WO2019026775A1 - Liquid crystal composition, liquid crystal display device and method for producing liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal composition, liquid crystal display device and method for producing liquid crystal display device Download PDF

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Abstract

The present invention uses a liquid crystal composition which contains a liquid crystal material and a self-cleavable radically polymerizable monomer that is represented by chemical formula (1). (In chemical formula (1), R1 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1-8 carbon atoms or an alkenyl group; each of Z1 and Z2 independently represents -O-, -S-, -NH-, -CO-, -COO-, -OCO- or a direct bond; each of Sp1 and Sp2 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1-8 carbon atoms, an alkenylene group or a direct bond; and each of P1 and P2 independently represents a (meth)acryloyloxy group or a (meth)acryloylamino group.)

Description

液晶組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法Liquid crystal composition, liquid crystal display device, and method of manufacturing liquid crystal display device
 本明細書により開示される技術は、液晶組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。 The technology disclosed by the present specification relates to a liquid crystal composition, a liquid crystal display device, and a method of manufacturing the liquid crystal display device.
 液晶表示装置は、画像等の情報を表示する表示部として液晶パネルを備えており、液晶パネルは、大まかには一対のガラス基板間に液晶層が封止された構成とされる。基板には、液晶層に電圧を印加するための電極が設けられ、この印加電圧を制御することで、液晶層を構成する液晶組成物中の液晶材料の配向が変化し、液晶層を通る光の量が調整されて、表示部に画像が表示される。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel as a display unit for displaying information such as an image, and the liquid crystal panel is roughly configured such that a liquid crystal layer is sealed between a pair of glass substrates. The substrate is provided with an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, and by controlling the applied voltage, the orientation of the liquid crystal material in the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer is changed, and light passing through the liquid crystal layer Is adjusted, and an image is displayed on the display unit.
 液晶材料には、通常、細長い有機分子であるネマティック液晶が用いられる。ネマティック液晶は、誘電率異方性によって、誘電率が長軸方向に大きく長軸に垂直な方向に小さい(正の誘電率異方性を有する)ポジ型液晶と、長軸方向に小さく長軸に垂直な方向に大きい(負の誘電率異方性を有する)ネガ型液晶と、に分類される。 As a liquid crystal material, nematic liquid crystal, which is an elongated organic molecule, is usually used. The nematic liquid crystal is a positive type liquid crystal whose dielectric constant is large in the major axis direction and small in the direction perpendicular to the major axis (having positive dielectric anisotropy) due to dielectric anisotropy, and is small in the major axis direction The liquid crystal is classified into large (negative dielectric anisotropy) negative liquid crystals in the direction perpendicular to.
 液晶パネルにおける主な液晶配向モードとしては、電圧を無印加の状態で、ポジ型液晶を液晶層の厚み方向に捩じれるように配向させた捩れネマティック(TN:Twisted Nematic)モード、ポジ型液晶を基板面に対して水平配向させ横方向に回転させる面内スイッチング(IPS:In-Plane Switching)モード、ネガ型液晶を基板面に対して垂直配向させ垂直電界でスイッチングする垂直配向(VA:Vertical Alignment)モード等が挙げられる。 As a main liquid crystal alignment mode in a liquid crystal panel, twisted nematic (TN: Twisted Nematic) mode, positive liquid crystal in which positive liquid crystal is aligned so as to twist in the thickness direction of the liquid crystal layer without applying voltage. In-plane switching (IPS: In-Plane Switching) mode in which the liquid crystal is horizontally aligned and rotated in the horizontal direction with respect to the substrate surface, vertical alignment (VA: Vertical Alignment in which a negative liquid crystal is vertically aligned with respect to the substrate surface and switched by a vertical electric field ) Mode etc.
