WO2012032857A1 - 液晶層形成用組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶層形成用組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 Download PDF

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diyl
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真伸 水▲崎▼
祐一郎 山田
智至 榎本
祐樹 原
菊地　英夫
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シャープ株式会社
東洋合成工業株式会社
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    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation

Definitions

  • the present invention relates to a composition for forming a liquid crystal layer, a liquid crystal display device, and a method for producing a liquid crystal display device. More specifically, a liquid crystal layer forming composition for forming a polymer layer on the alignment film in order to maintain the alignment regulating force of the liquid crystal for a long time, a liquid crystal display device in which the polymer layer is formed on the alignment film, and The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device suitable for forming a polymer layer on an alignment film.
  • a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display) is a display device that controls transmission / blocking of light (display on / off) by controlling the orientation of liquid crystal molecules having birefringence.
  • LCD display methods include twisted nematic (TN) mode in which liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy are aligned while twisting in the thickness direction of the liquid crystal layer, and negative dielectric anisotropy.
  • TN twisted nematic
  • VA Vertical Alignment
  • IPS In-Plane-Switching
  • LCDs are widely used as display devices such as televisions, personal computers, and PDAs because they are thin, light, and have low power consumption.
  • the size of liquid crystal display devices has been rapidly increasing, as represented by liquid crystal display devices for television.
  • a multi-domain vertical alignment mode (MVA) that can be manufactured with a high yield even in a large area and has a wide viewing angle is preferably used.
  • the multi-domain vertical alignment mode is a mode in which liquid crystals having negative dielectric anisotropy are vertically aligned, and banks (linear protrusions) and electrode cutouts (slits) are provided on the substrate as alignment regulating structures. is there.
  • the liquid crystal alignment azimuth at the time of voltage application can be controlled to a plurality of azimuths without applying rubbing treatment to the alignment film, and viewing angle characteristics compared to the conventional TN mode Is excellent.
  • the MVA mode has a drawback that the display becomes dark.
  • the main cause is that the area where the linear protrusions (ribs) or slits are formed becomes the boundary of the alignment division to generate dark lines, and the transmittance at the time of white display becomes low and the display looks dark.
  • the rib arrangement interval may be sufficiently widened.
  • the number of ribs that are alignment regulating structures is reduced, it takes time to stabilize the alignment even when a predetermined voltage is applied to the liquid crystal. This causes a problem that the response speed becomes slow.
  • a liquid crystal composition in which polymerizable components such as monomers and oligomers are mixed with liquid crystal is sealed between substrates, and a polymerizable component is polymerized in a state where liquid crystal molecules are inclined by applying a voltage between the substrates. Polymerize. Thereby, even if the voltage application is removed, the liquid crystal has a predetermined pretilt angle, and the liquid crystal alignment azimuth can be defined. Polymerization of the polymerizable component is performed by irradiation with heat or light (ultraviolet rays). By using the PSA technique, a rib is not required and the aperture ratio is improved. At the same time, a pretilt angle smaller than 90 ° is given over the entire display area, and high-speed response is possible.
  • the polymer wall here is a structure formed so as to surround the liquid crystal layer, and is essentially different from the PSA layer formed as a thin layer on the alignment film.
  • the pretilt angle providing technique using the PSA layer has some problems related to display unevenness when an image is displayed on a completed LCD.
  • display unevenness occurs in the image display of the completed LCD due to a liquid crystal alignment abnormality locally generated when a voltage is applied during monomer polymerization to change the tilt of liquid crystal molecules.
  • the degree of unevenness of display varies depending on the monomers used, and not all monomers that are soluble in the liquid crystal material are suitable for forming the PSA layer.
  • a composition containing a monomer used for forming a PSA layer is injected into a cell and a voltage is applied. It has been reported that vertical alignment characteristics can be imparted to the PSA layer by performing light irradiation and polymerizing the monomer by prolonged ultraviolet light irradiation. In this case, display unevenness is improved as compared with the case where a polymerization initiator is used, and better display quality is easily obtained. However, on the other hand, a decrease in productivity due to a longer processing time (tact time) becomes a new problem.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a composition for forming a liquid crystal layer that enables both shortening of processing time and obtaining good display quality. It is.
  • the inventors of the present invention have examined various causes of image sticking in a liquid crystal display, and in the case of a polymerization initiator that undergoes self-cleavage by light irradiation, such as Irgacure 651 in the previous reported examples, the charge is caused by the self-cleavage. Since impurities that tend to take up remain in the liquid crystal layer, a DC offset voltage is generated inside the cell, and even when a voltage is applied, the alignment state of the liquid crystal changes, and as a result, burn-in occurs. It was.
  • benzophenone, acetophenone, etc. are added to the liquid crystal material as the material of the PSA layer, and the ketyl radical is removed by hydrogen abstraction reaction by light irradiation.
  • the method of generating was effective. Since benzophenone and acetophenone generate ketyl radicals by extracting hydrogen from coexisting compounds, etc., impurities derived from the polymerization initiator generated by the polymerization initiator due to self-cleavage are not generated in the liquid crystal and display unevenness
  • the tact time can be shortened while suppressing deterioration of display quality such as burn-in.
  • one aspect of the present invention is a liquid crystal layer forming composition containing a liquid crystal material and a monomer, wherein the monomer is a compound having a structure that generates a ketyl radical by a hydrogen abstraction reaction by light irradiation. It is a composition for layer formation.
  • the ketyl radical shown here is a radical generated when a carbonyl compound abstracts hydrogen from a hydrogen atom donor by photoexcitation.
  • Examples of the compound that generates the ketyl radical include compounds having a benzophenone structure, a fluorenone structure, a thioxanthone structure, a benzyl structure, or an acetophenone structure in the molecule.
  • the structural member (for example, alignment film and liquid crystal layer) of a liquid crystal display device deteriorates by the ultraviolet irradiation of a short wavelength component
  • the present inventors have said ketyl radical.
  • the benzophenone structure absorbs light of 350 nm or more
  • the fluorenone structure, the thioxanthone structure and the benzyl structure absorb light of 400 nm or more, and can be polymerized even by light irradiation of a long wavelength component. It has been found that irradiation with a short wavelength component is not required and deterioration can be prevented.
  • the benzyl structure has a hydrogen abstraction reaction that preferentially proceeds to generate a ketyl radical by light irradiation under conditions where a hydrogen atom donor is present.
  • a hydrogen abstraction reaction that preferentially proceeds to generate a ketyl radical by light irradiation under conditions where a hydrogen atom donor is present.
  • it does not exist, it is widely known that it has a property of generating a radical by photocleavage (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Examples of the hydrogen atom donor include ethers, amines, thiols or alcohols having an alkyl group, an alkenyl group or an aralkyl group.
  • the composition for forming a liquid crystal layer of the present invention contains a monomer that generates a ketyl radical and undergoes a polymerization reaction when irradiated with light, it can be polymerized in a short time without the need to add a new polymerization initiator.
  • the reaction proceeds and impurities derived from the polymerization initiator are not generated. Therefore, it is possible to manufacture a liquid crystal display device in which a residual DC voltage is hardly generated in the liquid crystal layer and display quality deterioration such as image sticking and display unevenness is small. Further, since light irradiation for a short time is sufficient, deterioration of components due to light irradiation for a long time can be prevented, and the reliability of the liquid crystal display device can be improved.
  • composition of the composition for forming a liquid crystal layer of the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are formed as essential.
  • a 1 and A 2 are the same or different and each represents a benzene ring, a biphenyl ring, or a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • One of A 1 and A 2 is a benzene ring or a biphenyl ring.
  • At least one of A 1 and A 2 includes a —Sp 1 —P 1 group.
  • the hydrogen atoms possessed by A 1 and A 2 are -Sp 1 -P 1 group, halogen atom, -CN group, -NO 2 group, -NCO group, -NCS group, -OCN group, -SCN group, -SF 5 Or a linear or branched alkyl group, alkenyl group or aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Two adjacent hydrogen atoms of A 1 and A 2 may be substituted with a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenylene group to form a cyclic structure.
  • the hydrogen atom of the alkyl group, alkenyl group, alkylene group, alkenylene group or aralkyl group of A 1 and A 2 may be substituted with a —Sp 1 —P 1 group.
  • the —CH 2 — group in the alkyl group, alkenyl group, alkylene group, alkenylene group or aralkyl group of A 1 and A 2 is an —O— group, —S—, unless an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom are adjacent to each other.
  • P 1 represents a polymerizable group.
  • Sp 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
  • m is 1 or 2.
  • the dotted line portion connecting A 1 and Y and the dotted line portion connecting A 2 and Y indicate that a bond via Y may exist between A 1 and A 2 .
  • Y represents a —CH 2 — group, —CH 2 CH 2 — group, —CH ⁇ CH— group, —O— group, —S— group, —NH— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group or a direct bond is represented. ) The form which is a compound represented by these is mentioned.
  • Examples of when m in the compound represented by the chemical formula (1) is 1 include the following compounds.
  • the compound has the following chemical formulas (2-1) to (2-6);
  • R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a —Sp 1 —P 1 group, a hydrogen atom, a halogen atom, —CN group, —NO 2 group, —NCO group, —NCS group, —OCN group, —SCN group , —SF 5 group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or a phenyl group. At least one of R 1 and R 2 includes a —Sp 1 —P 1 group.
  • P 1 represents a polymerizable group.
  • Sp 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
  • R 1 and R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group or a phenyl group
  • the hydrogen atom possessed by at least one of R 1 and R 2 is ,
  • a fluorine atom, a chlorine atom or a —Sp 1 —P 1 group may be substituted.
  • the —CH 2 — group possessed by R 1 and R 2 is an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— unless an oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom are adjacent to each other.
  • Examples of P 1 include an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloylamino group, and a methacryloylamino group.
  • the liquid crystal layer forming composition further includes a form containing a monomer having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures. Moreover, as a monomer which has the monofunctional or polyfunctional polymerizable group which has the said 1 or more ring structure, following Chemical formula (3);
  • R 3 represents —R 4 —Sp 2 —P 2 group, hydrogen atom, halogen atom, —CN group, —NO 2 group, —NCO group, —NCS group, —OCN group, —SCN group, —SF 5 group. Or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • P 2 represents a polymerizable group.
  • Sp 2 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
  • the hydrogen atom that R 3 has may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the —CH 2 — group of R 3 is an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group unless an oxygen atom and a sulfur atom are adjacent to each other.
  • —O—COO— group —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — Group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — Group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, It may be substituted with a —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ CH—COO— group, or —OCO—CH ⁇ CH— group.
  • R 4 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — Group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ It
  • a 3 and A 4 are the same or different and each represents 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, indane-1,3-diyl group, indane- 1,5-diyl group, indan-2,5-diyl group, phenanthrene-1,6-diyl group, phenanthrene-1,8
  • the —CH 2 — group of A 3 and A 4 may be substituted with an —O— group or an —S— group as long as they are not adjacent to each other.
  • the hydrogen atom of A 3 and A 4 is substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group or alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms. It may be.
  • Z represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group, —CH 2 O.
  • n is 0, 1 or 2.
  • Examples of P 2 include acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group, vinyloxy group, acryloylamino group, and methacryloylamino group.
  • the liquid crystal layer forming composition further includes a form containing one or more compounds that promote the hydrogen abstraction reaction.
  • the compound that promotes the hydrogen abstraction reaction include ethers, amines, thiols, or alcohols having an alkyl group, alkenyl group, or aryl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • this invention is also a liquid crystal display device produced suitably using the said composition for liquid crystal layer formation.
