WO2018180851A1 - 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

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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真伸 水▲崎▼
雄一 川平
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シャープ株式会社
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    • G02F2413/05—Single plate on one side of the LC cell

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device in which a retardation layer is provided in a liquid crystal panel, and a method for manufacturing the liquid crystal display device.
  • Patent Document 1 discloses a composition for a photo-alignment film containing a polymer obtained by polymerizing a compound having two or more azide groups and a compound having two or more (meth) acryl groups, and an organic solvent. Has been.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal panel in which a retardation layer is formed by a conventional method using an alignment layer.
  • TFT thin film transistor
  • the in-cell retardation layer 102 shown in FIG. 4 is formed by the method shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of forming the in-cell retardation layer 102 using the alignment layer 101.
  • the alignment layer 101 formed on the color filter / black matrix 22 is subjected to alignment treatment by rubbing or light irradiation.
  • the alignment layer 101 is usually made of polyimide (polyamic acid) or the like.
  • a solution containing a reactive monomer is applied onto the alignment layer 101 to form a film 102a containing the reactive monomer.
  • the film 102a is heated to polymerize the reactive monomer, whereby the film 102a is cured, and the in-cell retardation layer 102 shown in FIG. 5C is obtained.
  • the orientation of the reactive monomer is relatively low for the following reasons, and the heat stability It has been found that there is a risk of deterioration in properties and scattering.
  • the reactive monomer Since the conventional reactive monomer is aligned along the alignment process of the alignment layer 101, the reactive monomer itself cannot induce alignment. (2) Since the alignment layer 101 can be formed only on one side of the film containing the reactive monomer, the alignment regulating force of the alignment layer 101 is not sufficient, and the film contains the reactive monomer having a thickness of about 1 mm. When 102a is formed, the orientation of the reactive monomer is low and the randomness is high. (3) When the orientation of the reactive monomer is low and the randomness is high, the thermal stability is lowered. That is, since the energy that is randomized by heat exceeds the energy that is intended to stabilize the alignment, the orientation of the reactive monomer further decreases.
  • the retardation (retardation) of the in-cell retardation layer 102 obtained by polymerizing the reactive monomer is likely to decrease due to firing during the formation of the alignment film, or to change (decrease) with long-term use.
  • the retardation (retardation) of the in-cell retardation layer 102 obtained by polymerizing the reactive monomer is likely to decrease due to firing during the formation of the alignment film, or to change (decrease) with long-term use.
  • scattering is likely to occur in the in-cell retardation layer 102 and the contrast of the liquid crystal display device is decreased.
  • the reactive monomer has a pretilt angle of at least about 1 °, and the phase difference of the in-cell retardation layer 102 cannot be sufficiently obtained, The viewing angle dependence of the phase difference sometimes occurred.
  • the alignment layer 101 when the alignment layer 101 is subjected to alignment treatment by light irradiation, the alignment regulation force on the in-cell retardation layer 102 is weak, and the alignment and retardation of the in-cell retardation layer 102 decrease with time. When used for a long time, the function of the in-cell retardation layer 102 may be insufficient.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and even when a retardation layer is formed by polymerizing a reactive monomer, it is excellent in stability of retardation with respect to heat, and has a contrast due to scattering. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which a drop is prevented and a method for manufacturing a liquid crystal display device suitable for manufacturing the liquid crystal display device.
  • the present inventors have found that when a cured product of a conventional reactive monomer is used, the stability of the retardation with respect to heat is not sufficient, Attention was also paid to the decrease in contrast due to scattering. And it discovered that the orientation of a reactive monomer can be improved by using the photo-alignment monomer which shows orientation by polarized light. Thus, the inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly and have reached the present invention.
  • one embodiment of the present invention includes a pair of substrates and a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and at least one of the pair of substrates is formed of a polymer of at least one kind of monomer.
  • the liquid crystal display device includes a photo-alignment monomer that includes a retardation layer and the at least one monomer exhibits orientation by polarized light.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a substrate including a retardation layer and a liquid crystal layer, and includes at least one photoalignment monomer represented by the following formula (I):
  • a method for producing a liquid crystal display device comprising: a step of forming a film containing various types of monomers; and a step of forming the retardation layer by irradiating the film with polarized light and polymerizing the monomers while aligning them.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group, or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different and are each a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear, branched or cyclic alkyleneamino group having a number of 1 to 6 or a direct bond is represented.
  • liquid crystal display device that is excellent in stability of retardation with respect to heat and in which a decrease in contrast due to scattering is prevented even when a reactive monomer is polymerized to form a retardation layer. Can be realized.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the method of forming the in-cell phase difference layer 23 using a photo-alignment monomer.
  • 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device of Embodiment 2.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of a structure of the liquid crystal panel which formed the phase difference layer with the method using the conventional alignment layer. It is a figure explaining the method of forming the in-cell retardation layer 102 using the alignment layer 101.
  • observation surface side means a side closer to the screen (display surface) of the display device
  • back side means more than the screen (display surface) of the display device. It means the far side.
  • the “retardation layer” means a retardation layer that gives an in-plane retardation of at least 10 nm to light having a wavelength of 550 nm.
  • light having a wavelength of 550 nm is light having the highest human visibility.
  • ns represents the larger one of the main refractive indexes nx and ny in the in-plane direction of the retardation layer
  • nf is the smaller one of the main refractive indexes nx and ny in the in-plane direction of the retardation layer. Represents.
  • the main refractive index indicates a value with respect to light having a wavelength of 550 nm unless otherwise specified.
  • the in-plane slow axis of the retardation layer indicates an axis in a direction corresponding to ns, and the in-plane fast axis indicates an axis in a direction corresponding to nf.
  • d represents the thickness of the retardation layer.
  • “retardation” means an in-plane retardation for light having a wavelength of 550 nm.
  • a retardation layer disposed on the back side of the transparent substrate on the observation surface side of the liquid crystal panel is referred to as an “in-cell retardation layer”.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • the liquid crystal display device of Embodiment 1 includes a first linearly polarizing plate 11, a color filter (CF) substrate 20, a liquid crystal layer 30 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • An alignment film 41, a thin film transistor (TFT) substrate 42, a second linear polarizing plate 51, and a backlight 60 are provided.
  • a polarizer aborptive polarizing plate in which an anisotropic material such as an iodine complex (or dye) is dyed and adsorbed on a polyvinyl alcohol (PVA) film and then stretched and oriented. ) Etc.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • Etc. a protective film such as a triacetyl cellulose (TAC) film is laminated on both sides of the PVA film for practical use.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the CF substrate 20 includes a transparent base material 21, a color filter / black matrix 22, and an in-cell retardation layer 23 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • Examples of the transparent substrate 21 include a glass substrate and a plastic substrate.
  • the color filter / black matrix 22 has a configuration in which a red color filter, a green color filter, and a blue color filter are arranged in a plane and partitioned by a black matrix.
  • the red color filter, the green color filter, the blue color filter, and the black matrix are made of, for example, a transparent resin containing a pigment.
  • a combination of a red color filter, a green color filter, and a blue color filter is arranged for all the pixels, and each pixel is mixed by controlling the amount of color light transmitted through the red color filter, the green color filter, and the blue color filter. A desired color can be obtained.
  • the in-cell retardation layer 23 is composed of a polymer of at least one monomer.
  • a reactive mesogen (RM) monomer which is a reactive monomer having a mesogenic moiety in the molecule, is preferably used as a monomer that becomes a polymer material.
  • At least one of the monomers used as the polymer material is a photo-alignment monomer that exhibits orientation by polarized light. Since the photo-alignment monomer is oriented according to the direction of polarized light, it can be uniformly oriented in the thickness direction of the in-cell retardation layer 23 regardless of the thickness of the in-cell retardation layer 23.
  • the orientation layer is provided only on one side of the retardation layer to control the orientation
  • the orientation of the entire retardation layer can be enhanced.
  • the stability of the phase difference is improved. Specifically, the phase difference hardly changes even when used for a long time, and the stability of the phase difference against heat is also improved.
  • the orientation of the entire retardation layer is high, a decrease in contrast due to scattering is also suppressed.
  • a radical polymerizable monomer having a photoreactive group is preferable, and a radical polymerizable monomer having a chalcone group as a photoreactive group is more preferable.