 表示画面の高精細化や大型化の要求に伴い、比較的高いコントラストと広い視野角が得られるIPSモードやVAモードの開発が進められている。中でも、透明電極上に配向規制用構造物を設ける等して画面の区画ごとに液晶の配向を変えたマルチドメイン垂直配向(MVA:Multi-domain Vertical Alignment)モードでは、さらなる広視野角化が可能となることが知られている。そして、MVAモードにおける開口率低下や光漏れを抑制すべく配向規制用構造物を減らしながらも液晶の応答速度の遅れを軽減する技術として、モノマー等の重合性成分を液晶組成物中に混合し基板間に封入した後に重合させてポリマー配向維持(PSA:Polymer Sustained Alignment)層を形成し、液晶にプレチルト角(事前傾斜角)を付与するPSA技術等が提案されている(下記特許文献1)。 With the demand for higher definition and larger display screen, development of IPS mode and VA mode capable of obtaining relatively high contrast and wide viewing angle has been promoted. Above all, in the multi-domain vertical alignment (MVA) mode in which the alignment of the liquid crystal is changed for each section of the screen by providing an alignment control structure on a transparent electrode, etc., a wider viewing angle can be obtained. It is known to be. Then, as a technique for reducing the delay in response speed of the liquid crystal while reducing the structure for alignment control in order to suppress the decrease in aperture ratio and light leakage in the MVA mode, a polymerizable component such as a monomer is mixed in the liquid crystal composition. A PSA technology has been proposed in which a liquid crystal is maintained between a substrate and then polymerized to form a polymer sustained alignment (PSA) layer to provide a pretilt angle (pretilt angle) to a liquid crystal (Patent Document 1 below) .
 ところで、従来、各基板の最も液晶層側にはポリイミド(PI)等からなる配向膜が塗布形成されており、電圧を無印加の状態では、この配向膜のメモリー性に依存して、液晶材料が配向されることが一般的であった。しかしながら、配向膜の形成には多くの工程を要するだけでなく、塗布ムラやラビング処理による塵の発生等の問題を生じている。そこで、液晶層と基板との界面に選択的に形成したポリマー層の表面から配向発現性官能基を派生させ、このポリマー層によって液晶材料を配向させて、従来型の配向膜を不要とする技術(以下、「従来型配向膜レス液晶配向技術」と称する)が提案されている(下記特許文献2)。 By the way, conventionally, an alignment film made of polyimide (PI) or the like is applied and formed on the most liquid crystal layer side of each substrate, and in the state where no voltage is applied, a liquid crystal material depends on the memory property of this alignment film. Is generally oriented. However, the formation of the alignment film not only requires many steps but also causes problems such as uneven coating and generation of dust due to rubbing treatment. Therefore, a technology for making an alignment developing functional group derived from the surface of a polymer layer selectively formed at the interface between a liquid crystal layer and a substrate, orienting a liquid crystal material with this polymer layer, and eliminating the need for a conventional alignment film (Hereinafter, referred to as “conventional alignment film-less liquid crystal alignment technology”) has been proposed (Patent Document 2 below).
国際公開第2012-121319号公報International Publication No. 2012-121319 特開2006-58755号公報JP, 2006-58755, A
(発明が解決しようとする課題)
 上記のようなPSA技術や従来型配向膜レス液晶配向技術では、液晶組成物を基板間に封入後、液晶組成物中に混合しておいた重合性成分を重合させて、ポリマー層を形成する必要がある。
 特許文献2では、ある程度の処理時間(タクトタイム)内に重合反応を進行させて重合体層を形成せしめるため、液晶組成物中に自己開裂型の光重合開始剤が添加されている。しかしながら、光重合開始剤が開裂すると電荷を帯びやすい化合物が生じ、これが液晶層中に残存するため、電圧印加時の液晶配向状態を一定とすることができず、表示品位の低下や焼き付きの発生を招くことがあった。
(Problems to be solved by the invention)
In the above-described PSA technology or conventional alignment film-less liquid crystal alignment technology, after the liquid crystal composition is enclosed between the substrates, the polymerizing component mixed in the liquid crystal composition is polymerized to form a polymer layer. There is a need.