  • another aspect of the present invention is a liquid crystal display device including a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, the liquid crystal layer containing a liquid crystal material, At least one of the substrates includes an alignment film that controls alignment of adjacent liquid crystal molecules, and a polymer layer that is formed on the alignment film and controls alignment of adjacent liquid crystal molecules, and the polymer layer is included in the liquid crystal layer.
  • the monomer added to is formed by polymerization, and the monomer is a liquid crystal display device which is a compound having a structure that generates a ketyl radical by a hydrogen abstraction reaction by light irradiation.
  • one of the pair of substrates provided in the liquid crystal display device of the present invention is used as an array substrate and the other as a color filter substrate.
  • the array substrate includes a plurality of pixel electrodes, whereby the alignment of the liquid crystal is controlled on a pixel-by-pixel basis.
  • a plurality of color filters are arranged at positions where they overlap with the pixel electrodes of the array substrate, respectively, and the display color is controlled in units of pixels.
  • At least one of the pair of substrates included in the liquid crystal display device of the present invention has an alignment film that controls alignment of adjacent liquid crystal molecules.
  • the alignment film may be either one not subjected to alignment treatment or one subjected to alignment treatment.
  • At least one of the pair of substrates included in the liquid crystal display device of the present invention has a polymer layer that is formed on the alignment film and controls alignment of adjacent liquid crystal molecules, and the polymer layer is added to the liquid crystal layer. It is formed by polymerization of monomers. By forming the polymer layer, the initial inclination of the liquid crystal molecules adjacent to the alignment film and the polymer layer can be tilted in a certain direction even if the alignment film is not subjected to alignment treatment. For example, when a polymer layer is formed by polymerizing a monomer in a state where the liquid crystal molecules are pretilt aligned, the polymer layer is pretilt with respect to the liquid crystal molecules regardless of whether or not the alignment film is aligned. It is formed in a form having a structure to be oriented.
  • the said monomer is a compound which has a structure which produces
  • the polymer layer formed of such a monomer is formed by a short polymerization reaction without adding a new polymerization initiator, and no impurities derived from the polymerization initiator are generated. There is little generation of residual DC voltage in the liquid crystal layer, and there is little deterioration in display quality such as image sticking or display unevenness. In addition, since deterioration of the constituent members due to light irradiation for a long time is prevented, a highly reliable liquid crystal display device such as stabilization of voltage holding ratio (VHR) is obtained.
  • VHR voltage holding ratio
  • the configuration of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are essential.
  • the compound is a compound represented by the chemical formula (1)
  • the compound represented by the chemical formula (1) is m
  • the compound is A form of any one of the compounds represented by the chemical formulas (2-1) to (2-6)
  • P 1 is an acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group, vinyloxy group, acryloylamino group, or methacryloylamino group
  • the polymer is further formed by polymerization of a monomer having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures, and (g) a monofunctional having one or more ring structures.
  • the monomer having a polymerizable group is in the form of a compound represented by the chemical formula (3), (h) the P 2 is an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloylamino group, or And a methacryloylamino group.
  • Monomers having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures are represented by the following chemical formulas (4-1) to (4-5);
  • P 2 is the same or different and represents a polymerizable group.
  • P 2 include acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group, vinyloxy group, acryloylamino group, and methacryloylamino group.
  • this invention is also a manufacturing method of the liquid crystal display device produced suitably using the said composition for liquid crystal layer formation.
  • another aspect of the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, the manufacturing method including at least the pair of substrates.
  • the forming step includes a step of polymerizing a monomer added to the liquid crystal layer, and the monomer is a method for manufacturing a liquid crystal display device which is a compound having a structure that generates a ketyl radical by a hydrogen abstraction reaction by light irradiation. .
  • the characteristics of the liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method of the present invention are the same as those described in the above-described liquid crystal display device of the present invention.
  • the said monomer is a compound which has a structure which produces
  • the polymer layer formed of such a monomer does not require a new polymerization initiator, and the polymerization reaction proceeds in a short time and impurities derived from the polymerization initiator are not generated.
  • a liquid crystal display device with little generation of DC voltage and less deterioration of display quality such as image sticking and display unevenness can be manufactured. Further, since light irradiation for a short time is sufficient, deterioration of components due to light irradiation for a long time can be prevented, and the reliability of the liquid crystal display device can be improved.
  • the method for producing a liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited by other steps as long as such steps are essential.
  • the compound is a compound represented by the chemical formula (1)
  • the compound represented by the chemical formula (1) is m
  • the compound is A form of any one of the compounds represented by the chemical formulas (2-1) to (2-6)
  • the above P 1 is an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloylamino group, or a methacryloylamino group
  • the polymer The forming step further includes a form formed by polymerization of a monomer having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures, and (g) having one or more
  • a monomer having an amino group or a methacryloylamino group, (i) a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures is represented by the chemical formulas (4-1) to (4-5). The form which is any compound represented by this is mentioned. Hereinafter, other preferable modes will be described.
  • Examples of the step of forming the polymer layer include a mode performed in a state where a voltage equal to or higher than a threshold is applied to the liquid crystal layer.
  • a polymer is formed in a form following liquid crystal molecules that are aligned in a state where a voltage higher than a threshold is applied to the liquid crystal layer by applying light. Therefore, the PSA layer to be formed has a structure that functions as an alignment film that defines an initial pretilt angle with respect to liquid crystal molecules even when no voltage is applied later.
  • Examples of the step of forming the polymer layer include a mode that is performed in a state where a voltage higher than a threshold is not applied to the liquid crystal layer. Even in a state where a voltage higher than the threshold voltage is not applied, the alignment regulating force of the alignment film can be maintained for a long time, and an effect of reducing image sticking and display unevenness can be obtained.
  • liquid crystal display device that generates less residual DC voltage in the liquid crystal layer and has less deterioration in display quality such as image sticking and display unevenness.
  • a highly reliable liquid crystal display device can be obtained with little deterioration of components.
  • Embodiment 1 1 and 2 are schematic cross-sectional views of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows before the PSA polymerization step
  • FIG. 2 shows after the PSA polymerization step.
  • the liquid crystal display device according to the first embodiment includes a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates including an array substrate 1, a color filter substrate 2, and the array substrate 1 and the color filter substrate 2.
  • the array substrate 1 includes a support substrate 11 including an insulating transparent substrate made of glass or the like, various wirings formed on the transparent substrate, pixel electrodes, TFTs (Thin Film Transistors), and the like.
  • the color filter substrate 2 includes a support substrate 21 including an insulating transparent substrate made of glass or the like, and a color filter, a black matrix, a common electrode, and the like formed on the transparent substrate.
  • the array substrate 1 includes an alignment film 12 on the support substrate 11, and the color filter substrate 2 includes an alignment film 22 on the support substrate 21.
  • the alignment films 12 and 22 are made of a polymer material (polyimide) having a main chain including an imide structure.
  • a pretilt angle of approximately 90 ° can be imparted to the liquid crystal molecules without being subjected to alignment treatment.
  • the pretilt angle of the liquid crystal molecules can be inclined from about 90 ° by a certain angle (initial inclination).
  • the vertical alignment film material a compound having a side chain longer than a general polymer is used.
  • one or more monomers 4 are present in the liquid crystal layer 3 before the PSA polymerization step. Then, the monomer 4 starts to be polymerized by the PSA polymerization process, and the PSA layers 13 and 23 are formed on the alignment films 12 and 22 as shown in FIG.
  • the PSA layers 13 and 23 are formed of a composition for forming a liquid crystal layer, which includes one or more monomers 4 and a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy, as an array substrate 1 and a color filter substrate. 2 to form a liquid crystal layer, and the liquid crystal layer 3 is irradiated with a certain amount of light to photopolymerize the monomer 4.
  • the PSA layer is shown as being formed on the entire surface of the alignment film.
  • a plurality of PSA layers may be formed in a dot shape, and the film thickness may vary.
  • the monomer 4 used in Embodiment 1 absorbs light with the monomer 4 alone and generates radicals to start chain polymerization, it is not necessary to administer a polymerization initiator.
  • the liquid crystal layer 3 when performing the PSA polymerization process, the liquid crystal layer 3 is irradiated with light in a state in which a voltage higher than a threshold is applied, whereby liquid crystal molecules aligned in a voltage applied state higher than the threshold are obtained. Since the polymer is formed in such a shape, the formed PSA layer has a structure that functions as an alignment film that defines an initial pretilt angle with respect to liquid crystal molecules even when no voltage is applied afterwards. .
  • the alignment films 12 and 22 when the alignment films 12 and 22 are subjected to alignment treatment, light irradiation may not be performed in a state where a voltage higher than the threshold is applied to the liquid crystal layer 3.
  • the PSA layers 13 and 23 formed on the alignment films 12 and 22 are films that further enhance the alignment stability of the alignment film. Function. As a result, the alignment regulating force is maintained for a long time, so that the liquid crystal molecules are more uniformly aligned and the temporal change in alignment is reduced, and the image is less likely to be burned.
  • the alignment films 12 and 22 are subjected to alignment treatment, and light irradiation is performed in a state where a voltage equal to or higher than a threshold is applied to the liquid crystal layer 3 to form the PSA layers 13 and 23.
  • a voltage equal to or higher than a threshold is applied to the liquid crystal layer 3 to form the PSA layers 13 and 23.
  • the orientation of the liquid crystal molecules may be defined by, for example, a linear slit provided in a pixel electrode included in the support substrate 11 or a common electrode included in the support substrate 21.
  • a linear slit provided in a pixel electrode included in the support substrate 11 or a common electrode included in the support substrate 21.
  • the liquid crystal molecules have a uniform alignment toward the linear slit when a voltage is applied.
  • a PSA layer that imparts a pretilt angle to the liquid crystal molecules can be formed.
  • One or more of the monomers 4 used in Embodiment 1 are monomers that generate a ketyl radical by a hydrogen abstraction reaction by light irradiation, and a compound represented by the above chemical formula (1) can be used.
  • the compounds represented by 1) to (2-8) are preferably used.
  • the monomer represented by the chemical formula (1) and the chemical formulas (2-1) to (2-8) need not be added with another polymerization initiator when mixed with the liquid crystal material, and is only irradiated with light.
  • the polymerization reaction can be started.
  • impurities that are presumed to be charged from the polymerization initiator are not generated, seizure can be made less likely to occur than when a PSA layer is formed using other monomer materials.
  • the compound represented by the chemical formula (3) may be added to the liquid crystal layer forming composition, and the compounds represented by the chemical formulas (4-1) to (4-5) may be added. Are preferably used. Thereby, the effect of reducing the burn-in can be obtained similarly.
  • the array substrate 1, the liquid crystal layer 3, and the color filter substrate 2 are laminated in this order from the back side of the liquid crystal display device to the observation surface side.
  • a polarizing plate is provided on the back side of the support substrate 11 included in the array substrate 1. Further, a polarizing plate is also provided on the observation surface side of the support substrate 21 included in the color filter substrate 2.
  • a retardation plate may be further arranged for these polarizing plates, and the polarizing plate may be a circularly polarizing plate.
  • the liquid crystal display device may be any of a transmission type, a reflection type, and a reflection / transmission type. If it is a transmission type or a reflection / transmission type, the liquid crystal display device of Embodiment 1 further includes a backlight. The backlight is disposed further on the back side of the array substrate 1 and is disposed so that light passes through the array substrate 1, the liquid crystal layer 3, and the color filter substrate 2 in this order.
