)に設定した1軸ステージ上に設置した。次に、インクジェット装置におけるインクジェットヘッドの64個の吐出穴のうち、1個の吐出穴のみ、0.1秒間休止させた以外は、実施例1と同様にして強誘電性液晶を滴下し、ストライプ状に強誘電性液晶を塗布した。この基板をCCDセンサを有する検査装置で検査したところ、吐出を休止させた部分には、強誘電性液晶が約6mmの長さで塗布されていないことを検出した。次に、この強誘電性液晶が塗布されていない部分に、1個の吐出穴のみを駆動させたインクジェットヘッドを用いて、ライン状に強誘電性液晶を塗布し、修正を行った。
[Example 2]
The liquid crystal display element substrate 1 was placed on a uniaxial stage set at room temperature (23 ° C.). Next, a ferroelectric liquid crystal is dropped and stripes are formed in the same manner as in Example 1 except that only one discharge hole among the 64 discharge holes of the inkjet head in the inkjet apparatus is paused for 0.1 second. Ferroelectric liquid crystal was applied in the shape. When this board | substrate was test | inspected with the test | inspection apparatus which has a CCD sensor, it detected that the ferroelectric liquid crystal was not apply | coated by the length of about 6 mm to the part which stopped discharge. Next, the ferroelectric liquid crystal was applied in a line shape to the portion where the ferroelectric liquid crystal was not applied, and correction was performed using an inkjet head in which only one ejection hole was driven.

次に、強誘電性液晶を塗布した液晶表示素子用基板1上にシール剤を塗布し、実施例1と同様にして、液晶表示素子用基板1と液晶表示素子用基板2とを貼り合せ、液晶表示素子を作製した。
作製した液晶表示素子をクロスニコルに配置した偏光板の間に配置して観察したところ、強誘電性液晶が均一に配向していることを確認した。
Next, a sealing agent is applied on the liquid crystal display element substrate 1 coated with ferroelectric liquid crystal, and the liquid crystal display element substrate 1 and the liquid crystal display element substrate 2 are bonded in the same manner as in Example 1. A liquid crystal display element was produced.
When the produced liquid crystal display element was arranged between the polarizing plates arranged in crossed Nicols and observed, it was confirmed that the ferroelectric liquid crystal was uniformly oriented.

[比較例]
ホットプレートを1軸ステージ上に設置し、ホットプレートを100℃に加熱して、このホットプレート上に液晶表示素子用基板1を配置した。次に、インクジェット装置におけるインクジェットヘッドの64個の吐出穴のうち、1個の吐出穴のみ、0.1秒間休止させた以外は、実施例1と同様にして強誘電性液晶を滴下し、ストライプ状に強誘電性液晶を塗布した。
基板上に塗布された強誘電性液晶は濡れ拡がった。またそのとき、強誘電性液晶は透明であった。そのため、CCDセンサを有する検査装置を用いても、強誘電性液晶が塗布されていない部分を検出することができなかった。
[Comparative example]
A hot plate was placed on a uniaxial stage, the hot plate was heated to 100 ° C., and the liquid crystal display element substrate 1 was placed on the hot plate. Next, a ferroelectric liquid crystal is dropped and stripes are formed in the same manner as in Example 1 except that only one discharge hole among the 64 discharge holes of the inkjet head in the inkjet apparatus is paused for 0.1 second. Ferroelectric liquid crystal was applied in the shape.
The ferroelectric liquid crystal applied on the substrate wets and spreads. At that time, the ferroelectric liquid crystal was transparent. For this reason, even if an inspection apparatus having a CCD sensor is used, a portion where the ferroelectric liquid crystal is not applied cannot be detected.

本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶塗布工程および検査工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the liquid-crystal application | coating process and test | inspection process in 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における修正工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correction process in 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. 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. 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. 本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶塗布工程の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the liquid-crystal application | coating process in 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. 本発明に用いられる液晶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 liquid crystal side substrate used for this invention. 本発明の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一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the liquid crystal display element obtained by the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2a … 液晶側基板
2b … 対向基板
3 … 強誘電性液晶
4 … シール剤
5a … 第1基材
5b … 第2基材
6a … 第1電極層
6b … 第2電極層
7a … 第1配向膜
7b … 第2配向膜
11 … 欠陥部分
2a ... Liquid crystal side substrate 2b ... Counter substrate 3 ... Ferroelectric liquid crystal 4 ... Sealing agent 5a ... First base material 5b ... Second base material 6a ... First electrode layer 6b ... Second electrode layer 7a ... First alignment film 7b ... second alignment film 11 ... defective part

Claims (4)

第1基材上に第1電極層および第1配向膜がこの順に積層された液晶側基板を、強誘電性液晶がスメクチック相を示す温度に設定した後に、前記液晶側基板の第1配向膜上に塗布された前記強誘電性液晶がスメクチック相状態となるように、前記第1配向膜上に強誘電性液晶を塗布する液晶塗布工程と、
前記強誘電性液晶の塗布欠陥の有無を検査する検査工程と、
前記検査工程にて塗布欠陥が検出された場合に、前記第1配向膜上の欠陥部分に前記強誘電性液晶を吐出法によって塗布する修正工程と、
前記強誘電性液晶が塗布された液晶側基板、ならびに、第2基材上に第2電極層および第2配向膜がこの順に積層された対向基板を貼り合わせる基板貼り合わせ工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
After setting the liquid crystal side substrate in which the first electrode layer and the first alignment film are laminated in this order on the first base material to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits a smectic phase, the first alignment film of the liquid crystal side substrate A liquid crystal coating step of coating a ferroelectric liquid crystal on the first alignment film so that the ferroelectric liquid crystal coated thereon is in a smectic phase state;
An inspection process for inspecting the presence or absence of coating defects of the ferroelectric liquid crystal;
When a coating defect is detected in the inspection step, a correction step of applying the ferroelectric liquid crystal to the defective portion on the first alignment film by a discharge method;
A liquid crystal side substrate coated with the ferroelectric liquid crystal, and a substrate bonding step of bonding a counter substrate in which a second electrode layer and a second alignment film are laminated in this order on a second base material. A method for producing a liquid crystal display element.
前記液晶塗布工程にて、前記第1配向膜上に前記強誘電性液晶を塗布する前に、前記強誘電性液晶をネマチック相または等方相を示す温度に加温し、
前記強誘電性液晶の塗布方法が吐出法であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子の製造方法。
In the liquid crystal application step, before applying the ferroelectric liquid crystal on the first alignment film, the ferroelectric liquid crystal is heated to a temperature showing a nematic phase or an isotropic phase,
The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal application method is a discharge method.
前記強誘電性液晶の塗布方法がスクリーン印刷法であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the application method of the ferroelectric liquid crystal is a screen printing method. 前記液晶側基板が共通電極基板であり、前記対向基板が薄膜トランジスタ(TFT)基板であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal side substrate is a common electrode substrate, and the counter substrate is a thin film transistor (TFT) substrate.
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JPH02272426A (en) * 1989-04-13 1990-11-07 Canon Inc Display element and its manufacture
JP3084975B2 (en) * 1992-11-06 2000-09-04 松下電器産業株式会社 Liquid crystal display cell manufacturing equipment
JPH08106099A (en) * 1994-10-06 1996-04-23 Sony Corp Liquid crystal element and its manufacture
JP2001242473A (en) * 2000-02-25 2001-09-07 Sharp Corp Method for manufacturing liquid crystal display device
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