  • a radical polymerizable monomer having a chalcone group a monomer represented by the following formula (I) is preferable.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group, or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different and are each a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear, branched or cyclic alkyleneamino group having a number of 1 to 6 or a direct bond is represented.
  • the photo-alignment monomer preferably contains at least one amide group (—NH—) and / or amino group (—CONH—).
  • amide group —NH—
  • amino group —CONH—
  • a hydrogen bond is induced between the molecules, so that the thermal stability is improved.
  • An example of hydrogen bonds induced between molecules is as shown in the following formula.
  • monomers containing at least one amide group and / or amino group among the monomers represented by the above formula (I) include, for example, the following formulas (I-1), (I-2), ( I-3), (I-4), (I-5), (I-6), (I-7), (I-8), (I-9), (I-10), (I- Those represented by 11) or (I-12) are preferably used.
  • the retardation of the in-cell retardation layer 23 is determined by the product of the birefringence ⁇ n of the polymer constituting the in-cell retardation layer 23 and the thickness d of the in-cell retardation layer 23.
  • the retardation of the in-cell retardation layer 23 is not particularly limited, but the in-cell retardation layer 23 is a layer that imparts an in-plane retardation of 1 ⁇ 4 wavelength to light having a wavelength of 550 nm ( ⁇ / 4 plate). Specifically, it is preferable to provide an in-plane retardation of 100 nm or more and 176 nm or less with respect to light having a wavelength of 550 nm.
  • the combination of the first linearly polarizing plate 11 and the ⁇ / 4 plate functions as a circularly polarizing plate.
  • the internal reflection of the liquid crystal panel can be reduced, so that a good black display in which the reflection of external light (reflection) is suppressed can be realized, and the visibility of the display image when used outdoors is greatly improved. .
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method for forming the in-cell retardation layer 23 using a photo-alignment monomer.
  • a film 23a containing a photoalignment monomer is formed on the color filter / black matrix 22
  • the film 23a is transformed into a nematic phase-isotropic phase transition temperature T of the photoalignment monomer.
  • the film 23a is irradiated with polarized UV light by heating to NI or higher. Thereby, it can superpose
  • the film 23a is cured, and the in-cell retardation layer 23 is obtained as shown in FIG.
  • the film 23a may be heated after irradiation with polarized UV light.
  • Examples of the solvent used for coating the photo-alignment monomer include toluene, ethylbenzene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol methyl ether, dibutyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, ethanol, propanol, cyclohexane, cyclopentanone, Examples include methylcyclohexane, tetrahydrofuran, dioxane, cyclohexanone, n-hexane, ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA), methoxybutyl acetate, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide and the like. Any of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination.
  • the surface of the in-cell retardation layer 23 is directly rubbed to develop the alignment regulating force for the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30. It is possible.
  • the in-cell retardation layer 23 is not only the surface, but the entire layer is uniformly oriented by irradiation with polarized UV rays, so even if the surface of the in-cell retardation layer 23 is rubbed with a rubbing cloth In addition, the retardation does not decrease due to the alignment disorder of the in-cell retardation layer 23.
  • the rubbing direction for inducing the alignment of the liquid crystal layer 30 is preferably at an angle of 45 ° with respect to the slow axis of the in-cell retardation layer 23.
  • the liquid crystal material contained in the liquid crystal layer 30 is not particularly limited, and for example, a liquid crystal material that is horizontally aligned when no voltage is applied can be used.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 30 are oriented in a predetermined direction by the regulation force of the in-cell retardation layer 23 and the alignment film 41 when no voltage is applied to the electrodes provided on the TFT substrate 42 (when no voltage is applied). In a state in which the electrodes are horizontally oriented and a voltage is applied to the electrodes (when a voltage is applied), the electrodes rotate in an in-plane direction according to a lateral electric field generated in the liquid crystal layer 30.
  • alignment film 41 a general alignment film in the field of liquid crystal display panels such as polyimide can be used.
  • rubbing, light irradiation, or the like can be used.
  • the TFT substrate 42 an active matrix substrate common in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • the liquid crystal drive mode of the liquid crystal display device of the present embodiment is an FFS (Fringe Field Switching) mode
  • the TFT substrate 42 is, for example, a common electrode disposed on the surface of the support substrate and the liquid crystal layer 30 side of the support substrate. (Planar electrode), an insulating film covering the common electrode, and a pixel electrode (comb electrode) disposed on the surface of the insulating film on the liquid crystal layer 30 side.
  • a horizontal electric field can be generated in the liquid crystal layer 30 by applying a voltage between the common electrode and the pixel electrode that constitute the pair of electrodes.
  • the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer 30 can be controlled by adjusting the voltage applied between the common electrode and the pixel electrode.
  • the liquid crystal driving mode of the liquid crystal display device of the present embodiment is an IPS (In-Plane-Switching) mode
  • IPS In-Plane-Switching
  • a voltage is applied to a pair of comb-shaped electrodes provided on the TFT substrate 42 so that the liquid crystal layer 30
  • the horizontal electric field is generated in the liquid crystal layer 30 to control the alignment of the liquid crystal in the liquid crystal layer 30.
  • the second linearly polarizing plate 51 the same one as the first linearly polarizing plate 11 can be used.
  • the transmission axis of the first linear polarizing plate 11 and the transmission axis of the second linear polarizing plate 51 are preferably orthogonal to each other. According to such a configuration, since the first linearly polarizing plate 11 and the second linearly polarizing plate 51 are arranged in crossed Nicols, a good black display state can be realized when no voltage is applied.
  • that two axes (directions) are orthogonal means that an angle (absolute value) between the two axes is within a range of 90 ⁇ 3 °, preferably within a range of 90 ⁇ 1 °. More preferably, it is in the range of 90 ⁇ 0.5 °, and particularly preferably 90 ° (fully orthogonal).
  • the method of the backlight 60 is not particularly limited, and examples thereof include an edge light method and a direct type.
  • the kind of the light source of the backlight 60 is not specifically limited, For example, a light emitting diode (LED), a cold cathode tube (CCFL), etc. are mentioned.
  • the amount of light emitted from the backlight 60 is controlled by the voltage applied to the liquid crystal layer 30 provided in the liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal display device of Embodiment 1 may include other constituent members.
  • the reflectance of the liquid crystal panel can be increased. Further reduction can be achieved.
  • a moth-eye film having a ridge-like surface structure is preferably used as the antireflection film.
  • the entire in-cell retardation layer 23 is oriented.
  • a monomer having a chalcone group represented by the above formula (I) is preferably used. Since the chalcone group exhibits orientation by absorbing polarized UV, it is not necessary to form an orientation layer for orienting the RM monomer.
  • the alignment stability against heat is improved, and the decrease in alignment due to heat, that is, the decrease in retardation is suppressed.
  • the orientation of the mesogen portion in the in-cell retardation layer 23 is improved, a decrease in contrast due to scattering is also suppressed.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
  • the liquid crystal display device of Embodiment 2 includes, in order from the observation surface side to the back surface side, a first linear polarizing plate 11, a color filter (CF) substrate 20, a liquid crystal layer 30, An alignment film 41, a thin film transistor (TFT) substrate 42, a second linear polarizing plate 51, and a backlight 60 are provided.
  • CF color filter
  • TFT thin film transistor
  • the CF substrate 20 includes a transparent substrate 21, a color filter / black matrix 22, an in-cell retardation layer 23, and a photo-alignment film 24 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the orientation of the liquid crystal layer 30 can be improved by providing the photo-alignment film 24 on the liquid crystal layer 30 side of the in-cell retardation layer 23. Thereby, the contrast of the liquid crystal display device is improved.
  • the photo-alignment film 24 is not particularly limited as long as it exhibits a function of controlling the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 30 by light irradiation, and is formed from a material exhibiting photo-alignment.
  • a material exhibiting photo-alignment property has a property (alignment regulating force) that causes structural changes when irradiated with light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light, and regulates the orientation of liquid crystal molecules present in the vicinity thereof. It means all the materials that develop and the materials whose orientation regulating force changes in size and / or direction.
  • Examples of the material exhibiting photo-alignment include materials containing photoreactive sites (photofunctional groups) in which reactions such as dimerization (dimer formation), isomerization, photofleece transition, and decomposition occur by light irradiation. .