  • the array substrate 1 includes a reflection plate for reflecting outside light. Further, at least in a region where reflected light is used as a display, the polarizing plate of the color filter substrate 2 needs to be a circularly polarizing plate provided with a so-called ⁇ / 4 retardation plate.
  • the liquid crystal display device according to the first embodiment may be in the form of a color filter-on-array including color filters on the array substrate 1.
  • the liquid crystal display device according to the first embodiment may be a monochrome display. In that case, the color filter does not need to be arranged.
  • the liquid crystal layer 3 is filled with a liquid crystal material having a characteristic of being oriented in a specific direction when a constant voltage is applied.
  • the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 3 is controlled by applying a voltage higher than a threshold value.
  • the liquid crystal display device disassembles a liquid crystal display device (for example, liquid crystal TV (television), DID (digital information display)), nuclear magnetic resonance analysis (NMR: Nuclear Magnetic Resonance), Fourier transform red Analysis of alignment film components and formation of PSA layer in PSA layer by chemical analysis using external spectroscopy (FT-IR: Fourier-Transform-Infrared Spectroscopy), mass spectrometry (MS) Analysis of the components of the monomer for use, the amount of the monomer for forming the PSA layer contained in the liquid crystal layer, the abundance ratio of the monomer for forming PSA layer in the PSA layer, and the like can be confirmed.
  • a liquid crystal display device for example, liquid crystal TV (television), DID (digital information display)
  • NMR Nuclear Magnetic Resonance
  • FT-IR Fourier-Transform-Infrared Spectroscopy
  • MS mass spectrometry
  • Example 1 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 was actually produced is shown below.
  • a pair of support substrates are prepared, and a polyamic acid solution, which is a material for the vertical alignment film, is applied to the surfaces of the pair of support substrates, pre-baked for 5 minutes at 80 ° C., and then 200 ° C. Post-baking was performed for 60 minutes under the conditions to obtain polyimide.
  • a seal is applied to the one-side substrate, and a liquid crystal layer-forming composition containing a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy and a monomer for forming a PSA layer is dropped on the one-side substrate, and then the other The substrate was attached.
  • Example 1 the monomers represented by the following chemical formulas (5) and (6) are used in combination.
  • the compound represented by the following chemical formula (5) is a biphenyl-based bifunctional methacrylate monomer
  • the compound represented by the following chemical formula (6) is a benzophenone-based bifunctional methacrylate monomer.
  • the compounds represented by the above chemical formulas (5) and (6) used as monomers for forming the PSA layer were synthesized. Although the said compound was synthesize
  • Samples prepared in Example 1 are the following samples A to E.
  • Sample A contains 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample B contains 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample C contains 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample D was 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%. Sample E contains no monomer in the liquid crystal layer forming composition.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • Each liquid crystal cell formed on the alignment film was completed.
  • the ultraviolet irradiation time was 30 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used. Note that FHF-32BLB is an ultraviolet light source having a small emission intensity at 310 nm and a large emission intensity at 330 nm or more.
  • Table 1 is a table showing the measurement results of the residual DC voltage (mV) using each sample.
  • the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker erasing method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 1 is a table showing measurement results of residual DC voltage (mV) and VHR (%) using the above samples.
  • the composition containing 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) it is necessary to irradiate with ultraviolet light for a long time (for example, 4 hours or more). No layer was formed and the residual DC voltage was 160 mV. Thus, it was shown that the image sticking afterimage was not improved only by using a biphenyl monomer alone.
  • the residual DC voltage was as high as 250 mV.
  • the reason for this is thought to be that charges are easily stored at the interface formed by the polyimide side chains of the liquid crystal layer and the alignment film.
  • a liquid crystal display device with low residual DC voltage is designed by adding the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) to the liquid crystal material and using the mixture to form a PSA layer. I found out that I could do it.
  • the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 370 nm and can shorten the polymerization time by irradiation with ultraviolet light.
  • Example 2 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 was actually produced is shown below.
  • the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the PSA layer was formed, except that the light irradiation was performed in a state where a voltage higher than the threshold was applied, Each sample was produced using the same method as in Example 1.
  • Samples prepared in Example 2 are the following samples F to J.
  • Sample F contains 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample G contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample H contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample I was 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) was added to the liquid crystal layer forming composition by 0.3 wt%. Contains 15 wt%. Sample J contains no monomer in the liquid crystal layer forming composition.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) while applying a voltage of 5 V to perform a polymerization reaction, whereby the PSA layer is formed.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 30 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • the residual DC voltage (mV) was measured for each completed liquid crystal cell.
  • the value of the residual DC voltage is determined by using the flicker elimination method after applying the DC offset voltage of 2 V for 10 hours.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 2 is a table showing measurement results of residual DC voltage (mV) and VHR (%) using the above samples.
  • the composition containing 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) it is necessary to irradiate with ultraviolet light for a long time (for example, 4 hours or more). No layer was formed and the residual DC voltage was 170 mV. Thus, it was shown that the image sticking afterimage was not improved only by using a biphenyl monomer alone.
  • Example 2 the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the monomer was not added and the PSA layer was not formed, the polymer layer was not formed, so the pretilt angle was 90 ° and measurement was impossible.
  • a liquid crystal display device with low residual DC voltage is designed by adding the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) to the liquid crystal material and using the mixture to form a PSA layer. I found out that I could do it.
  • the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 370 nm and can shorten the polymerization time by irradiation with ultraviolet light.
  • Example 1 when a bifunctional benzophenone system is used as the monomer, the residual is obtained by either the voltage application type PSA process or the voltage non-application type PSA process. It has been found that generation of DC voltage can be suppressed and display unevenness and image sticking can be reduced.
  • Example 3 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 is actually manufactured will be described below.
  • the liquid crystal cell used in Example 3 is different from Example 1 except that the components and weight ratios of the polymerizable monomers contained in the composition for forming a liquid crystal layer are different and that the irradiation time of ultraviolet rays is 15 minutes.
  • a sample is prepared using a similar method.
  • Example 3 monomers represented by the following chemical formula (8) and the above chemical formula (6) are used singly or in combination.
  • the compound represented by the following chemical formula (8) is a phenanthrene-based bifunctional methacrylate monomer.
  • Samples prepared in Example 3 are the following samples K to O.
  • Sample K contains 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample L was 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene-based monomer represented by the chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzophenone-based monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition.
  • the liquid crystal layer forming composition contained 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in an amount of 0.0%. Contains 1 wt%.
  • Sample N was 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) was added to the liquid crystal layer forming composition by 0.6 wt%. Contains 15 wt%. Sample O contains no monomer in the liquid crystal layer forming composition.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 15 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • the residual DC voltage (mV) was measured for each completed liquid crystal cell.
  • the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker elimination method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 3 is a table showing the measurement results of the residual DC voltage (mV) and VHR (%) using the above samples.
  • the residual DC voltage was as high as 250 mV.
  • the reason for this is thought to be that charges are easily stored at the interface formed by the polyimide side chains of the liquid crystal layer and the alignment film.
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) is added to the liquid crystal material, and the mixture is used to form the PSA layer. It was found that a liquid crystal display device with a small residual DC voltage can be designed in a shorter time by forming.
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 370 nm and is a monomer capable of shortening the polymerization time by ultraviolet light irradiation.
  • Example 4 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 was actually produced is shown below.
  • the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the PSA layer was formed, the liquid crystal cell was irradiated with light in a state where a voltage higher than the threshold was applied, Each sample was produced using the same method as in Example 3.
  • Example 4 the monomers represented by the chemical formula (8) and the chemical formula (6) are used singly or in combination.
  • the compound represented by the chemical formula (8) is a phenanthrene-based bifunctional methacrylate monomer.
  • Samples prepared in Example 4 are the following samples P to T.
  • Sample P contains 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample Q contained 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the composition for forming a liquid crystal layer.
  • Sample R contained 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample S contained 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzophenone monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%. Sample T contains no monomer in the liquid crystal layer forming composition.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 15 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • the residual DC voltage (mV) was measured for each completed liquid crystal cell.
  • the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker elimination method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 4 is a table showing the measurement results of residual DC voltage (mV) and VHR (%) using the above samples.
  • Example 4 the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the monomer was not added and the PSA layer was not formed, the polymer layer was not formed. Therefore, the tilt angle was 90 ° and measurement was impossible.
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) is added to the liquid crystal material, and the mixture is used to form the PSA layer. It was found that a liquid crystal display device with a small residual DC voltage can be designed in a shorter time by forming.
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 370 nm and is a monomer capable of shortening the polymerization time by ultraviolet light irradiation.
  • Example 3 when a bifunctional benzophenone system is used as the monomer, the residual is obtained by either the voltage application type PSA process or the voltage non-application type PSA process. It was found that generation of a DC voltage can be suppressed, display unevenness and burn-in can be reduced, and display unevenness can be suppressed.
  • Example 5 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 was actually produced is shown below.
  • the liquid crystal cell used in Example 5 is prepared using the same method as in Example 1 except that the components and weight ratios of the polymerizable monomers contained in the liquid crystal layer forming composition are different. .
  • Example 5 monomers represented by the above chemical formula (5) and the following chemical formula (9) are used in combination.
  • the compound represented by the chemical formula (5) is a biphenyl bifunctional methacrylate monomer.
  • the compound represented by the following chemical formula (9) is a benzylic bifunctional methacrylate monomer.
  • the compound represented by the chemical formula (9) used as a monomer for forming the PSA layer was synthesized.
  • the said compound was synthesize
  • Synthesis Example 2 (Synthesis of 4,4′-dihydroxybenzyl) First, 5.0 g of 4,4′-dimethoxybenzyl available from the market was dissolved in 95 ml of acetic acid. Subsequently, this solution was brought to 70 ° C., and 31.2 g of 48% HBr aqueous solution was added dropwise over 10 minutes. Next, the solution after dropping was stirred at 110 ° C. for 70 hours. Thereafter, 150 g of water was added for crystallization. The mixture after crystallization was filtered, and the crystals were washed with 250 g of water and dried to obtain 4.0 g of the desired product.
  • the reaction route is represented by the following chemical reaction formula (10).
  • Samples prepared in Example 5 are the following samples U to W.
  • Sample U contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample V contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample W was 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the above chemical formula (5) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 30 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • Example 5 the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker erasing method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 5 is a table showing the measurement results of residual DC voltage (mV) and VHR (%) using the above samples.
  • a liquid crystal display device with a low residual DC voltage is designed by adding the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) to the liquid crystal material and forming a PSA layer using the mixture. I found out that I could do it.
  • the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 420 nm and can shorten the polymerization time by irradiation with ultraviolet light.
  • Example 6 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 is actually manufactured will be described below.
  • the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the PSA layer was formed, except that the light irradiation was performed in a state where a voltage higher than the threshold was applied, Each sample was produced using the same method as in Example 5.
  • Samples prepared in Example 6 are the following samples X to Z.
  • Sample X contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample Y contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample Z contained 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the above chemical formula (5) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) while applying a voltage of 5 V to perform a polymerization reaction, whereby the PSA layer is formed.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 30 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • Example 6 the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker erasing method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 6 is a table
  • a liquid crystal display device with a low residual DC voltage is designed by adding the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) to the liquid crystal material and forming a PSA layer using the mixture. I found out that I could do it.
  • the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 420 nm and can shorten the polymerization time by irradiation with ultraviolet light.
  • Example 5 when a bifunctional benzyl monomer was used as the monomer, either the voltage application type PSA process or the voltage non-application type PSA process, It was found that the generation of residual DC voltage can be suppressed and display unevenness and image sticking can be reduced.