In Patent Document 2, a self-cleavage type photopolymerization initiator is added to a liquid crystal composition in order to advance a polymerization reaction within a certain processing time (tact time) to form a polymer layer. However, when the photopolymerization initiator is cleaved, a compound which is likely to be charged is generated and remains in the liquid crystal layer, so that the liquid crystal alignment state at the time of voltage application can not be made constant, and the display quality declines and burn-in occurs. Could lead to
 特許文献1では、自己開裂型光重合開始剤を用い、これをポリマー層形成材料とすることで、ポリマー層の形成に伴って開始剤成分を液晶層から分離させ、液晶層中への化合物の残存を低減している。ここで、自己開裂型光重合開始剤兼ポリマー層形成用ラジカル重合性モノマー(自己開裂型ラジカル共重合性モノマー)としては、2つのアルコキシ基がケチル基に隣接する構造のアセトフェノン系モノマーが使用されている。しかしながら、このようなアセトフェノン系モノマーは、図7に示すように、自己開裂によって重合性基を有しないラジカルを生じ、これが液晶層中に残存して、表示品位の低下を誘発する虞があった(なお、図7において、R及びRは、互いに独立して、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分岐状の、アルキル基又はアルケニル基を表す。「・」は、不対電子を表す)。また、特にネガ型液晶材料に対する溶解性が必ずしも良好ではないためにポリマー層の分布ムラが発生し、液晶を十分に配向させられない部分が生じて、表示品位の低下を招くことがあった。 In Patent Document 1, a self-cleavage type photopolymerization initiator is used as a polymer layer-forming material, whereby the initiator component is separated from the liquid crystal layer as the polymer layer is formed, and the compound in the liquid crystal layer is formed. The survival is reduced. Here, an acetophenone-based monomer having a structure in which two alkoxy groups are adjacent to a ketyl group is used as a radically polymerizable monomer for forming a self-cleavage type photopolymerization initiator / polymer layer (self-cleavage type radical copolymerizable monomer) ing. However, as shown in FIG. 7, such an acetophenone-based monomer may generate a radical having no polymerizable group by self-cleavage, which may remain in the liquid crystal layer and cause a reduction in display quality. (In FIG. 7, R 5 and R 6 each independently represent a linear or branched alkyl or alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms. “·” Represents an unpaired electron Represents In addition, since the solubility in a negative liquid crystal material is not necessarily good, distribution unevenness of the polymer layer may occur, resulting in a portion where the liquid crystal can not be sufficiently aligned, which may cause deterioration in display quality.
 本技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、PSA技術や従来型配向膜レス液晶配向技術に用いることができ、優れた表示品位を発現可能な液晶組成物を提供することを目的とする。また、本技術は上記液晶組成物を用いた液晶表示装置及びその製造方法を提供する。 The present technology has been completed based on the above circumstances, and can be used for PSA technology and conventional alignment film-less liquid crystal alignment technology, and provides a liquid crystal composition capable of expressing excellent display quality. The purpose is The present technology also provides a liquid crystal display device using the above liquid crystal composition and a method of manufacturing the same.
(課題を解決するための手段)
 本技術に係る液晶組成物は、液晶材料と、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーと、を含む液晶組成物である。
(Means to solve the problem)
The liquid crystal composition according to the present technology is a liquid crystal composition including a liquid crystal material and a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記化学式(1)中、Rは、炭素数1~8の、直鎖状、分岐状若しくは環状の、アルキル基若しくはアルケニル基を表す。Z及びZは、互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、又は直接結合を表す。Sp及びSpは、炭素数1~8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ケニレン基、又は直接結合を表す。P及びPは、互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す。
 なお、本明細書中、(メタ)アクリロイルオキシ基は、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表し、(メタ)アクリロイルアミノ基は、アクリロイルアミノ基又はメタクリロイルアミノ基を表す。
In the above chemical formula (1), R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms. Z 1 and Z 2 independently of each other represent —O—, —S—, —NH—, —CO—, —COO—, —OCO— or a direct bond. Sp 1 and Sp 2 each represent a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a direct bond. P 1 and P 2 independently of one another represent a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloylamino group.
In the present specification, the (meth) acryloyloxy group represents an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and the (meth) acryloylamino group represents an acryloylamino group or a methacryloylamino group.