  • Examples of photoreactive sites that are dimerized and isomerized by light irradiation include cinnamate, chalcone, coumarin, and stilbene.
  • Examples of the photoreactive site that isomerizes upon irradiation with light include azobenzene.
  • Examples of the photoreactive site that undergoes photofleece transition upon irradiation with light include a phenol ester structure.
  • Examples of photoreactive sites (photodegradable functional groups) that are decomposed by light irradiation include a cyclobutane ring.
  • the photo-alignment film 24 is preferably formed using an alignment film material having a photodegradable functional group or a cinnamate group. While the light absorption of the chalconyl group has a central wavelength of 365 nm, the central wavelength of light absorption of the photolytic functional group is 250 nm, and the central wavelength of light absorption of the cinnamate group is 310 nm.
  • an alignment film material having a group or a cinnamate group is used, it is possible to prevent the wavelength of light used for the alignment treatment of the photo-alignment film 24 from overlapping the light absorption wavelength of the RM monomer of the in-cell retardation layer 23.
  • a polymer film having a cyclobutane ring is formed on the in-cell retardation layer 23, and then the polarized light is applied to the polymer film.
  • a method of irradiating and developing an alignment regulating force for liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 30 may be mentioned.
  • a polymer film having a cinnamate group is formed on the in-cell retardation layer 23, and then the polarized light is applied to the polymer film.
  • a method of irradiating and developing an alignment regulating force for liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 30 may be mentioned.
  • the in-cell retardation layer 23 formed using the photo-alignment monomer is provided only on the CF substrate 20, but in the present invention, the in-cell retardation layer 23 is formed using the photo-alignment monomer.
  • the substrate on which the retardation layer is provided is not particularly limited, and may be provided on the TFT substrate 42 or may be provided on both the CF substrate 20 and the TFT substrate 42.
  • Example 1 the liquid crystal display device of Embodiment 1 was actually manufactured by the following method.
  • a solution was prepared by dissolving 10 wt% of a compound of the following formula (1) as a reactive mesogen (RM) material in propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA) as a solvent. Subsequently, the solution was applied onto a CF substrate using a spin coater, and pre-baked for 1 minute on a 140 ° C. hot plate.
  • the CF substrate includes an in-cell retardation layer as a part of the CF substrate. However, when mentioning the formation of the retardation layer in the examples, the CF and the color filter / black matrix laminated body are also CF. Called the substrate.
  • the RM material was polymerized simultaneously with the alignment treatment by irradiating polarized UV having a central wavelength of 365 nm with 5 J / cm 2 to form an RM retardation layer.
  • the main baking was performed at 180 ° C. for 30 minutes to completely remove the solvent and to cure the RM retardation layer.
  • the thickness of the RM retardation layer was 1 ⁇ m, and the retardation was 135 nm.
  • a CF substrate having the RM retardation layer and no electrode, and an FFS mode TFT substrate having a pixel electrode and a common electrode were prepared. Then, an alignment film for polyimide rubbing was formed only on the TFT substrate. The rubbing treatment was performed on both the polyimide-based rubbing alignment film of the TFT substrate and the RM retardation layer of the CF substrate so as to be antiparallel alignment. The rubbing treatment applied to the RM retardation layer was performed in a direction that forms an angle of 45 ° with respect to the slow axis of the RM retardation layer.
  • a sealant was drawn on the TFT substrate.
  • As the sealant a material of a type that is cured by both UV light and heat was used.
  • T NI 90 ° C.
  • the temperature of the liquid crystal cell was set to 100 ° C., which is equal to or higher than T NI , and a realignment process was performed to complete an FFS mode liquid crystal display device having an RM retardation layer in the cell.
  • Example 2 An FFS having an RM retardation layer in the cell in the same manner as in Example 1 except that the same amount of the compound of the following formula (2) was used instead of the compound of the above formula (1) as the RM material. Completed the mode liquid crystal display device.
  • Example 3 An FFS having an RM retardation layer in the cell in the same manner as in Example 1 except that the same amount of the compound of the following formula (3) was used as the RM material instead of the compound of the above formula (1). Completed the mode liquid crystal display device.
  • a solution was prepared by dissolving 10 wt% of the compound of the following formula (4) as a reactive mesogen (RM) material in propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA) as a solvent. Subsequently, after a polyimide alignment film was formed on the CF substrate and rubbed, the solution was applied on the CF substrate using a spin coater, and pre-baked for 1 minute on a 140 ° C. hot plate. Thereafter, non-polarized UV having a central wavelength of 365 nm is irradiated with 5 J / cm 2 , and the main material is baked at 180 ° C.
  • RM reactive mesogen
  • PEGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • the compound of the above formula (1), (2) or (3) since the RM material itself absorbs polarized UV and is aligned, it becomes a uniform alignment state throughout the thickness of the retardation layer, and the retardation decrease due to heating is small. It is thought that it was suppressed.
  • the compounds of the above formulas (2) and (3) have an amino group and an amide group, it is considered that many hydrogen bonding sites are formed and the thermal stability of the retardation layer is increased.
  • liquid crystal display devices of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 in which the retardation layer is formed using the compound of the above formula (1), (2), (3) or (4) as the RM material are visually recognized outdoors. The property was good. Furthermore, by using the compound of the above formula (1), (2) or (3), it was possible to suppress a decrease in contrast due to scattering of the retardation layer.
  • Example 4 the liquid crystal display device of Embodiment 2 was actually manufactured by the following method.
  • a solution was prepared by dissolving 10 wt% of a compound of the following formula (5) as an RM material in propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA) as a solvent. Subsequently, the solution was applied onto a CF substrate using a spin coater, and pre-baked for 1 minute on a 140 ° C. hot plate. Thereafter, the RM material was polymerized simultaneously with the alignment treatment by irradiating polarized UV having a central wavelength of 365 nm with 5 J / cm 2 to form an RM retardation layer. Finally, the main baking was performed at 180 ° C. for 30 minutes to completely remove the solvent and to cure the RM retardation layer. The thickness of the RM retardation layer was 1 ⁇ m, and the retardation was 135 nm.
  • PEGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • a CF substrate having the RM retardation layer and no electrode, and an FFS mode TFT substrate having a pixel electrode and a common electrode were prepared.
  • an alignment film containing a polymer having a cinnamate group represented by the following formula (6) was formed on both substrates.
  • a photo-alignment treatment was performed on the alignment films on both substrates so as to be antiparallel alignment.
  • polarized UV rays having a wavelength of 280 to 330 nm were irradiated using a cut filter.
  • the photo-alignment treatment applied to the RM retardation layer was performed in a direction that forms an angle of 45 ° with respect to the slow axis of the RM retardation layer.
  • a sealant was drawn on the TFT substrate.
  • As the sealant a material of a type that is cured by both UV light and heat was used.
  • T NI 90 ° C.
  • the temperature of the liquid crystal cell was set to 100 ° C., which is equal to or higher than T NI , and a realignment process was performed to complete an FFS mode liquid crystal display device having an RM retardation layer in the cell.
  • Example 5 The RM retardation layer was placed in the cell in the same manner as in Example 4 except that a polyimide rubbing alignment film was used instead of the alignment film containing a polymer having a cinnamate group represented by the above formula (6). An FFS mode liquid crystal display device was completed.
  • the retardation did not decrease even when the heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes.
  • the RM material itself has orientation, and the entire retardation layer is uniformly oriented, and since it has amino groups and amide groups, many hydrogen bonding sites are formed. As a result, it is considered that the thermal stability of the retardation layer has increased.
  • the liquid crystal display device of Example 4 using the compound of the above formula (5) as the RM material to form a retardation layer and using the photo-alignment film having a cinnamate group represented by the above formula (6) is a rubbing alignment.
  • the contrast was higher than that of the liquid crystal display device of Example 5 using the film, and the outdoor visibility was also good.
  • the reason why the high contrast is obtained is that the scattering of the retardation layer can be suppressed to be small, and the use of a photo-alignment film is considered.
  • Example 6 the liquid crystal display device of Embodiment 2 was actually manufactured by the following method.