  • Example 7 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to the first embodiment is actually manufactured will be described below.
  • the liquid crystal cell used in Example 7 is different from Example 5 except that the components and weight ratio of the polymerizable monomer contained in the composition for forming a liquid crystal layer are different and that the irradiation time of ultraviolet rays is 15 minutes. Each sample is produced using the same method.
  • Example 7 the monomers represented by the chemical formula (8) and the chemical formula (9) are used in combination.
  • the compound represented by the chemical formula (8) is a phenanthrene-based bifunctional methacrylate monomer.
  • the compound represented by the chemical formula (9) is a benzylic bifunctional methacrylate monomer.
  • Samples prepared in Example 7 are the following samples ac.
  • the liquid crystal layer forming composition contained 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9). Contains 03 wt%.
  • Sample b was 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample c was 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the above chemical formula (8) and 0.002% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 15 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • the residual DC voltage (mV) was measured for each completed liquid crystal cell.
  • the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker elimination method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 7 is a table
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) is added to the liquid crystal material, and the mixture is used to form the PSA layer. It was found that a liquid crystal display device with a small residual DC voltage can be designed in a shorter time by forming.
  • Example 8 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to the first embodiment is actually manufactured will be described below.
  • the alignment film was not subjected to the alignment treatment, and when the PSA layer was formed, the liquid crystal cell was irradiated with light in a state where a voltage higher than the threshold was applied, Each sample was produced using the same method as in Example 7.
  • Samples prepared in Example 8 are the following samples df.
  • Sample d was 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the above chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition.
  • Sample e was 0.6 wt% of the bifunctional biphenyl monomer represented by the above chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 1 wt%.
  • Sample f is 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene monomer represented by the above chemical formula (8) and 0.02% of the bifunctional benzyl monomer represented by the above chemical formula (9) in the liquid crystal layer forming composition. Contains 15 wt%.
  • the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
  • black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
  • the ultraviolet irradiation time was 15 minutes.
  • FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
  • the residual DC voltage (mV) was measured for each completed liquid crystal cell.
  • the value of the residual DC voltage is determined by applying the DC offset voltage 2V for 10 hours and then using the flicker elimination method.
  • VHR voltage holding ratio
  • Table 8 is a table
  • the bifunctional phenanthrene monomer represented by the chemical formula (8) is added to the liquid crystal material, and the mixture is used to form the PSA layer. It was found that a liquid crystal display device with a small residual DC voltage can be designed in a shorter time by forming.
  • the bifunctional benzyl monomer represented by the chemical formula (9) absorbs in the vicinity of a wavelength of 330 to 420 nm and can shorten the polymerization time by irradiation with ultraviolet light.
  • Example 7 when a bifunctional benzyl monomer is used as the monomer, either the voltage application type PSA process or the voltage non-application type PSA process, It was found that the generation of residual DC voltage can be suppressed and display unevenness and image sticking can be reduced.
  • Array substrate 2 Color filter substrate 3: Liquid crystal layer 4: Monomer 11, 21: Support substrate 12, 22: Alignment film 13, 23: PSA layer (polymer layer)

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Abstract

本発明は、処理時間の短縮化と良好な表示品質を得ることとの両立を可能にする液晶層形成用組成物を提供する。本発明の液晶層形成用組成物は、液晶材料とモノマーとを含有する液晶層形成用組成物であって、上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である液晶層形成用組成物である。

Description

液晶層形成用組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
本発明は、液晶層形成用組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、液晶の配向規制力を長時間維持するために配向膜上にポリマー層を形成するための液晶層形成用組成物、配向膜上にポリマー層が形成された液晶表示装置、及び、配向膜上にポリマー層を形成するのに適した液晶表示装置の製造方法に関するものである。
液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、複屈折性を有する液晶分子の配向を制御することにより光の透過／遮断（表示のオン／オフ）を制御する表示装置である。ＬＣＤの表示方式としては、正の誘電率異方性を有する液晶分子を液晶層の厚み方向に捩れさせながら配向させた捩れネマチック（ＴＮ：Twisted Nematic）モード、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して垂直配向させた垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）モード、正の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して水平配向させて液晶層に対し横電界を印加する面内スイッチング（ＩＰＳ：In-Plane Switching）モード等が挙げられる。
ＬＣＤは、薄型、軽量及び低消費電力であることから、テレビ、パソコン、ＰＤＡ等の表示機器として広く使用されている。特に近年、テレビ用液晶表示装置等に代表されるように、液晶表示装置の大型化が急速に進んでいる。大型化を行うにあたっては、大きな面積であっても高い歩留まりで製造でき、かつ広視野角を有するマルチドメイン垂直配向モード（ＭＶＡ：Multi-domain Vertical Alignment）が好適に用いられる。マルチドメイン垂直配向モードは、負の誘電率異方性を有する液晶を垂直配向させ、配向規制用構造物として基板上に土手（線状突起）や電極の抜き部（スリット）を設けたモードである。ＭＶＡモードでは、配向規制用構造物を設けているため、配向膜にラビング処理を施さなくても電圧印加時の液晶配向方位を複数方位に制御可能であり、従来のＴＮモードに比べて視角特性に優れている。
しかしながらＭＶＡモードの場合、表示が暗くなるという欠点を有している。その主な原因は、線状突起（リブ）又はスリットが形成された領域が配向分割の境界となって暗線を生じさせる点であり、白表示時の透過率が低くなって表示が暗く見える。この欠点を改善するため、リブの配置間隔を十分広くすればよいが、配向規制用構造物であるリブの数が少なくなるため、液晶に所定電圧を印加しても配向が安定するまでに時間がかかるようになり、応答速度が遅くなるという問題が生じる。このような問題を改善し、高輝度及び高速応答を可能にするために、ポリマーを用いたプレチルト角付与技術（以下、ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment：配向維持）層ともいう。）が提案されている（例えば、特許文献１～５参照。）。
ＰＳＡ技術では、液晶にモノマー、オリゴマー等の重合性成分を混合した液晶組成物を基板間に封入し、基板間に電圧を印加して液晶分子を傾斜させた状態で重合性成分を重合してポリマー化させる。これにより、電圧印加を取り去っても液晶は所定のプレチルト角を有し、液晶配向方位を規定することが可能となる。重合性成分の重合は熱又は光（紫外線）照射で行われる。ＰＳＡ技術を用いることにより、リブが不要となり開口率が向上すると同時に、表示領域全般に渡って９０°より小さいプレチルト角が付与されており、高速応答が可能となる。
なお、液晶配向制御を行うために、液晶表示装置の一対の基板間に高分子壁を形成する方法が知られている（例えば、特許文献５参照。）。ただし、ここでの高分子壁は、液晶層を囲い込むように形成される構造物であり、配向膜上に薄い層として形成されるＰＳＡ層とは本質的に異なるものである。
特許第４１７５８２６号明細書 特開２００５－２２１６１７号公報 特開２００５－３３８６１３号公報 特開２００８－１１６９３１号公報 特開平９－２５５７０６号公報 特開２００６－０５８７７５号公報
Bulletin of the Chemical Society of Japan、vol.45、847-851、1972年
本発明者らの検討によれば、ＰＳＡ層を用いたプレチルト角付与技術は、完成したＬＣＤ上に画像を表示させた際の表示むらに関連するいくつかの課題を有している。まず、モノマー重合時に電圧を印加して液晶分子の傾きを変化させる際に局所的に生じる液晶の配向異常に起因して、完成したＬＣＤの画像表示で表示むらが生じてしまうという課題がある。この表示むらは、使用するモノマーにより度合いが異なり、液晶材料に溶解性があるすべてのモノマーがＰＳＡ層の形成に適しているわけではない。また、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１（ＢＡＳＦ社製）に代表されるような光重合開始剤を添加しなくとも、ＰＳＡ層形成に用いられるモノマーを含む組成物をセルに注入し、電圧を印加しながら光照射を行い、長時間の紫外光照射によりモノマーを重合させることでＰＳＡ層に垂直配向特性を付与することが可能であることが報告されている。また、この場合、重合開始剤を使用した場合と比較して表示むらが改善され、より良好な表示品質が得られやすい。ただし一方で、処理時間（タクトタイム）の長時間化による生産性の低下が新たな課題となる。
重合時間の短縮化のために重合開始剤を添加した場合、タクトタイムを短縮できるものの、表示むらを生じる等のディスプレイとしての性能を損なう報告があり、単純に重合開始剤を添加することでは、タクトタイムの短縮化と良好な表示品質の両立は困難である。そのため、高い表示品質とタクトタイムの短縮化の両立を目指した開発をするにあたり、従来の光重合開始剤を添加せずに光重合によりＰＳＡ層を形成する方法が注目されているものの、重合開始機構が明らかでなくタクトタイムの短縮化の課題が障壁となっている。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、処理時間の短縮化と良好な表示品質を得ることとの両立を可能にする液晶層形成用組成物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示に焼き付きが生じる原因について種々検討したところ、これまでの報告例にあるイルガキュア６５１のように光照射によって自己開裂を起こす重合開始剤の場合、その自己開裂によって電荷を帯び易い不純物が液晶層中に残存するため、直流オフセット電圧がセル内部で発生することになり、電圧を印加しても液晶の配向状態が異なってしまい、その結果、焼き付きが発生することを見いだした。
そして、良好な表示品質を保ちつつタクトタイムを短縮化するためには、新たな方法として、ベンゾフェノン、アセトフェノン等をＰＳＡ層の材料として液晶材料に添加し、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを発生させる方法が効果的であることを見いだした。ベンゾフェノン及びアセトフェノンは、共存する化合物等から水素を引き抜くことでケチルラジカルを発生するため、自己開裂による重合開始剤で生じる重合開始剤に由来する不純物が液晶中で生成されることがなく、表示むら、焼き付き等の表示品質の劣化を抑えつつ、タクトタイムの短時間化が可能となる。また、ベンゾフェノン及びアセトフェノンは安価に様々な誘導体の入手ができ、また、合成が容易であるため、これらの化合物に重合基を付加した誘導体を作製することが容易である。このように、ケチルラジカルを発生する化合物を重合開始剤として作用させるとともにＰＳＡ層形成用の重合性化合物として用いることで、重合開始剤自体を液晶中から相分離させ、ＰＳＡ層を形成することが実現できる。この方法によれば、従来の、重合開始剤を用いない方法と比較して大幅にタクトタイムを短縮することができ、同時に良好な表示品質の液晶表示パネルが得られることになる。こうして本発明者らは、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一側面は、液晶材料とモノマーとを含有する液晶層形成用組成物であって、上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である液晶層形成用組成物である。
ここで示すケチルラジカルとは、カルボニル化合物が光励起により水素原子供与体から水素を引き抜くことで発生するラジカルである。
上記ケチルラジカルを生成する化合物の例としては、分子内に、ベンゾフェノン構造、フルオレノン構造、チオキサントン構造、ベンジル構造、又は、アセトフェノン構造をもつ化合物が挙げられる。
短波長成分の紫外線照射によって液晶表示装置の構成部材（例えば、配向膜及び液晶層）が劣化することについては、上記特許文献６に示されているが、本発明者らは、上記ケチルラジカルを生成する化合物のうち、ベンゾフェノン構造については３５０ｎｍ以上の光、フルオレノン構造、チオキサントン構造及びベンジル構造については４００ｎｍ以上の光に対しても吸収があり、長波長成分の光照射でも重合が可能なため、短波長成分の照射が必要とならず、劣化を防止することができることを見いだした。
上記ケチルラジカルを生成する化合物のうちベンジル構造は、水素原子供給体が存在する条件下においては、光照射によりケチルラジカルを生成する水素引き抜き反応が優先的に進行するが、水素原子供与体が存在しない場合は、光開裂してラジカルを発生する性質をもつことが広く知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
上記水素原子供与体の例としては、アルキル基、アルケニル基又はアラルキル基を有する、エーテル、アミン、チオール又はアルコールが挙げられる。
本発明の液晶層形成用組成物は、光が照射されることによってケチルラジカルを発生して重合反応を起こすモノマーを含んでいるので、新たに重合開始剤を追加する必要がなく短時間で重合反応が進行し、かつ重合開始剤に由来する不純物が発生しない。そのため、液晶層内の残留ＤＣ電圧の発生が少なく、焼き付きや表示むら等の表示品位の劣化が少ない液晶表示装置を作製することができる。また、短時間の光照射で済むので、長時間の光照射による構成部材の劣化を防ぐことができ、液晶表示装置の信頼性を高めることができる。