 上記構成によれば、液晶組成物に光を照射すると、前記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーが図1のように自己開裂して、2つのラジカルを生成する(なお、図1中の「・」は、不対電子(ラジカル)を表す)。これらのラジカルによって重合反応が進行して、液晶層と他の部材との界面に、重合体からなる配向制御層が形成される。これにより、別途重合開始剤を添加することなく、重合処理を行うことができる。また、光照射時間を短縮できるため、光照射による材料劣化も抑制される。ここで、前記構造のベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーでは、図1に示すように、生成する2つのラジカルが何れも重合性基を有するため、開裂によって生じた全てのラジカルが重合して配向制御層内に取り込まれうる。よって、液晶層中にラジカルが残存しにくく、液晶層中の不純物に起因する電圧保持率や表示品位の低下が抑制される。この結果、本技術に係る液晶組成物をPSA技術や従来型配向膜レス液晶配向技術に適用することで、優れた表示品位を発現可能な液晶表示装置を得ることができる。 According to the above configuration, when the liquid crystal composition is irradiated with light, the self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) is self-cleaved as shown in FIG. , “·” In FIG. 1 represents an unpaired electron (radical)). A polymerization reaction proceeds by these radicals, and an alignment control layer made of a polymer is formed at the interface between the liquid crystal layer and the other member. Thereby, a polymerization process can be performed without adding a polymerization initiator separately. In addition, since the light irradiation time can be shortened, material deterioration due to light irradiation is also suppressed. Here, in the benzoin type self-cleavage type radically polymerizable monomer of the above-mentioned structure, as shown in FIG. 1, since both of the two generated radicals have a polymerizable group, all radicals generated by cleavage are polymerized. It can be incorporated into the orientation control layer. Accordingly, radicals are less likely to remain in the liquid crystal layer, and a reduction in voltage holding ratio and display quality due to impurities in the liquid crystal layer is suppressed. As a result, by applying the liquid crystal composition according to the present technology to PSA technology or conventional alignment filmless liquid crystal alignment technology, it is possible to obtain a liquid crystal display device capable of expressing excellent display quality.
 本技術に係る液晶組成物中に含まれる液晶材料は、誘電率異方性(Δε)が負のもの、すなわちネガ型液晶であってもよく、下記化学式(2)で表される官能基を有するネガ型液晶とすることができる。化学式(2)中、X及びXは、何れもフッ素とすることができる。 The liquid crystal material contained in the liquid crystal composition according to the present technology may be one having a negative dielectric anisotropy (Δε), that is, a negative liquid crystal, and a functional group represented by the following chemical formula (2) It can be set as the negative type liquid crystal which it has. In Chemical Formula (2), X 1 and X 2 can both be fluorine.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記化学式(2)中、X及びXは、互いに独立して、ハロゲン基を表す。Rは、炭素数1~6の飽和アルキル基を表す。「*」は、結合手を表す。 In the above chemical formula (2), X 1 and X 2 independently represent a halogen group. R 2 represents a saturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. "*" Represents a bond.
 本技術に係る液晶組成物中には、下記化学式(3)で表されるラジカル重合性モノマーがさらに含まれていることが好ましい。 The liquid crystal composition according to the present technology preferably further includes a radical polymerizable monomer represented by the following chemical formula (3).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記化学式(3)中、Rは、-R-Sp-P基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。Pは、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す。Sp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。R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。Rは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、又は直接結合を表す。A及びAは、同一又は異なって、1,4-フェニレン基、ナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基を表す。A及びAが有する一又は二以上の水素原子は、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、又は直接結合を表す。上記化学式(3)中のnは、0、1又は2である。 In the above chemical formula (3), R 3 represents a —R 4 —Sp 3 —P 3 group, a hydrogen atom, a halogen atom, a —CN group, an —NO 2 group, or a linear or 1 to 18 carbon atoms It is a branched alkyl group. P 3 represents a (meth) acryloyloxy group, or a (meth) acryloyl amino group. Sp 3 represents a linear, branched or cyclic, alkylene or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond. The hydrogen atom which R 3 has may be substituted by a fluorine atom or a chlorine atom. R 4 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, or a direct bond. A 1 and A 2 are the same or different and each represents a 1,4-phenylene group, a naphthalene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, or an anthracene-2,6-diyl group. One or more hydrogen atoms possessed by A 1 and A 2 are a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkyl group It may be substituted by a carbonyloxy group. Z 2 is, -O- group, an -S- group, -NH- group, -CO- group, -COO- group, -OCO- group, or a direct bond. N in the chemical formula (3) is 0, 1 or 2.
 或いは、本技術に係る液晶組成物中には、下記化学式(4-1)から(4-5)の何れかで表されるラジカル重合性モノマーがさらに含まれていることが好ましい。 Alternatively, the liquid crystal composition according to the present technology preferably further includes a radically polymerizable monomer represented by any one of the following chemical formulas (4-1) to (4-5).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記化学式(4-1)から(4-5)中、nはそれぞれ8~20の整数を表し、mはそれぞれ1~6の整数を表す。 In the chemical formulas (4-1) to (4-5), n represents an integer of 8 to 20, and m represents an integer of 1 to 6, respectively.