  • a solution was prepared by dissolving 10 wt% of the compound of the following formula (7) as an RM material in propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA) as a solvent. Subsequently, the solution was applied onto a CF substrate using a spin coater, and pre-baked for 1 minute on a 140 ° C. hot plate. Thereafter, the RM material was polymerized simultaneously with the alignment treatment by irradiating polarized UV having a central wavelength of 365 nm with 5 J / cm 2 to form an RM retardation layer. Finally, the main baking was performed at 180 ° C. for 30 minutes to completely remove the solvent and to cure the RM retardation layer. The thickness of the RM retardation layer was 1 ⁇ m, and the retardation was 135 nm.
  • PEGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • a CF substrate having the RM retardation layer and no electrode, and an FFS mode TFT substrate having a pixel electrode and a common electrode were prepared.
  • an alignment film containing a polymer having a cyclobutane ring represented by the following formula (8) was formed on both substrates.
  • a polarized UV having a wavelength of 300 nm or less was irradiated using a cut filter.
  • a photo-alignment treatment was performed on the alignment films on both substrates so as to be antiparallel alignment.
  • the photo-alignment treatment applied to the RM retardation layer was performed in a direction that forms an angle of 45 ° with respect to the slow axis of the RM retardation layer.
  • a sealant was drawn on the TFT substrate.
  • As the sealant a material of a type that is cured by both UV light and heat was used.
  • the temperature of the liquid crystal cell was set to 100 ° C., which is equal to or higher than T NI , and a realignment process was performed to complete an FFS mode liquid crystal display device having an RM retardation layer in the cell.
  • the retardation of the RM retardation layer of Example 6 produced using the compound of the above formula (7) as the RM material was not lowered even when the heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes.
  • the RM material itself is oriented, and the entire retardation layer is uniformly oriented, and since it has amino groups and amide groups, many hydrogen bonding sites are formed. As a result, it is considered that the thermal stability of the retardation layer has increased.
  • a retardation layer is formed using the compound of the above formula (7) as an RM material, a photo-alignment film having a decomposed cyclobutane ring and a liquid crystal having negative dielectric anisotropy shown in the above formula (8)
  • the liquid crystal display device of Example 6 using the material had a high contrast of 800 or more and good outdoor visibility. The reason why high contrast was obtained was that the scattering of the retardation layer could be kept small, the transmittance was improved by using a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy, and the use of a photo-alignment film Can be considered.
  • One embodiment of the present invention includes a pair of substrates and a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and at least one of the pair of substrates is formed of a polymer of at least one monomer.
  • a liquid crystal display device including a phase difference layer, wherein the at least one monomer includes a photo-alignment monomer that exhibits orientation by polarized light.
  • the photo-alignment monomer is preferably one represented by the following formula (I).
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group, or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different and are each a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear, branched or cyclic alkyleneamino group having a number of 1 to 6 or a direct bond is represented.
  • the photo-alignment monomer preferably contains at least one amide group and / or amino group.
  • the photo-alignment monomer includes the following formulas (I-1), (I-2), (I-3), (I-4), (I-5), (I-6), (I-7) , (I-8), (I-9), (I-10), (I-11) or (I-12).
  • a photo-alignment film for controlling the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer may be further provided between at least one of the pair of substrates and the liquid crystal layer.
  • the photo-alignment film may have a structure derived from a cyclobutane ring or may have a cinnamate group.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a substrate including a retardation layer and a liquid crystal layer, and includes at least one photoalignment monomer represented by the following formula (I):
  • a method for producing a liquid crystal display device comprising: a step of forming a film containing various types of monomers; and a step of forming the retardation layer by irradiating the film with polarized light and polymerizing the monomers while aligning them.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group, or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different and are each a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear, branched or cyclic alkyleneamino group having a number of 1 to 6 or a direct bond is represented.
  • the method for manufacturing the liquid crystal display device may further include a step of rubbing the surface of the retardation layer to develop an alignment regulating force for liquid crystal molecules in the liquid crystal layer.