本発明の液晶層形成用組成物の組成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明の液晶層形成用組成物の好ましい形態としては、以下の形態が挙げられる。
上記化合物は、下記化学式（１）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
（式中、
Ａ１及びＡ２は、同一又は異なって、ベンゼン環、ビフェニル環、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基を表す。
Ａ１及びＡ２のいずれか一方は、ベンゼン環又はビフェニル環である。
Ａ１及びＡ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
Ａ１及びＡ２が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アルケニル基若しくはアラルキル基で置換されていてもよい。
Ａ１及びＡ２が有する隣接する２つの水素原子は、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基で置換されて環状構造となっていてもよい。
Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基で置換されていてもよい。
Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
Ｐ１は、重合性基を表す。
Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
ｍは、１又は２である。
Ａ１とＹとをつなぐ点線部分、及び、Ａ２とＹとをつなぐ点線部分は、Ａ１とＡ２との間にＹを介した結合が存在していてもよいことを表す。
Ｙは、－ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、又は、直接結合を表す。）
で表される化合物である形態が挙げられる。
上記化学式（１）で表される化合物におけるｍが１であるときの例としては、以下の化合物が挙げられる。
すなわち、上記化合物は、下記化学式（２－１）～（２－６）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
、並びに、下記化学式（２－７）及び（２－８）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
Ｐ１は、重合性基を表す。
Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、上記Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
で表されるいずれかの化合物である形態が挙げられる。
上記Ｐ１としては、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基が挙げられる。
上記液晶層形成用組成物は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーを含有する形態が挙げられる。また、上記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーとしては、下記化学式（３）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
（式中、
Ｒ３は、－Ｒ４－Ｓｐ２－Ｐ２基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
Ｐ２は、重合性基を表す。
Ｓｐ２は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
Ｒ３が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
Ｒ３が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
Ｒ４は、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ３及びＡ４は、同一又は異なって、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基、１，４－フェニレン基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ナフタレン－１，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、１，４－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－１，３－ジイル基、インダン－１，５－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、フェナントレン－１，６－ジイル基、フェナントレン－１，８－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、フェナントレン－３，６－ジイル基、アントラセン－１，５－ジイル基、アントラセン－１，８－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、又は、アントラセン－２，７－ジイル基を表す。
Ａ３及びＡ４が有する－ＣＨ２－基は、互いに隣接しない限り－Ｏ－基又は－Ｓ－基で置換されていてもよい。
Ａ３及びＡ４が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子、－ＣＮ基、又は、炭素数１～６のアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｚは、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
ｎは０、１又は２である。）
で表される化合物が挙げられる。
上記Ｐ２としては、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基が挙げられる。
上記液晶層形成用組成物は、更に、一種以上の水素引き抜き反応を促進する化合物を含有する形態が挙げられる。上記水素引き抜き反応を促進する化合物としては、炭素数１～１２のアルキル基、アルケニル基、又は、アリール基を有する、エーテル、アミン、チオール、又は、アルコールが挙げられる。
また、本発明は、上記液晶層形成用組成物を用いて好適に作製される液晶表示装置でもある。
すなわち、本発明の他の一側面は、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備える液晶表示装置であって、上記液晶層は、液晶材料を含有し、上記一対の基板の少なくとも一方は、近接する液晶分子を配向制御する配向膜、及び、上記配向膜上に形成され、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層を有し、上記ポリマー層は、液晶層中に添加されたモノマーが重合することによって形成されたものであり、上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である液晶表示装置である。
本発明の液晶表示装置が備える一対の基板は、例えば、一方をアレイ基板、他方をカラーフィルタ基板として用いられる。アレイ基板は、複数の画素電極を備え、これにより画素単位で液晶の配向が制御される。カラーフィルタ基板は、複数色のカラーフィルタが、アレイ基板の画素電極とそれぞれ重畳する位置に配置され、画素単位で表示色が制御される。
本発明の液晶表示装置が備える一対の基板の少なくとも一方は、近接する液晶分子を配向制御する配向膜を有する。本発明において配向膜は、配向処理がなされていないもの、及び、配向処理がなされたもののいずれであってもよい。
本発明の液晶表示装置が備える一対の基板の少なくとも一方は、上記配向膜上に形成され、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層を有し、上記ポリマー層は、液晶層中に添加されたモノマーが重合することによって形成されたものである。上記ポリマー層を形成することにより、上記配向膜に対して配向処理を施さなかったとしても、配向膜及びポリマー層に近接する液晶分子の初期傾斜を一定の方向に傾かせることができる。例えば、液晶分子がプレチルト配向している状態でモノマーを重合させ、ポリマー層を形成した場合には、上記配向膜が配向処理されているか否かに関わらず、ポリマー層は液晶分子に対してプレチルト配向させる構造を有する形で形成されることになる。
上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である。このようなモノマーによって形成されるポリマー層は、新たに重合開始剤を追加する必要がなく短時間の重合反応によって形成されたものであり、かつ重合開始剤に由来する不純物も発生していないので、液晶層内の残留ＤＣ電圧の発生が少なく、焼き付きや表示むら等の表示品位の劣化が少ない。また、長時間の光照射による構成部材の劣化が防止されているので、電圧保持率（ＶＨＲ）の安定化等、信頼性の高い液晶表示装置となる。
本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、上記本発明の液晶層形成用組成物の好ましい形態として説明した内容と同様の形態が挙げられる。すなわち、（ａ）上記化合物は、上記化学式（１）で表される化合物である形態、（ｂ）上記化学式（１）で表される化合物のｍが１である形態、（ｃ）上記化合物は、上記化学式（２－１）～（２－６）で表されるいずれかの化合物である形態、（ｄ）上記化合物は、上記化学式（２－７）及び（２－８）で表されるいずれかの化合物である形態、（ｅ）上記Ｐ１は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基である形態、（ｆ）上記ポリマー層は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーが重合することによって形成されたものである形態、（ｇ）上記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、上記化学式（３）で表される化合物である形態、（ｈ）上記Ｐ２は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基である形態が挙げられる。
上記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、下記化学式（４－１）～（４－５）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（式中、Ｐ２は、同一又は異なって、重合性基を表す。）で表されるいずれかの化合物である形態が挙げられる。上記Ｐ２としては、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基が挙げられる。
また、本発明は、上記液晶層形成用組成物を用いて好適に作製される液晶表示装置の製造方法でもある。
すなわち、本発明の他の一側面は、一対の基板と、上記一対の基板に挟持された液晶層とを備える液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、上記一対の基板の少なくとも一方の基板に、近接する液晶分子を配向制御する配向膜を形成する工程と、上記配向膜上に、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層を形成する工程とを有し、上記ポリマー層を形成する工程は、液晶層中に添加されたモノマーを重合させる工程を含み、上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である液晶表示装置の製造方法である。
本発明の製造方法によって製造される液晶表示装置の特徴は、上述の本発明の液晶表示装置で説明した特徴と同様である。
上記モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である。このようなモノマーによって形成されるポリマー層は、新たに重合開始剤を追加する必要がなく短時間で重合反応が進行し、かつ重合開始剤に由来する不純物が発生しないので、液晶層内の残留ＤＣ電圧の発生が少なく、焼き付きや表示むら等の表示品位の劣化が少ない液晶表示装置を作製することができる。また、短時間の光照射で済むので、長時間の光照射による構成部材の劣化を防ぐことができ、液晶表示装置の信頼性を高めることができる。
本発明の液晶表示装置の製造方法としては、このような工程を必須とするものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい形態としては、本発明の液晶層形成用組成物又は液晶表示装置の好ましい形態として説明した内容と同様の形態が挙げられる。すなわち、（ａ）上記化合物は、上記化学式（１）で表される化合物である形態、（ｂ）上記化学式（１）で表される化合物のｍが１である形態、（ｃ）上記化合物は、上記化学式（２－１）～（２－６）で表されるいずれかの化合物である形態、（ｄ）上記化合物は、上記化学式（２－７）及び（２－８）で表されるいずれかの化合物である形態（ｅ）上記Ｐ１は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基である形態、（ｆ）上記ポリマーを形成する工程は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーが重合することによって形成されたものである形態、（ｇ）上記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、上記化学式（３）で表される化合物である形態、（ｈ）上記Ｐ２は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基である形態、（ｉ）上記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、上記化学式（４－１）～（４－５）で表されるいずれかの化合物である形態が挙げられる。以下、他の好ましい形態について説明する。
上記ポリマー層を形成する工程としては、液晶層に対して閾値以上の電圧を印加した状態で行われる形態が挙げられる。ＰＳＡ重合工程を行う際に、液晶層に対し閾値以上の電圧を印加した状態で光照射を行うことで、閾値以上の電圧印加状態で配向した液晶分子にならった形で重合体が形成されるので、形成されるＰＳＡ層が、後に電圧無印加状態となっても液晶分子に対し初期プレチルト角を規定する配向膜として機能するような構造をもつことになる。
上記ポリマー層を形成する工程としては、液晶層に対して閾値以上の電圧を印加しない状態で行われる形態が挙げられる。閾値以上の電圧を印加しない状態であっても、配向膜の配向規制力を長時間維持することは可能であり、焼き付きや表示むらの低減の効果を得ることができる。
本発明によれば、液晶層内の残留ＤＣ電圧の発生が少なく、焼き付きや表示むら等の表示品位の劣化が少ない液晶表示装置を得ることができる。また、構成部材の劣化が少なく、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。
実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図であり、ＰＳＡ重合工程前を示す。 実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図であり、ＰＳＡ重合工程後を示す。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
実施形態１
図１及び図２は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。図１はＰＳＡ重合工程前を示し、図２はＰＳＡ重合工程後を示す。図１及び図２に示すように実施形態１に係る液晶表示装置は、アレイ基板１と、カラーフィルタ基板２と、アレイ基板１及びカラーフィルタ基板２からなる一対の基板間に狭持された液晶層３とを備える。アレイ基板１は、ガラス等を材料とする絶縁性の透明基板と、透明基板上に形成された各種配線、画素電極、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等とを備える支持基板１１を有する。カラーフィルタ基板２は、ガラス等を材料とする絶縁性の透明基板と、透明基板上に形成されたカラーフィルタ、ブラックマトリクス、共通電極等とを備える支持基板２１を有する。
また、アレイ基板１は、支持基板１１上に配向膜１２を備え、カラーフィルタ基板２は、支持基板２１上に配向膜２２を備える。配向膜１２、２２は、イミド構造を含む主鎖をもつ高分子材料（ポリイミド）で構成されている。例えば、配向膜１２、２２として垂直配向膜を用いることにより、配向処理が施されなくとも、液晶分子に対し略９０°のプレチルト角を付与することができる。また、垂直配向膜の表面に対し、配向処理が施されることで、液晶分子のプレチルト角を略９０°から一定角度傾斜させる（初期傾斜させる）ことができる。垂直配向膜材料には、一般的なポリマーよりも長い側鎖を有する化合物が用いられる。
図１に示すように、ＰＳＡ重合工程前において液晶層３中には、１種又は２種以上のモノマー４が存在している。そして、ＰＳＡ重合工程によってモノマー４は重合を開始し、図２に示すように、配向膜１２、２２上にＰＳＡ層１３、２３が形成される。
具体的にはＰＳＡ層１３、２３は、１種又は２種以上のモノマー４と、負の誘電率異方性を有する液晶材料とを含む液晶層形成用組成物をアレイ基板１とカラーフィルタ基板２との間に注入して液晶層を形成し、一定量の光を液晶層３に照射してモノマー４を光重合させることによって、形成することができる。なお、図２においてＰＳＡ層は、配向膜一面に形成された図を示しているが、実際には、点状に複数形成されていてもよく、膜厚にバラツキがあってもよい。
実施形態１で用いるモノマー４は、モノマー４単独で光吸収を行い、ラジカルを発生して連鎖重合を開始するので、重合開始剤を投与する必要がない。
実施形態１においては、例えば、ＰＳＡ重合工程を行う際に、液晶層３に対し閾値以上の電圧を印加した状態で光照射を行うことで、閾値以上の電圧印加状態で配向した液晶分子にならった形で重合体が形成されるので、形成されるＰＳＡ層が、後に電圧無印加状態となっても液晶分子に対し初期プレチルト角を規定する配向膜として機能するような構造をもつことになる。
実施形態１においては、配向膜１２、２２に対し配向処理が施されている場合等には、液晶層３に対し閾値以上の電圧が印加された状態で光照射が行われなくてもよい。配向膜１２、２２自体が液晶分子に対しプレチルト配向を付与する特性を有する場合、配向膜１２、２２上に形成されるＰＳＡ層１３、２３は、配向膜のもつ配向安定性をより高める膜として機能する。これにより配向規制力が長時間維持されることで、液晶分子はより均一に配向制御され、配向の時間的な変化が少なくなる上、表示に焼き付きが生じにくくなる。なお、実施形態１においては、配向膜１２、２２に対し配向処理がなされた上で、更に液晶層３に対し閾値以上の電圧を印加した状態で光照射が行われてＰＳＡ層１３、２３が形成されてもよく、これにより、より配向安定性の高い配向膜を得ることができる。
実施形態１は、液晶分子の配向が、例えば、支持基板１１が有する画素電極内、又は、支持基板２１が有する共通電極内に設けられた線状のスリットによって規定される形態であってもよい。画素電極内及び／又は共通電極内に細い線状のスリットを形成した場合、液晶分子は電圧印加時において線状のスリットに向かって一律に並んだ配向性を有するので、液晶層３に対し閾値以上の電圧が印加された状態でモノマーを重合させることで、液晶分子に対しプレチルト角を付与するＰＳＡ層を形成することができる。
実施形態１において用いるモノマー４のうち一種以上は、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを発生するモノマーであり、上記化学式（１）で表される化合物を用いることができ、上記化学式（２－１）～（２－８）で表される化合物が好適に用いられる。
上記化学式（１）及び上記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーは、液晶材料と混合させるときに他の重合開始剤を添加する必要がなく、光照射を行うだけで重合反応を開始することができる。また、重合開始剤に由来すると推定される電荷を帯びやすい不純物が発生しないので、他のモノマー材料を用いてＰＳＡ層を形成した場合よりも焼き付きを生じさせにくくすることができる。なお、実施形態１においては、液晶層形成用組成物中に上記化学式（３）で表される化合物を加えてもよく、上記化学式（４－１）～（４－５）で表される化合物が好適に用いられる。これにより、焼き付き低減の効果を同様に得ることができる。
実施形態１に係る液晶表示装置の他の構成要素について詳述する。
実施形態１に係る液晶表示装置においては、アレイ基板１、液晶層３及びカラーフィルタ基板２が、液晶表示装置の背面側から観察面側に向かってこの順に積層されている。アレイ基板１が有する支持基板１１の背面側には、偏光板が備え付けられている。また、カラーフィルタ基板２が有する支持基板２１の観察面側にも、偏光板が備え付けられている。これらの偏光板に対しては、更に位相差板が配置されていてもよく、上記偏光板は、円偏光板であってもよい。
実施形態１に係る液晶表示装置は、透過型、反射型及び反射透過両用型のいずれであってもよい。透過型又は反射透過両用型であれば、実施形態１の液晶表示装置は、更に、バックライトを備えている。バックライトは、アレイ基板１の更に背面側に配置され、アレイ基板１、液晶層３及びカラーフィルタ基板２の順に光が透過するように配置される。反射型又は反射透過両用型であれば、アレイ基板１は、外光を反射するための反射板を備える。また、少なくとも反射光を表示として用いる領域においては、カラーフィルタ基板２の偏光板は、いわゆるλ／４位相差板を備える円偏光板である必要がある。
実施形態１に係る液晶表示装置は、カラーフィルタをアレイ基板１に備えるカラーフィルタオンアレイ（Color Filter On Array）の形態であってもよい。また、実施形態１に係る液晶表示装置はモノクロディスプレイであってもよく、その場合、カラーフィルタは配置される必要はない。
液晶層３には、一定電圧が印加されることで特定の方向に配向する特性をもつ液晶材料が充填されている。液晶層３内の液晶分子は、閾値以上の電圧の印加によってその配向性が制御される。
実施形態１に係る液晶表示装置は、液晶表示装置（例えば、液晶ＴＶ（テレビジョン）、ＤＩＤ（デジタルインフォメーションディスプレイ））を分解し、核磁気共鳴分析法（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ：Fourier Transform Infrared Spectroscopy）、質量分析法（ＭＳ：Mass Spectrometry）等を用いた化学分析を行うことにより、配向膜の成分の解析、ＰＳＡ層中に存在するＰＳＡ層形成用モノマーの成分の解析、液晶層中に含まれるＰＳＡ層形成用モノマーの混入量、ＰＳＡ層中のＰＳＡ層形成用モノマーの存在比等を確認することができる。
実施例１
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例１を示す。まず、一対の支持基板を用意し、垂直配向膜用の材料であるポリアミック酸溶液を一対の支持基板の表面にそれぞれ塗布し、８０℃の条件下で５分間プリベークを行い、続いて２００℃の条件下で６０分間ポストベークを行い、ポリイミドとした。
次に、ポストベーク後の配向膜に対して配向処理を行った。次に、片側基板にシールを塗布し、該片側基板上に、負の誘電率異方性を有する液晶材料と、ＰＳＡ層形成用のモノマーとを含む液晶層形成用組成物を滴下後、他方の基板と貼り合わせを行った。
実施例１では、下記化学式（５）及び（６）で表されるモノマーを組み合わせて用いている。下記化学式（５）で表される化合物は、ビフェニル系の二官能メタクリレートモノマーであり、下記化学式（６）で表される化合物は、ベンゾフェノン系の二官能メタクリレートモノマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
実施例１の液晶セル作成のため、ＰＳＡ層形成用モノマーとして用いる上記化学式（５）及び（６）で表される化合物の合成を行った。上記化合物は以下に示す方法に従って合成を行ったが、方法はこれに限られるものではない。
合成例１（４，４’－ジメタアクリロイルオキシベンゾフェノン（上記化学式（６））の合成）
４，４’－ジヒドロキシベンゾフェノン４．０ｇをＴＨＦ２４ｇに溶解し、トリエチルアミン４．７ｇを添加後、メタアクリル酸クロライド４．８ｇを３０分間滴下し、１時間攪拌する。その後、攪拌溶液に対し、１％ＨＣｌａｑ１７０ｇを添加した後、塩化メチレン１２０ｇで抽出して、水で分液洗浄を行った。その後、塩化メチレンを留去した。続いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１：５）により精製を行い、目的物の４，４’－ジメタアクリロイルオキシベンゾフェノンを４．５ｇ得た。反応経路としては、下記化学反応式（７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
実施例１において調製したサンプルは、以下のサンプルＡ～Ｅである。サンプルＡは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含む。サンプルＢは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＣは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＤは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。サンプルＥは、液晶層形成用組成物中にモノマーを含まない。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は３０分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。なお、ＦＨＦ－３２ＢＬＢは、３１０ｎｍに小さな発光強度を有し、３３０ｎｍ以上で大きな発光強度を持つ紫外光光源である。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。以下に、各サンプルについて残留ＤＣ電圧の測定を行ったときの結果を示す。表１は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定結果を示す表である。実施例１において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表１は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含む組成物では、紫外光の長時間照射（例えば、４時間以上）が必要であり、３０分の照射では安定なＰＳＡ層が形成されておらず、残留ＤＣ電圧は１６０ｍＶとなった。これによりモノマーとしてビフェニル系モノマーを単独で用いたのみでは、焼き付き残像は改善されないことが示された。
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、二官能ビフェニル系モノマーを用いた場合であっても、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンゾフェノン系モノマーをあわせて用いることで、重合開始剤が液晶層中に残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。更に、重合基が開始剤に付加されており、未反応開始剤もモノマーとして反応させることができるので、液晶層中にモノマーが残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。
また、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと小さくなり、サンプルＢと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルＢ及びサンプルＣの結果からわかるように、二官能ベンゾフェノン系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は＋２０ｍＶと小さくなり、サンプルＢ及びサンプルＣと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
モノマーを添加せずＰＳＡ層を形成しない場合、残留ＤＣ電圧は２５０ｍＶと高い値だった。この理由としては、液晶層と配向膜のポリイミド側鎖で構成される界面に電荷が貯まり易いことが要因として考えられる。
サンプルＡ～Ｄのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が３０分間と短いためと考えられる。一方で、ＰＳＡ層を形成しなかったサンプルＥは、ＶＨＲの値が９８％台まで落ち、信頼性の低下が見られた。このことから、ＰＳＡ層を形成しないとＶＨＲの低下を生じてしまうことがわかった。
以上のことから、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーは、波長３３０～３７０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
実施例２
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例２を示す。実施例２で用いた液晶セルは、配向膜に配向処理を施さなかったこと、及び、ＰＳＡ層の形成の際に、閾値以上の電圧を印加した状態で光の照射を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例２において調製したサンプルは、以下のサンプルＦ～Ｊである。サンプルＦは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含む。サンプルＧは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＨは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＩは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。サンプルＪは、液晶層形成用組成物中にモノマーを含まない。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、５Ｖの電圧を印加しながらブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は３０分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例２において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表２は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含む組成物では、紫外光の長時間照射（例えば、４時間以上）が必要であり、３０分の照射では安定なＰＳＡ層が形成されておらず、残留ＤＣ電圧は１７０ｍＶとなった。これによりモノマーとしてビフェニル系モノマーを単独で用いたのみでは、焼き付き残像は改善されないことが示された。
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、二官能ビフェニル系モノマーを用いた場合であっても、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンゾフェノン系モノマーとあわせて用いることで、重合開始剤が液晶層中に残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。更に、重合基が開始剤に付加されており、未反応開始剤もモノマーとして反応させることができるので、液晶層中にモノマーが残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が示された。
また、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルＧと同様に焼き付き残像の改善効果が得られた。また、サンプルＧ及びサンプルＨの結果からわかるように、二官能ベンゾフェノン系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は０ｍＶと小さくなり、サンプルＧ及びサンプルＨと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
実施例２においては配向膜に配向処理が施されておらず、モノマーを添加せずＰＳＡ層を形成しない場合、ポリマー層が形成されないため、プレチルト角が９０°であり測定不可能であった。
サンプルＦ～Ｉのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が３０分間と短いためと考えられる。一方で、ＰＳＡ層を形成しなかったサンプルＪはＶＨＲが９８％台まで落ち、信頼性の低下が見られた。このことから、ＰＳＡ層を形成しないと、信頼性の面でも課題が生じてしまうことがわかった。
以上のことから、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーは、波長３３０～３７０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
更に、実施例１と実施例２とを比較するとわかるように、モノマーとして二官能ベンゾフェノン系を用いた場合は、電圧印加型のＰＳＡ工程と電圧無印加型のＰＳＡ工程とのいずれによっても、残留ＤＣ電圧の発生を抑え、表示むら及び焼き付きを低減することができることがわかった。
実施例３
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例３を示す。実施例３で用いた液晶セルは、液晶層形成用組成物に含まれる重合性モノマーの成分及び重量比が異なること、並びに、紫外線の照射時間を１５分間にしたこと以外は、実施例１と同様の方法を用いてサンプルを作製している。
実施例３では、下記化学式（８）及び上記化学式（６）で表されるモノマーを１種又は２種を組み合わせて用いている。下記化学式（８）で表される化合物は、フェナントレン系の二官能メタクリレートモノマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
実施例３において調製したサンプルは、以下のサンプルＫ～Ｏである。サンプルＫは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含む。サンプルＬは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＭは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＮは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。サンプルＯは、液晶層形成用組成物中にモノマーを含まない。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は１５分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例３において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表３は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含む組成物では、残留ＤＣ電圧は０ｍＶとなった。これによりモノマーとしてフェナントレン系モノマーを単独で用いた場合であっても、焼き付き残像が改善されることが示された。
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンゾフェノン系モノマーとあわせて二官能ビフェニル系モノマーではなく二官能フェナントレン系モノマーを用いることで、より短時間で重合反応を進行させることができ、焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制の効果が得られることが示された。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、サンプルＬと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルＬ及びサンプルＭの結果からわかるように、二官能ベンゾフェノン系モノマーを少量添加するのみで、焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制の効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、サンプルＬ及びサンプルＭと同様に焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制の効果が得られた。
モノマーを添加せずＰＳＡ層を形成しない場合、残留ＤＣ電圧は２５０ｍＶと高い値だった。この理由としては、液晶層と配向膜のポリイミド側鎖で構成される界面に電荷が貯まり易いことが要因として考えられる。
サンプルＫ～Ｎのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が１５分間と短いためと考えられる。一方で、ＰＳＡ層を形成しなかったサンプルＯは、ＶＨＲの値が９８％台まで落ち、信頼性の低下が見られた。このことから、ＰＳＡ層を形成しないとＶＨＲの低下を生じてしまうことがわかった。
以上のことから、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーに加えて上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、より短時間で残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーは、波長３３０～３７０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
実施例４
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例４を示す。実施例４で用いた液晶セルは、配向膜に配向処理を施さなかったこと、及び、ＰＳＡ層の形成の際に、閾値以上の電圧を印加した状態で光の照射を行ったこと以外は、実施例３と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例４では、上記化学式（８）及び上記化学式（６）で表されるモノマーを１種又は２種を組み合わせて用いている。上記化学式（８）で表される化合物は、フェナントレン系の二官能メタクリレートモノマーである。
実施例４において調製したサンプルは、以下のサンプルＰ～Ｔである。サンプルＰは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含む。サンプルＱは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＲは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＳは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。サンプルＴは、液晶層形成用組成物中にモノマーを含まない。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は１５分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例４において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表４は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含む組成物では、残留ＤＣ電圧は０ｍＶとなった。これによりモノマーとしてフェナントレン系モノマーを単独で用いた場合であっても、焼き付き残像が改善されることが示された。