  • the method for producing a liquid crystal display device includes a step of forming a polymer film having a cinnamate group on the retardation layer, irradiating the polymer film with polarized light, and an alignment regulating force for liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. And a step of expressing
  • the method for producing a liquid crystal display device includes a step of forming a polymer film having a cyclobutane ring on the retardation layer, irradiating the polymer film with polarized light, and an alignment regulating force for liquid crystal molecules in the liquid crystal layer May be included.
  • first linearly polarizing plate 20 color filter (CF) substrate 21: transparent base material 22: color filter / black matrix 23: in-cell retardation layer 23a: film containing photo-alignment monomer 24: photo-alignment film 30 : Liquid crystal layer 41: Alignment film 42: Thin film transistor (TFT) substrate 51: Second linearly polarizing plate 60: Backlight 101: Alignment layer 102: In-cell retardation layer 102 a: Film containing reactive monomer 103: Alignment film

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Abstract

本発明は、反応性モノマーを重合させて位相差層が形成された場合であっても、熱に対する位相差の安定性に優れ、かつ散乱によるコントラストの低下が防止された液晶表示装置、及び、該液晶表示装置の製造に適した液晶表示装置の製造方法を提供する。本発明は、一対の基板と、上記一対の基板間に設けられた液晶層と、を備え、上記一対の基板の少なくとも一方は、少なくとも１種類のモノマーの重合体で構成された位相差層を含み、上記少なくとも１種類のモノマーは、偏光により配向性を示す光配向性モノマーを含む液晶表示装置である。

Description

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、液晶パネル内に位相差層が設けられる液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法に関するものである。
近年、液晶パネル内に位相差層を形成する技術が検討されており、例えば、配向層（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ｌａｙｅｒ）によって配向させた状態の反応性モノマーを重合させることで位相差層を形成する方法が知られている。この方法に関し、特許文献１には、アジド基を２つ以上有する化合物と（メタ）アクリル基を２つ以上有する化合物とを重合したポリマー及び有機溶媒を含有する光配向膜用組成物等が開示されている。
特開２０１６－１４７８９号公報
本発明者らは、外光下（明るい所）でもはっきりと表示を認識できるようにするため、液晶パネル内に位相差層を形成する技術について検討を進めてきた。図４は、従来の配向層を用いる方法によって位相差層を形成した液晶パネルの構成の一例を示す断面模式図である。従来の配向層を用いる方法によって液晶パネル内に位相差層を形成した液晶表示装置は、図４に示すように、観察面側から背面側に向かって順に、第一の直線偏光板１１と、透明基材２１と、カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２と、配向層１０１と、インセル位相差層１０２と、配向膜１０３と、液晶層３０と、配向膜４１と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板４２と、第二の直線偏光板５１とを備える。
図４に示すインセル位相差層１０２は、図５に示す方法により形成される。図５は、配向層１０１を用いてインセル位相差層１０２を形成する方法について説明する図である。まず、図５（ａ）に示すように、カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２上に形成した配向層１０１をラビング又は光照射により配向処理する。なお、配向層１０１は、通常、ポリイミド（ポリアミック酸）等で構成される。その後、図５（ｂ）に示すように、配向層１０１上に反応性モノマーを含有する溶液を塗布し、反応性モノマーを含有する膜１０２ａを形成する。最後に、膜１０２ａを加熱して反応性モノマーを重合することで膜１０２ａが硬化し、図５（ｃ）に示すインセル位相差層１０２が得られる。
本発明者らの検討の結果、上記のように配向層１０１を用いてインセル位相差層１０２を形成した場合には、下記理由のために、反応性モノマーの配向性が比較的低く、熱安定性の低下や散乱が生じるおそれがあることが分かった。
（１）従来の反応性モノマーは、配向層１０１の配向処理に沿って配向するものであるため、反応性モノマー自体は配向を誘起できない。
（２）配向層１０１は反応性モノマーを含有する膜の一方の側にしか形成することができないため、配向層１０１の配向規制力では充分でなく、約１ｍｍ厚の反応性モノマーを含有する膜１０２ａを形成すると、反応性モノマーの配向性は低くランダム性が高くなる。
（３）反応性モノマーの配向性が低くランダム性が高いと、熱安定性が下がる。すなわち、熱によりランダムになろうとするエネルギーの方が、配向を安定にしようとするエネルギーを凌駕するので、反応性モノマーの配向性は更に低下する。このため、反応性モノマーを重合して得られたインセル位相差層１０２の位相差（リタデーション）は、配向膜形成時の焼成により低下したり、長期使用で変化（低下）しやすくなる。
（４）反応性モノマーの配向性低下により、インセル位相差層１０２において散乱が起こりやすくなり液晶表示装置のコントラストが低下する。
また、配向層１０１がラビングにより配向処理される場合には、反応性モノマーは最低でも１°程度のプレチルト角を有することとなり、インセル位相差層１０２の位相差が充分に得られなかったり、位相差の視野角依存性が発生したりすることがあった。
一方、配向層１０１が光照射により配向処理される場合には、インセル位相差層１０２に対する配向規制力が弱く、インセル位相差層１０２の配向性及び位相差が時間の経過とともに低下するために、長時間の使用において、インセル位相差層１０２の機能が不充分になることがあった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、反応性モノマーを重合させて位相差層が形成された場合であっても、熱に対する位相差の安定性に優れ、かつ散乱によるコントラストの低下が防止された液晶表示装置、及び、該液晶表示装置の製造に適した液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶パネル内に位相差層を形成する技術について種々検討した結果、従来の反応性モノマーの硬化物を用いた場合には、熱に対する位相差の安定性が充分でなく、かつ散乱によるコントラストの低下が生じていたことに着目した。そして、偏光により配向性を示す光配向性モノマーを用いることで、反応性モノマーの配向性を向上することができることを見出した。これにより、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、本発明の一態様は、一対の基板と、上記一対の基板間に設けられた液晶層と、を備え、上記一対の基板の少なくとも一方は、少なくとも１種類のモノマーの重合体で構成された位相差層を含み、上記少なくとも１種類のモノマーは、偏光により配向性を示す光配向性モノマーを含む液晶表示装置である。
本発明の別の一態様は、位相差層を含む基板、及び、液晶層を備える液晶表示装置の製造方法であって、下記式（Ｉ）で表される光配向性モノマーを含む、少なくとも１種類のモノマーを含有する膜を形成する工程と、上記膜に偏光を照射して上記モノマーを配向させつつ重合させて上記位相差層を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
上記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
本発明によれば、反応性モノマーを重合させて位相差層が形成された場合であっても、熱に対する位相差の安定性に優れ、かつ散乱によるコントラストの低下が防止された液晶表示装置を実現することができる。
実施形態１の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 光配向性モノマーを用いてインセル位相差層２３を形成する方法について説明する図である。 実施形態２の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 従来の配向層を用いる方法によって位相差層を形成した液晶パネルの構成の一例を示す断面模式図である。 配向層１０１を用いてインセル位相差層１０２を形成する方法について説明する図である。
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。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
本明細書中、「観察面側」とは、表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
本明細書中、「位相差層」とは、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１０ｎｍ以上の面内位相差を付与する位相差層を意味する。ちなみに、波長５５０ｎｍの光は、人間の視感度が最も高い波長の光である。面内位相差は、Ｒ＝（ｎｓ－ｎｆ）×ｄで定義される。ここで、ｎｓは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの大きい方を表し、ｎｆは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの小さい方を表す。主屈折率は、特に断りのない限り、波長５５０ｎｍの光に対する値を指している。位相差層の面内遅相軸はｎｓに対応する方向の軸を指し、面内進相軸はｎｆに対応する方向の軸を指す。ｄは、位相差層の厚さを表す。本明細書中、特に断りがなければ、「位相差（リタデーション）」は、波長５５０ｎｍの光に対する面内位相差を意味している。
本明細書中、液晶パネルの観察面側の透明基材よりも背面側に配置された位相差層を「インセル位相差層」と呼ぶ。
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。図１に示すように、実施形態１の液晶表示装置は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の直線偏光板１１と、カラーフィルタ（ＣＦ）基板２０と、液晶層３０と、配向膜４１と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板４２と、第二の直線偏光板５１と、バックライト６０とを備える。
第一の直線偏光板１１としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素錯体（又は染料）等の異方性材料を、染色及び吸着させてから延伸配向させた偏光子（吸収型偏光板）等を用いることができる。なお、通常は、機械強度や耐湿熱性を確保するために、ＰＶＡフィルムの両側にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。
ＣＦ基板２０は、観察面側から背面側に向かって順に、透明基材２１と、カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２と、インセル位相差層２３とを備える。
透明基材２１としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２は、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタが面内に並べられ、ブラックマトリックスで区画された構成を有する。赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタ、及び、ブラックマトリックスは、例えば、顔料を含有する透明樹脂で構成されている。通常、すべての画素に赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタの組み合わせが配置され、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを透過する色光の量を制御しつつ混色させることで各画素において所望の色が得られる。
インセル位相差層２３は、少なくとも１種類のモノマーの重合体で構成されるものである。重合体の材料となるモノマーとしては、分子内にメソゲン部位を有する反応性モノマーであるリアクティブ・メソゲン（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｍｅｓｏｇｅｎ；ＲＭ）モノマーが好適に用いられる。重合体の材料となるモノマーのうち少なくとも１種類は、偏光により配向性を示す光配向性モノマーである。光配向性モノマーは、偏光の向きに応じて配向することから、インセル位相差層２３の厚みに関わらず、インセル位相差層２３の厚み方向において均一に配向することができる。したがって、従来のように位相差層の一方の側だけに配向層を設けて配向を制御する場合と比べて、位相差層の層内全体の配向性を高めることができる。これにより、位相差の安定性が向上し、具体的には、長時間使用しても位相差が変化しにくく、熱に対する位相差の安定性も向上する。また、位相差層の層内全体の配向性が高いことで、散乱によるコントラストの低下も抑制される。
上記光配向性モノマーとしては、光反応性基を有するラジカル重合性モノマーが好ましく、光反応性基としてカルコニル基を有するラジカル重合性モノマーがより好ましい。カルコニル基を有するラジカル重合性モノマーとしては、下記式（Ｉ）で表されるモノマーが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
上記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
上記光配向性モノマーは、アミド基（－ＮＨ－）及び／又はアミノ基（－ＣＯＮＨ－）を少なくとも一つ含むことが好ましい。アミノ基及び／又はアミド基をモノマー分子中に有することで、分子間で水素結合が誘起されるので、熱安定性が向上する。分子間で誘起される水素結合の一例は、以下の式に示すとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
上記式（Ｉ）で表されるモノマーのうち、アミド基及び／又はアミノ基を少なくとも一つを含むモノマーの具体例としては、例えば、下記式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）、（Ｉ－６）、（Ｉ－７）、（Ｉ－８）、（Ｉ－９）、（Ｉ－１０）、（Ｉ－１１）又は（Ｉ－１２）で表されるものが好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
上記式（Ｉ）で表されるモノマーの他の具体例としては、例えば、下記式（Ｉ－１３）、（Ｉ－１４）、（Ｉ－１５）、（Ｉ－１６）又は（Ｉ－１７）で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
インセル位相差層２３の位相差（リタデーション）は、インセル位相差層２３を構成する重合体の複屈折率Δｎとインセル位相差層２３の厚さｄとの積により決まる。インセル位相差層２３のリタデーションは特に限定されないが、インセル位相差層２３は、波長５５０ｎｍの光に対して１／４波長の面内位相差を付与するもの（λ／４板）であることが好ましく、具体的には、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１００ｎｍ以上、１７６ｎｍ以下の面内位相差を付与するものであることが好ましい。第一の直線偏光板１１とλ／４板の組み合わせは、円偏光板として機能する。これにより、液晶パネルの内部反射を低減できるので、外光の反射（映り込み）が抑制された良好な黒表示を実現でき、特に屋外で使用したときの表示画像の視認性が大幅に向上する。
図２は、光配向性モノマーを用いてインセル位相差層２３を形成する方法について説明する図である。図２（ａ）に示すように、カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２上に、光配向性モノマーを含有する膜２３ａを形成した後、膜２３ａを光配向性モノマーのネマチック相－等方相転移温度ＴＮＩ以上に加熱し、膜２３ａに対して偏光ＵＶを照射する。これにより、膜２３ａ中の光配向性モノマーを配向させつつ重合させることができる。これにより、膜２３ａが硬化し、図２（ｂ）に示すように、インセル位相差層２３が得られる。必要に応じて、溶媒の除去や光配向性モノマーの重合を完了させるために、偏光ＵＶを照射後に膜２３ａを加熱してもよい。
光配向性モノマーの塗布に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、エチルベンゼン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジブチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、プロパノール、シクロヘキサン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノン、ｎ－ヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）、メトキシブチルアセテート、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。これらは何れかを単独で用いることもでき、２種以上を併用することもできる。
また、光配向性モノマーに偏光ＵＶを照射してインセル位相差層２３を形成した後、インセル位相差層２３の表面を直接ラビングすることにより、液晶層３０の液晶分子に対する配向規制力を発現させることが可能である。インセル位相差層２３は、表面だけでなく、層全体が偏光ＵＶの照射により一様に配向しているため、インセル位相差層２３の表面を、ラビング布を用いてラビングした場合であっても、インセル位相差層２３の配向乱れによるリタデーションの低下は生じない。なお、液晶層３０の配向誘起のためのラビング方向は、インセル位相差層２３の遅相軸に対して４５°の角度であることが好ましい。
液晶層３０が含有する液晶材料は特に限定されず、例えば、電圧無印加時に水平配向する液晶材料を用いることができる。液晶層３０中の液晶分子は、ＴＦＴ基板４２に設けられた電極に電圧が印加されていない状態（電圧無印加時）では、インセル位相差層２３及び配向膜４１の規制力によって所定の方位に向いて水平配向し、電極に電圧が印加された状態（電圧印加時）では、液晶層３０内に発生した横電界に応じて面内方向に回転する。
配向膜４１としては、ポリイミド等の液晶表示パネルの分野で一般的な配向膜を用いることができる。配向膜４１の配向処理は、ラビング、光照射等を用いることができる。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板４２は、液晶表示パネルの分野で一般的なアクティブマトリックス基板を用いることができる。本実施形態の液晶表示装置の液晶駆動モードがＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードである場合、ＴＦＴ基板４２は、例えば、支持基板と、支持基板の液晶層３０側の表面上に配置された共通電極（面状電極）と、共通電極を覆う絶縁膜と、絶縁膜の液晶層３０側の表面上に配置された画素電極（櫛歯電極）とを備える。このような構成によれば、一対の電極を構成する共通電極及び画素電極の間に電圧を印加することによって液晶層３０に横電界（フリンジ電界）を発生させることができる。よって、共通電極と画素電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶層３０中の液晶の配向を制御することができる。また、本実施形態の液晶表示装置の液晶駆動モードがＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードである場合には、ＴＦＴ基板４２に設けた一対の櫛歯電極に電圧を印加することによって液晶層３０に横電界を発生させ、液晶層３０中の液晶の配向を制御する。
第二の直線偏光板５１としては、第一の直線偏光板１１と同様のものを用いることができる。第一の直線偏光板１１の透過軸と第二の直線偏光板５１の透過軸とは、直交することが好ましい。このような構成によれば、第一の直線偏光板１１と第二の直線偏光板５１とがクロスニコルに配置されるため、電圧無印加時に、良好な黒表示状態を実現することができる。なお、本明細書中、２つの軸（方向）が直交するとは、両者のなす角度（絶対値）が９０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは９０±１°の範囲内であり、より好ましくは９０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。
バックライト６０の方式は特に限定されず、例えば、エッジライト方式、直下型方式等が挙げられる。バックライト６０の光源の種類は特に限定されず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極管（ＣＣＦＬ）等が挙げられる。バックライト６０が発した光は、液晶表示パネル内に設けられた液晶層３０への印加電圧によって、液晶パネルを透過する光量が制御される。
なお、実施形態１の液晶表示装置は、他の構成部材を含んでいてもよく、例えば、第一の直線偏光板１１の観察面側に反射防止フィルムを設けることで、液晶パネルの反射率を更に低減することができる。反射防止フィルムとしては、蛾の目状の表面構造を有するモスアイフィルムが好適に用いられる。
以上のように、実施形態１では、インセル位相差層２３を構成するＲＭモノマー自体が配向を誘起することから、インセル位相差層２３全体が配向している。そのような機能を有するＲＭモノマーとしては、上記式（Ｉ）に示すカルコニル基を有するモノマーが好適に用いられる。カルコニル基は偏光ＵＶを吸収することで配向性を発現するため、ＲＭモノマーを配向させるための配向層の形成が不要になる。インセル位相差層２３全体が配向していることにより、熱に対する配向安定性が向上し、熱による配向性の低下、すなわちリタデーションの低下が抑制される。また、インセル位相差層２３中のメソゲン部位の配向性が良くなるので、散乱によるコントラスト低下も抑制される。