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンゾフェノン系モノマーとあわせて二官能ビフェニル系モノマーではなく二官能フェナントレン系モノマーを用いることで、より短時間で重合反応を進行させることができ、焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制の効果が得られることが示された。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、サンプルＱと同様に焼き付き残像の改善効果が得られた。また、サンプルＱ及びサンプルＲの結果からわかるように、二官能ベンゾフェノン系モノマーを少量添加するのみで、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと、添加しない場合と比べて２０ｍＶ小さくなり、サンプルＱ及びサンプルＲと同様に表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られた。
実施例４においては配向膜に配向処理が施されておらず、モノマーを添加せずＰＳＡ層を形成しない場合、ポリマー層が形成されないため、チルト角が９０°であり測定不可能であった。
サンプルＰ～Ｓのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が１５分間と短いためと考えられる。一方で、ＰＳＡ層を形成しなかったサンプルＴは、ＶＨＲの値が９８％台まで落ち、信頼性の低下が見られた。このことから、ＰＳＡ層を形成しないとＶＨＲの低下を生じてしまうことがわかった。
以上のことから、上記化学式（６）で表される二官能ベンゾフェノン系モノマーに加えて上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、より短時間で残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーは、波長３３０～３７０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
更に、実施例３と実施例４とを比較するとわかるように、モノマーとして二官能ベンゾフェノン系を用いた場合は、電圧印加型のＰＳＡ工程と電圧無印加型のＰＳＡ工程とのいずれによっても、残留ＤＣ電圧の発生を抑え、表示むら及び焼き付きを低減し、表示むらを抑制することができることがわかった。
実施例５
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例５を示す。実施例５で用いた液晶セルは、液晶層形成用組成物に含まれる重合性モノマーの成分及び重量比が異なること以外は、実施例１と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例５では、上記化学式（５）及び下記化学式（９）で表されるモノマーを組み合わせて用いている。上記化学式（５）で表される化合物は、ビフェニル系の二官能メタクリレートモノマーである。下記化学式（９）で表される化合物は、ベンジル系の二官能メタクリレートモノマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
実施例５の液晶セル作成のため、ＰＳＡ層形成用モノマーとして用いる上記化学式（９）で表される化合物の合成を行った。上記化合物は以下に示す方法に従って合成を行ったが、方法はこれに限られるものではない。
合成例２（４，４’－ジヒドロキシベンジルの合成）
まず、市場より入手可能な４，４’－ジメトキシベンジル５．０ｇを酢酸９５ｍｌに溶解させた。続いて、この溶液を７０℃とし、４８％ＨＢｒ水溶液３１．２ｇを１０分で滴下した。次に、滴下後の溶液を１１０℃で７０時間攪拌した。その後、水１５０ｇを添加して結晶化させた。結晶化後の混合液をろ過し、結晶を水２５０ｇで洗浄してから乾燥することで目的物を４．０ｇ得た。反応経路としては、下記化学反応式（１０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
合成例３（４，４’－ジメタアクリロイルオキシベンジル（上記化学式（９））の合成）
４，４’－ジヒドロキシベンジルを出発原料として、精製をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１：４）とする以外は、合成例１と同様の方法で、目的物の４，４’－ジメタアクリロイルオキシベンジルを５．６ｇ得た。反応経路としては、下記化学反応式（１１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
実施例５において調製したサンプルは、以下のサンプルＵ～Ｗである。サンプルＵは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＶは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＷは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は３０分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例５において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表５は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－２０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、二官能ビフェニル系モノマーを用いた場合であっても、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンジル系モノマーをあわせて用いることで、重合開始剤が液晶層中に残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。更に、重合基が開始剤に付加されており、未反応開始剤もモノマーとして反応させることができるので、液晶層中にモノマーが残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。
また、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルＵと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルＵ及びサンプルＶの結果からわかるように、二官能ベンジル系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は＋１０ｍＶと小さくなり、サンプルＵ及びサンプルＶと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
サンプルＵ～Ｗのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が３０分間と短いためと考えられる。
以上のことから、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーは、波長３３０～４２０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
実施例６
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例６を示す。実施例６で用いた液晶セルは、配向膜に配向処理を施さなかったこと、及び、ＰＳＡ層の形成の際に、閾値以上の電圧を印加した状態で光の照射を行ったこと以外は、実施例５と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例６において調製したサンプルは、以下のサンプルＸ～Ｚである。サンプルＸは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルＹは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルＺは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、５Ｖの電圧を印加しながらブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は３０分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例６において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表６は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、二官能ビフェニル系モノマーを用いた場合であっても、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンジル系モノマーをあわせて用いることで、重合開始剤が液晶層中に残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。更に、重合基が開始剤に付加されており、未反応開始剤もモノマーとして反応させることができるので、液晶層中にモノマーが残存することなく重合が進行するので、表示むら及び焼き付き残像の改善効果が得られることが示された。
また、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルＸと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルＸ及びサンプルＹの結果からわかるように、二官能ベンジル系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（５）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．３ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は０ｍＶと小さくなり、サンプルＸ及びサンプルＹと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
サンプルＸ～Ｚのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が３０分間と短いためと考えられる。
以上のことから、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーは、波長３３０～４２０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
更に、実施例５と実施例６とを比較するとわかるように、モノマーとして二官能ベンジル系モノマーを用いた場合は、電圧印加型のＰＳＡ工程と電圧無印加型のＰＳＡ工程とのいずれによっても、残留ＤＣ電圧の発生を抑え、表示むら及び焼き付きを低減することができることがわかった。
実施例７
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例７を示す。実施例７で用いた液晶セルは、液晶層形成用組成物に含まれる重合性モノマーの成分及び重量比が異なること、並びに、紫外線の照射時間を１５分間にしたこと以外は、実施例５と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例７では、上記化学式（８）及び上記化学式（９）で表されるモノマーを組み合わせて用いている。上記化学式（８）で表される化合物は、フェナントレン系の二官能メタクリレートモノマーである。上記化学式（９）で表される化合物は、ベンジル系の二官能メタクリレートモノマーである。
実施例７において調製したサンプルは、以下のサンプルａ～ｃである。サンプルａは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルｂは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルｃは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は１５分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例７において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表７は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンジル系モノマーとあわせて、二官能ビフェニル系モノマーではなく二官能フェナントレン系モノマーを用いることで、より短時間で重合反応を進行させることができ、焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制効果が得られることが示された。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルａと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルａ及びサンプルｂの結果からわかるように、二官能ベンジル系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は０ｍＶとなり、サンプルａ及びサンプルｂと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
サンプルａ～ｃのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が１５分間と短いためと考えられる。
以上のことから、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーに加えて上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、より短時間で残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
実施例８
以下に、実施形態１に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例８を示す。実施例８で用いた液晶セルは、配向膜に配向処理を施さなかったこと、及び、ＰＳＡ層の形成の際に、閾値以上の電圧を印加した状態で光の照射を行ったこと以外は、実施例７と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例８において調製したサンプルは、以下のサンプルｄ～ｆである。サンプルｄは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む。サンプルｅは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能ビフェニル系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む。サンプルｆは、液晶層形成用組成物中に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１５ｗｔ％含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト（３００～３７０ｎｍにピーク波長がある紫外光）を照射し、重合反応を行うことで、ＰＳＡ層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は１５分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のＦＨＦ－３２ＢＬＢを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ残留ＤＣ電圧（ｍＶ）の測定を行った。実施例８において残留ＤＣ電圧の値は、ＤＣオフセット電圧２Ｖを１０時間印加した後、フリッカ消去法を用いることで決定している。
また、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率（ＶＨＲ）の測定を行った。ＶＨＲは、１Ｖのパルス電圧を印加後、１６．６１ｍｓ間の電荷保持を確認することで決定した。また、ＶＨＲの測定は、初期段階と、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）バックライトで光を照射しながら通電後１０００時間が経過してからの段階との計２回行った。
表８は、上記各サンプルを用いた残留ＤＣ電圧（ｍＶ）及びＶＨＲ（％）の測定結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．０３ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。これにより、水素引き抜き型の開始剤となる二官能ベンジル系モノマーをあわせて、二官能ビフェニル系モノマーではなく二官能フェナントレン系モノマーを用いることで、より短時間で重合反応を進行させることができ、焼き付き残像の改善効果及び表示むらの抑制の効果が得られることが示された。
また、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルｄと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。また、サンプルｄ及びサンプルｅの結果からわかるように、二官能ベンジル系モノマーを少量添加するのみで、残留ＤＣ電圧の改善効果が得られることが示された。
更に、上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを０．６ｗｔ％含み、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーを０．１ｗｔ％含む組成物を用いることにより、残留ＤＣ電圧は－１０ｍＶと小さくなり、サンプルｄ及びサンプルｅと同様に残留ＤＣ電圧の改善効果が得られた。
サンプルｄ～ｆのいずれのサンプルも９９％以上となり、電圧保持率（ＶＨＲ）の低下は顕著に見られず、高い信頼性が得られた。これは、紫外線の照射時間が１５分間と短いためと考えられる。
以上のことから、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーに加えて上記化学式（８）で表される二官能フェナントレン系モノマーを液晶材料に添加し、その混合物を用いてＰＳＡ層を形成することにより、より短時間で残留ＤＣ電圧が少ない液晶表示装置を設計することができることがわかった。
また、上記化学式（９）で表される二官能ベンジル系モノマーは、波長３３０～４２０ｎｍ付近に吸収を示し、紫外光照射による重合時間の短縮が可能なモノマーであることがわかった。
更に、実施例７と実施例８とを比較するとわかるように、モノマーとして二官能ベンジル系モノマーを用いた場合は、電圧印加型のＰＳＡ工程と電圧無印加型のＰＳＡ工程とのいずれによっても、残留ＤＣ電圧の発生を抑え、表示むら及び焼き付きを低減することができることがわかった。
なお、本願は、２０１０年９月７日に出願された日本国特許出願２０１０－２００１４７号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
１：アレイ基板
２：カラーフィルタ基板
３：液晶層
４：モノマー
１１、２１：支持基板 
１２、２２：配向膜
１３、２３：ＰＳＡ層（ポリマー層）

Claims (31)

  1. 液晶材料とモノマーとを含有する液晶層形成用組成物であって、
    該モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物であることを特徴とする液晶層形成用組成物。
  2. 前記化合物は、下記化学式（１）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、
    Ａ１及びＡ２は、同一又は異なって、ベンゼン環、ビフェニル環、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    Ａ１及びＡ２のいずれか一方は、ベンゼン環又はビフェニル環である。
    Ａ１及びＡ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ａ１及びＡ２が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アルケニル基若しくはアラルキル基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２が有する隣接する２つの水素原子は、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基で置換されて環状構造となっていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    ｍは、１又は２である。