＜実施形態２＞
図３は、実施形態２の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。図３に示すように、実施形態２の液晶表示装置は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の直線偏光板１１と、カラーフィルタ（ＣＦ）基板２０と、液晶層３０と、配向膜４１と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板４２と、第二の直線偏光板５１と、バックライト６０とを備える。
ＣＦ基板２０は、観察面側から背面側に向かって順に、透明基材２１と、カラーフィルタ／ブラックマトリックス２２と、インセル位相差層２３と、光配向膜２４とを備える。本実施形態では、インセル位相差層２３の液晶層３０側に光配向膜２４を設けることによって、液晶層３０の配向性を高めることができる。これにより、液晶表示装置のコントラストが向上する。
光配向膜２４は、光照射により液晶層３０中の液晶分子を配向制御する機能を発現したものであれば特に限定されず、光配向性を示す材料から形成される。光配向性を示す材料とは、紫外光、可視光等の光（電磁波）が照射されることによって構造変化を生じ、その近傍に存在する液晶分子の配向を規制する性質（配向規制力）を発現する材料や、配向規制力の大きさ及び／又は向きが変化する材料全般を意味する。
光配向性を示す材料としては、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等の反応が光照射によって起こる光反応部位（光官能基）を含むものが挙げられる。光照射によって二量化及び異性化する光反応部位としては、例えば、シンナメート、カルコン、クマリン、スチルベンが挙げられる。光照射によって異性化する光反応部位としては、例えば、アゾベンゼンが挙げられる。光照射によって光フリース転移する光反応部位としては、例えば、フェノールエステル構造が挙げられる。光照射によって分解する光反応部位（光分解型官能基）としては、例えば、シクロブタン環が挙げられる。
カルコニル基を有するモノマーを用いてインセル位相差層２３を形成する場合には、光配向膜２４は、光分解型官能基又はシンナメート基を有する配向膜材料を用いて形成することが好ましい。カルコニル基の光吸収が３６５ｎｍを中心波長としているのに対し、光分解型官能基の光吸収の中心波長は２５０ｎｍであり、シンナメート基の光吸収の中心波長は３１０ｎｍであるため、光分解型官能基又はシンナメート基を有する配向膜材料を用いれば、光配向膜２４の配向処理に用いる光の波長が、インセル位相差層２３のＲＭモノマーの光吸収波長に重なることを防止できる。
シクロブタン環を有する配向膜材料を用いて光配向膜２４を形成する具体的な方法としては、インセル位相差層２３上に、シクロブタン環を有する高分子膜を形成した後、高分子膜に偏光を照射し、液晶層３０中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる方法が挙げられる。
シンナメート基を有する配向膜材料を用いて光配向膜２４を形成する具体的な方法としては、インセル位相差層２３上に、シンナメート基を有する高分子膜を形成した後、高分子膜に偏光を照射し、液晶層３０中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる方法が挙げられる。
なお、実施形態１及び２では、光配向性モノマーを用いて形成されたインセル位相差層２３がＣＦ基板２０のみに設けられているが、本発明において、光配向性モノマーを用いて形成された位相差層が設けられる基板は特に限定されず、ＴＦＴ基板４２に設けられてもよいし、ＣＦ基板２０及びＴＦＴ基板４２の両方に設けられてもよい。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１＞
実施例１では、以下の方法により実施形態１の液晶表示装置を実際に製造した。
（ＣＦ基板上への位相差層の形成）
まず、溶媒のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に、リアクティブ・メソゲン（ＲＭ）材料として下記式（１）の化合物を１０ｗｔ％溶解させた溶液を調製した。続いて溶液をＣＦ基板上にスピンコーターを用いて塗布し、１４０℃のホットプレート上で１分の仮焼成を行った。なお、ＣＦ基板は、その一部としてインセル位相差層を含むものであるが、実施例中で位相差層の形成に言及する際には、透明基材とカラーフィルタ／ブラックマトリックスの積層体についてもＣＦ基板と呼ぶ。その後３６５ｎｍを中心波長とする偏光ＵＶを５Ｊ／ｃｍ２照射することで配向処理と同時にＲＭ材料の重合を行い、ＲＭ位相差層を形成した。最後に１８０℃で３０分間の本焼成を行うことで溶媒を完全に除去し、またＲＭ位相差層を硬化させた。ＲＭ位相差層の厚みは１μｍであり、リタデーションは１３５ｎｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（液晶表示装置の作製）
上記ＲＭ位相差層を有し、かつ電極を有さないＣＦ基板と、画素電極及び共通電極を有するＦＦＳモード用ＴＦＴ基板とを用意した。そして、ＴＦＴ基板のみに、ポリイミド系ラビング用配向膜を成膜した。ＴＦＴ基板のポリイミド系ラビング用配向膜上、及び、ＣＦ基板のＲＭ位相差層上の両方に、反平行配向となるようにラビング処理を施した。ＲＭ位相差層に施すラビング処理は、ＲＭ位相差層の遅相軸に対して４５°の角度をなす方向に行った。
続いてＴＦＴ基板上にシール剤を描画した。シール剤は、ＵＶ光及び熱の両方で硬化するタイプの材料を用いた。続いてＴＦＴ基板上に正の誘電率異方性を有する液晶（ＴＮＩ＝９０℃）を滴下し、ＲＭ位相差層を有するＣＦ基板を貼り合せた。続いて液晶セルの温度をＴＮＩ以上の１００℃とし、再配向処理を行うことで、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜実施例２＞
ＲＭ材料として、上記式（１）の化合物の代わりに、下記式（２）の化合物を同量用いたことを除いて、実施例１と同様にして、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
＜実施例３＞
ＲＭ材料として、上記式（１）の化合物の代わりに、下記式（３）の化合物を同量用いたことを除いて、実施例１と同様にして、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
＜比較例１＞
溶媒のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に、リアクティブ・メソゲン（ＲＭ）材料として下記式（４）の化合物を１０ｗｔ％溶解させた溶液を調製した。続いてＣＦ基板上にポリイミド配向膜を形成し、ラビング処理を施した後、溶液をＣＦ基板上にスピンコーターを用いて塗布し、１４０℃のホットプレート上で１分の仮焼成を行った。その後３６５ｎｍを中心波長とする無偏光ＵＶを５Ｊ／ｃｍ２照射し、１８０℃で３０分間の本焼成を行うことでＲＭ材料の重合を行うと同時に溶媒を完全に除去し、ＲＭ位相差層を形成した。ＲＭ位相差層の厚みは１μｍであり、位相差値（リタデーション）は１３５ｎｍであった。得られたＲＭ位相差層を有するＣＦ基板を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
＜比較例２＞
ＣＦ基板上にＲＭ位相差層を形成しなかったことを除いて、実施例１と同様にして、ＲＭ位相差層をセル内に有さないＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜評価試験＞
実施例１～３及び比較例１、２の液晶表示装置について、下記（１）～（３）の試験を行った。下記表１に結果を示す。
（１）ＲＭ位相差層の耐熱性試験
２００℃のホットプレート上で３０分焼成を行う前後でのリタデーションを測定した。リタデーションは、エリプソメトリー法により測定した。
（２）暗室コントラスト
作製した液晶表示装置の暗室コントラストを、暗所にてトプコンテクノハウス社製の輝度計「トプコンＢＭ５」を用いて測定した。
（３）屋外視認性試験
作製した液晶表示装置の表示エリアを８等分し（上下方向及び左右方向のいずれでも良い）、中間３２階調間隔ごとに０～２５５階調を並べて表示し（０階調、３２階調、６４階調、９６階調、１２８階調、１６０階調、１９２階調、２２４階調、２５５階調の並び）、晴れの日に屋外で観察したときに、各階調の違いが識別できた場合は屋外視認性を「良」と判断し、各階調の違いが識別できなかった場合は屋外視認性を「悪」と判断した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
ＲＭ材料として上記式（１）、（２）又は（３）の化合物を用いて作製した実施例１～３のＲＭ位相差層は、２００℃で３０分加熱処理を行ってもリタデーションの低下量が小さかった。一方、ポリイミド配向膜上に上記式（４）の化合物を用いて作製した比較例１の位相差層は、２００℃で３０分加熱処理を行ったときのリタデーション低下量が大きかった。上記式（１）、（２）又は（３）の化合物は、ＲＭ材料自体が偏光ＵＶを吸収して配向するので、位相差層の厚み全域で均一な配向状態となり、加熱に対するリタデーション低下も小さく抑えられたと考えられる。更に、上記式（２）及び（３）の化合物は、アミノ基及びアミド基を有しているので、多くの水素結合サイトが形成され、位相差層の熱安定性が高まったと考えられる。
また、ＲＭ材料として上記式（１）、（２）、（３）又は（４）の化合物を用いて位相差層を形成した実施例１～３及び比較例１の液晶表示装置は、屋外視認性が良好であった。更に、上記式（１）、（２）又は（３）の化合物を用いることで、位相差層の散乱によるコントラスト低下も小さく抑えることができた。
＜実施例４＞
実施例４では、以下の方法により実施形態２の液晶表示装置を実際に製造した。
（ＣＦ基板上への位相差層の形成）
まず、溶媒のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に、ＲＭ材料として下記式（５）の化合物を１０ｗｔ％溶解させた溶液を調製した。続いて溶液をＣＦ基板上にスピンコーターを用いて塗布し、１４０℃のホットプレート上で１分の仮焼成を行った。その後３６５ｎｍを中心波長とする偏光ＵＶを５Ｊ／ｃｍ２照射することで配向処理と同時にＲＭ材料の重合を行い、ＲＭ位相差層を形成した。最後に１８０℃で３０分間の本焼成を行うことで溶媒を完全に除去し、またＲＭ位相差層を硬化させた。ＲＭ位相差層の厚みは１μｍであり、リタデーションは１３５ｎｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
（液晶表示装置の作製）
上記ＲＭ位相差層を有し、かつ電極を有さないＣＦ基板と、画素電極及び共通電極を有するＦＦＳモード用ＴＦＴ基板とを用意した。続いて両基板上に、下記式（６）に示すシンナメート基を有するポリマーを含む配向膜を成膜した。続いて両基板上の配向膜に反平行配向となるように光配向処理を施した。光配向処理は、カットフィルターを用いて波長２８０～３３０ｎｍの偏光ＵＶを照射した。ＲＭ位相差層に施す光配向処理は、ＲＭ位相差層の遅相軸に対して４５°の角度をなす方向に行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （式中、ｐは重合度を表す。）
続いてＴＦＴ基板上にシール剤を描画した。シール剤は、ＵＶ光及び熱の両方で硬化するタイプの材料を用いた。続いてＴＦＴ基板上に正の誘電率異方性を有する液晶（ＴＮＩ＝９０℃）を滴下し、ＲＭ位相差層を有するＣＦ基板を貼り合せた。続いて液晶セルの温度をＴＮＩ以上の１００℃とし、再配向処理を行うことで、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜実施例５＞
上記式（６）に示すシンナメート基を有するポリマーを含む配向膜の代わりに、ポリイミド系ラビング用配向膜を用いたことを除いて、実施例４と同様にして、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜比較例３＞
ＣＦ基板上にＲＭ位相差層を形成しなかったことを除いて、実施例４と同様にして、セル内に上記式（６）に示すシンナメート基を有するポリマーを含む配向膜を有するものの、ＲＭ位相差層を有さないＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜評価試験＞
実施例４、５及び比較例３の液晶表示装置について、上記（１）～（３）の試験を行った。下記表２に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
ＲＭ材料として上記式（５）の化合物を用いて作製した実施例４及び５のＲＭ位相差層は、２００℃で３０分加熱処理を行ってもリタデーションが低下しなかった。上記式（５）の化合物は、ＲＭ材料自体に配向性があり、位相差層全体が均一に配向していることと、アミノ基及びアミド基を有しているので多くの水素結合サイトが形成されることにより、位相差層の熱安定性が高まったと考えられる。
また、ＲＭ材料として上記式（５）の化合物を用いて位相差層を形成し、上記式（６）に示すシンナメート基を有する光配向膜を用いた実施例４の液晶表示装置は、ラビング配向膜を用いた実施例５の液晶表示装置よりも高コントラストであり、屋外視認性も良好であった。高コントラストが得られた要因は、位相差層の散乱を小さく抑えることができたこと、及び、光配向膜の使用が考えられる。
＜実施例６＞
実施例６では、以下の方法により実施形態２の液晶表示装置を実際に製造した。
（ＣＦ基板上への位相差層の形成）
まず、溶媒のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に、ＲＭ材料として下記式（７）の化合物を１０ｗｔ％溶解させた溶液を調製した。続いて溶液をＣＦ基板上にスピンコーターを用いて塗布し、１４０℃のホットプレート上で１分の仮焼成を行った。その後３６５ｎｍを中心波長とする偏光ＵＶを５Ｊ／ｃｍ２照射することで配向処理と同時にＲＭ材料の重合を行い、ＲＭ位相差層を形成した。最後に１８０℃で３０分間の本焼成を行うことで溶媒を完全に除去し、またＲＭ位相差層を硬化させた。ＲＭ位相差層の厚みは１μｍであり、リタデーションは１３５ｎｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（液晶表示装置の作製）
上記ＲＭ位相差層を有し、かつ電極を有さないＣＦ基板と、画素電極及び共通電極を有するＦＦＳモード用ＴＦＴ基板とを用意した。続いて両基板上に、下記式（８）に示すシクロブタン環を有するポリマーを含む配向膜を成膜した。光配向処理は、カットフィルターを用いて波長３００ｎｍ以下の偏光ＵＶを照射した。続いて両基板上の配向膜に反平行配向となるように光配向処理を施した。ＲＭ位相差層に施す光配向処理は、ＲＭ位相差層の遅相軸に対して４５°の角度をなす方向に行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （式中、ｐは重合度を表す。）
続いてＴＦＴ基板上にシール剤を描画した。シール剤は、ＵＶ光及び熱の両方で硬化するタイプの材料を用いた。続いてＴＦＴ基板上に負の誘電率異方性を有する液晶（ＴＮＩ＝８０℃）を滴下し、ＲＭ位相差層を有するＣＦ基板を貼り合せた。続いて液晶セルの温度をＴＮＩ以上の１００℃とし、再配向処理を行うことで、ＲＭ位相差層をセル内に有するＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜比較例４＞
ＣＦ基板上にＲＭ位相差層を形成しなかったことを除いて、実施例６と同様にして、セル内に上記式（８）に示すシクロブタン環を有するポリマーを含む配向膜を有するものの、ＲＭ位相差層を有さないＦＦＳモードの液晶表示装置を完成させた。
＜評価試験＞
実施例６及び比較例４の液晶表示装置について、上記（１）～（３）の試験を行った。下記表３に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
ＲＭ材料として上記式（７）の化合物を用いて作製した実施例６のＲＭ位相差層は、２００℃で３０分加熱処理を行ってもリタデーションが低下しなかった。上記式（７）の化合物は、ＲＭ材料自体に配向性があり、位相差層全体が均一に配向していることと、アミノ基及びアミド基を有しているので多くの水素結合サイトが形成されることにより、位相差層の熱安定性が高まったと考えられる。
また、ＲＭ材料として上記式（７）の化合物を用いて位相差層を形成し、上記式（８）に示す分解型のシクロブタン環を有する光配向膜及び負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いた実施例６の液晶表示装置は、８００以上の高コントラストであり、屋外視認性も良好であった。高コントラストが得られた要因は、位相差層の散乱を小さく抑えることができたこと、負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いたことによる透過率向上、及び、光配向膜の使用が考えられる。
［付記］
本発明の一態様は、一対の基板と、上記一対の基板間に設けられた液晶層と、を備え、上記一対の基板の少なくとも一方は、少なくとも１種類のモノマーの重合体で構成された位相差層を含み、上記少なくとも１種類のモノマーは、偏光により配向性を示す光配向性モノマーを含む液晶表示装置である。
上記光配向性モノマーは、下記式（Ｉ）で表されるものであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
上記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
上記光配向性モノマーは、アミド基及び／又はアミノ基を少なくとも一つ含むことが好ましい。
上記光配向性モノマーは、下記式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）、（Ｉ－６）、（Ｉ－７）、（Ｉ－８）、（Ｉ－９）、（Ｉ－１０）、（Ｉ－１１）又は（Ｉ－１２）で表されるものであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
上記一対の基板の少なくとも一方と上記液晶層との間に、上記液晶層中の液晶分子を配向制御する光配向膜を更に備えてもよい。上記光配向膜は、シクロブタン環に由来する構造を有するものであってもよいし、シンナメート基を有するものであってもよい。
本発明の別の一態様は、位相差層を含む基板、及び、液晶層を備える液晶表示装置の製造方法であって、下記式（Ｉ）で表される光配向性モノマーを含む、少なくとも１種類のモノマーを含有する膜を形成する工程と、上記膜に偏光を照射して上記モノマーを配向させつつ重合させて上記位相差層を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
上記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
上記液晶表示装置の製造方法は、上記位相差層の表面をラビングし、上記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程を更に有するものであってもよい。
上記液晶表示装置の製造方法は、上記位相差層上に、シンナメート基を有する高分子膜を形成する工程と、上記高分子膜に偏光を照射し、上記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程と、を有するものであってもよい
上記液晶表示装置の製造方法は、上記位相差層上に、シクロブタン環を有する高分子膜を形成する工程と、上記高分子膜に偏光を照射し、上記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程と、を有するものであってもよい。
１１：第一の直線偏光板
２０：カラーフィルタ（ＣＦ）基板
２１：透明基材
２２：カラーフィルタ／ブラックマトリックス
２３：インセル位相差層
２３ａ：光配向性モノマーを含有する膜
２４：光配向膜
３０：液晶層
４１：配向膜
４２：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
５１：第二の直線偏光板
６０：バックライト
１０１：配向層
１０２：インセル位相差層
１０２ａ：反応性モノマーを含有する膜
１０３：配向膜
 

Claims (11)

  1. 一対の基板と、
    前記一対の基板間に設けられた液晶層と、を備え、
    前記一対の基板の少なくとも一方は、少なくとも１種類のモノマーの重合体で構成された位相差層を含み、
    前記少なくとも１種類のモノマーは、偏光により配向性を示す光配向性モノマーを含むことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記光配向性モノマーは、下記式（Ｉ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     前記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
  3. 前記光配向性モノマーは、アミド基及び／又はアミノ基を少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
  4. 前記光配向性モノマーは、下記式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）、（Ｉ－６）、（Ｉ－７）、（Ｉ－８）、（Ｉ－９）、（Ｉ－１０）、（Ｉ－１１）又は（Ｉ－１２）で表されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  5. 前記一対の基板の少なくとも一方と前記液晶層との間に、前記液晶層中の液晶分子を配向制御する光配向膜を更に備えることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記光配向膜は、シクロブタン環に由来する構造を有することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 前記光配向膜は、シンナメート基を有することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  8. 位相差層を含む基板、及び、液晶層を備える液晶表示装置の製造方法であって、
    下記式（Ｉ）で表される光配向性モノマーを含む、少なくとも１種類のモノマーを含有する膜を形成する工程と、
    前記膜に偏光を照射して前記モノマーを配向させつつ重合させて前記位相差層を形成する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     前記式（Ｉ）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンオキシ基、炭素数１～６の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレンアミノ基、又は、直接結合を表す。
  9. 前記位相差層の表面をラビングし、前記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
  10. 前記位相差層上に、シンナメート基を有する高分子膜を形成する工程と、
    前記高分子膜に偏光を照射し、前記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程と、を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
  11. 前記位相差層上に、シクロブタン環を有する高分子膜を形成する工程と、
    前記高分子膜に偏光を照射し、前記液晶層中の液晶分子に対する配向規制力を発現させる工程と、を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
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