    Ａ１とＹとをつなぐ点線部分、及び、Ａ２とＹとをつなぐ点線部分は、Ａ１とＡ２との間にＹを介した結合が存在していてもよいことを表す。
    Ｙは、－ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、又は、直接結合を表す。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶層形成用組成物。
  3. 前記ｍは、１であることを特徴とする請求項２記載の液晶層形成用組成物。
  4. 前記化合物は、下記化学式（２－１）～（２－６）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項３記載の液晶層形成用組成物。
  5. 前記化合物は、下記化学式（２－７）及び（２－８）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項２記載の液晶層形成用組成物。
  6. 前記Ｐ１は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載の液晶層形成用組成物。
  7. 前記液晶層形成用組成物は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーを含有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の液晶層形成用組成物。
  8. 前記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、下記化学式（３）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中、
    Ｒ３は、－Ｒ４－Ｓｐ２－Ｐ２基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
    Ｐ２は、重合性基を表す。
    Ｓｐ２は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ３が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
    Ｒ３が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｒ４は、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    Ａ３及びＡ４は、同一又は異なって、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基、１，４－フェニレン基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ナフタレン－１，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、１，４－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－１，３－ジイル基、インダン－１，５－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、フェナントレン－１，６－ジイル基、フェナントレン－１，８－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、フェナントレン－３，６－ジイル基、アントラセン－１，５－ジイル基、アントラセン－１，８－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、又は、アントラセン－２，７－ジイル基を表す。
    Ａ３及びＡ４が有する－ＣＨ２－基は、互いに隣接しない限り－Ｏ－基又は－Ｓ－基で置換されていてもよい。
    Ａ３及びＡ４が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子、－ＣＮ基、又は、炭素数１～６のアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
    Ｚは、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    ｎは０、１又は２である。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項７記載の液晶層形成用組成物。
  9. 前記Ｐ２は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項８記載の液晶層形成用組成物。
  10. 一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層とを備える液晶表示装置であって、
    該液晶層は、液晶材料を含有し、
    該一対の基板の少なくとも一方は、近接する液晶分子を配向制御する配向膜、及び、該配向膜上に形成され、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層を有し、
    該ポリマー層は、液晶層中に添加されたモノマーが重合することによって形成されたものであり、
    該モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物である
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  11. 前記化合物は、下記化学式（１）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式中、
    Ａ１及びＡ２は、同一又は異なって、ベンゼン環、ビフェニル環、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    Ａ１及びＡ２のいずれか一方は、ベンゼン環又はビフェニル環である。
    Ａ１及びＡ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ａ１及びＡ２が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アルケニル基若しくはアラルキル基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２が有する隣接する２つの水素原子は、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基で置換されて環状構造となっていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    ｍは、１又は２である。
    Ａ１とＹとをつなぐ点線部分、及び、Ａ２とＹとをつなぐ点線部分は、Ａ１とＡ２との間にＹを介した結合が存在していてもよいことを表す。
    Ｙは、－ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、又は、直接結合を表す。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
  12. 前記ｍは、１であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
  13. 前記化合物は、下記化学式（２－１）～（２－６）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
  14. 前記化合物は、下記化学式（２－７）及び（２－８）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
  15. 前記Ｐ１は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項１１～１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  16. 前記ポリマー層は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーが重合することによって形成されたものであることを特徴とする請求項１０～１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
  17. 前記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、下記化学式（３）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     （式中、
    Ｒ３は、－Ｒ４－Ｓｐ２－Ｐ２基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
    Ｐ２は、重合性基を表す。
    Ｓｐ２は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ３が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
    Ｒ３が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｒ４は、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    Ａ３及びＡ４は、同一又は異なって、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基、１，４－フェニレン基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ナフタレン－１，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、１，４－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－１，３－ジイル基、インダン－１，５－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、フェナントレン－１，６－ジイル基、フェナントレン－１，８－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、フェナントレン－３，６－ジイル基、アントラセン－１，５－ジイル基、アントラセン－１，８－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、又は、アントラセン－２，７－ジイル基を表す。
    Ａ３及びＡ４が有する－ＣＨ２－基は、互いに隣接しない限り－Ｏ－基又は－Ｓ－基で置換されていてもよい。
    Ａ３及びＡ４が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子、－ＣＮ基、又は、炭素数１～６のアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
    Ｚは、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    ｎは０、１又は２である。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項１６記載の液晶表示装置。
  18. 前記化合物は、下記化学式（４－１）～（４－５）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     （式中、Ｐ２は、同一又は異なって、重合性基を表す。）で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
  19. 前記Ｐ２は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の液晶表示装置。
  20. 一対の基板と、該一対の基板に挟持された液晶層とを備える液晶表示装置の製造方法であって、該製造方法は、該一対の基板の少なくとも一方の基板に、近接する液晶分子を配向制御する配向膜を形成する工程と、該配向膜上に、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層を形成する工程とを有し、
    該ポリマー層を形成する工程は、液晶層中に添加されたモノマーを重合させる工程を含み、
    該モノマーは、光照射による水素引き抜き反応によってケチルラジカルを生成する構造を有する化合物であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  21. 前記化合物は、下記化学式（１）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
     （式中、
    Ａ１及びＡ２は、同一又は異なって、ベンゼン環、ビフェニル環、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    Ａ１及びＡ２のいずれか一方は、ベンゼン環又はビフェニル環である。
    Ａ１及びＡ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ａ１及びＡ２が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アルケニル基若しくはアラルキル基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２が有する隣接する２つの水素原子は、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基で置換されて環状構造となっていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する水素原子は、－Ｓｐ１－Ｐ１基で置換されていてもよい。
    Ａ１及びＡ２のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    ｍは、１又は２である。
    Ａ１とＹとをつなぐ点線部分、及び、Ａ２とＹとをつなぐ点線部分は、Ａ１とＡ２との間にＹを介した結合が存在していてもよいことを表す。
    Ｙは、－ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、又は、直接結合を表す。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項２０記載の液晶表示装置の製造方法。
  22. 前記ｍは、１であることを特徴とする請求項２１記載の液晶表示装置の製造方法。
  23. 前記化合物は、下記化学式（２－１）～（２－６）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置の製造方法。
  24. 前記化合物は、下記化学式（２－７）及び（２－８）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、－Ｓｐ１－Ｐ１基を含む。
    Ｐ１は、重合性基を表す。
    Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、該Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ１－Ｐ１基に置換されていてもよい。
    Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。）
    で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項２１記載の液晶表示装置の製造方法。
  25. 前記Ｐ１は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項２１～２４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
  26. 前記ポリマー層を形成する工程は、更に、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーを含有することを特徴とする請求項２０～２５のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
  27. 前記一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーは、下記化学式（３）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
     （式中、
    Ｒ３は、－Ｒ４－Ｓｐ２－Ｐ２基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
    Ｐ２は、重合性基を表す。
    Ｓｐ２は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
    Ｒ３が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
    Ｒ３が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
    Ｒ４は、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    Ａ３及びＡ４は、同一又は異なって、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基、１，４－フェニレン基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ナフタレン－１，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、１，４－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－１，３－ジイル基、インダン－１，５－ジイル基、インダン－２，５－ジイル基、フェナントレン－１，６－ジイル基、フェナントレン－１，８－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、フェナントレン－３，６－ジイル基、アントラセン－１，５－ジイル基、アントラセン－１，８－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、又は、アントラセン－２，７－ジイル基を表す。
    Ａ３及びＡ４が有する－ＣＨ２－基は、互いに隣接しない限り－Ｏ－基又は－Ｓ－基で置換されていてもよい。
    Ａ３及びＡ４が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子、－ＣＮ基、又は、炭素数１～６のアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
    Ｚは、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
    ｎは０、１又は２である。）で表される化合物である
    ことを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置の製造方法。
  28. 前記化合物は、下記化学式（４－１）～（４－５）；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
     （式中、Ｐ２は、同一又は異なって、重合性基を表す。）で表されるいずれかの化合物である
    ことを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置の製造方法。
  29. 前記Ｐ２は、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基であることを特徴とする請求項２６又は２７記載の液晶表示装置の製造方法。
  30. 前記ポリマー層を形成する工程は、液晶層に対して閾値以上の電圧を印加した状態で行われることを特徴とする請求項２０～２９のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
  31. 前記ポリマー層を形成する工程は、液晶層に対して閾値以上の電圧を印加しない状態で行われることを特徴とする請求項２０～２９のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
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