 また、本技術に係る液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持され、液晶材料を含有する液晶層と、前記液晶層に当接し、前記液晶材料を前記基板に対して所定の角度に配向制御する配向制御層と、を備え、前記配向制御層は、前記液晶層を形成する液晶組成物中に添加された重合性モノマーが重合することによって形成された重合体からなり、前記重合性モノマーの少なくとも1つは、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである。 In the liquid crystal display device according to the present technology, a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates and the pair of substrates, containing a liquid crystal material, and the liquid crystal layer is in contact with the substrate. And an alignment control layer for controlling the alignment at a predetermined angle, the alignment control layer being formed of a polymer formed by polymerizing a polymerizable monomer added to the liquid crystal composition forming the liquid crystal layer. And at least one of the polymerizable monomers is a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記のような液晶表示装置は、板面同士が対向するように配された一対の基板の間に、液晶材料及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を配置する配置工程と、前記配置工程後に前記液晶組成物中の前記重合性モノマーを重合させて、前記液晶材料を含有する液晶層と、前記液晶層に当接して前記液晶材料を前記基板に対して所定の角度に配向制御する配向制御層と、を前記一対の基板の間に形成せしめる重合工程と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、前記配向制御層は、前記重合性モノマーが重合することによって形成された重合体からなり、前記重合性モノマーの少なくとも1つは、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである液晶表示装置の製造方法によって製造することができる。 The liquid crystal display device as described above comprises an arranging step of arranging a liquid crystal composition containing a liquid crystal material and a polymerizable monomer between a pair of substrates arranged such that the plate surfaces face each other, and after the arranging step. Alignment control of polymerizing the polymerizable monomer in the liquid crystal composition, liquid crystal layer containing the liquid crystal material, and alignment control of the liquid crystal material in contact with the liquid crystal layer at a predetermined angle with respect to the substrate And a polymerization step of forming a layer between the pair of substrates, wherein the alignment control layer is formed of a polymer formed by polymerizing the polymerizable monomer. Thus, at least one of the polymerizable monomers can be manufactured by the method of manufacturing a liquid crystal display device which is a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(発明の効果)
 本技術によれば、表示品位に優れた液晶表示装置を製造することができる。
(Effect of the invention)
According to the present technology, a liquid crystal display device excellent in display quality can be manufactured.
化学式(1)で表されるベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーが、紫外線照射によって開裂する機構を示す説明図An explanatory view showing a mechanism in which a benzoin type self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) is cleaved by ultraviolet irradiation 実施形態1に係る液晶表示装置に含まれる液晶セルの、重合工程前の断面構成を示す模式図A schematic view showing a cross-sectional configuration before the polymerization step of the liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1. 図2の液晶セルの、重合工程後の断面構成を示す模式図FIG. 2 is a schematic view showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal cell of FIG. 2 after a polymerization step. 実施形態2に係る液晶表示装置に含まれる液晶セルの、重合工程前の断面構成を示す模式図The schematic diagram which shows the cross-sectional structure before the superposition | polymerization process of the liquid crystal cell contained in the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2. 図4の液晶セルの、重合工程後の断面構成を示す模式図The liquid crystal cell of FIG. 4 is a schematic diagram which shows the cross-sectional structure after the superposition | polymerization process. 液晶溶解性の評価に使用した真空注入セルの平面図Top view of vacuum injection cell used for evaluation of liquid crystal solubility 従来のアセトフェノン系自己開裂型モノマーが、紫外線照射によって開裂する機構を示す説明図Explanatory drawing showing the mechanism by which conventional acetophenone type self-cleavage type monomers are cleaved by ultraviolet irradiation
<実施形態1:従来型配向膜を備えない液晶表示装置>
 実施形態1を、図2及び図3によって説明する。本実施形態では、いわゆる従来型の配向膜を備えない、従来型配向膜レスの液晶表示装置について例示する。本明細書において、従来型の配向膜とは、ポリイミドからなる樹脂組成物等を基板上に塗布して形成せしめた配向膜をいう。
<Embodiment 1: Liquid Crystal Display Device without Conventional Alignment Film>
Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In the present embodiment, a conventional alignment film-less liquid crystal display device which does not have a so-called conventional alignment film is illustrated. In the present specification, the conventional alignment film refers to an alignment film formed by applying a resin composition made of polyimide or the like on a substrate.
[液晶表示装置]
 本実施形態に係る液晶表示装置は、テレビ受像装置を始め、パソコン、タブレット端末、携帯電話のディスプレイやモニター等に用いることができる。
 液晶表示装置は、パネル状の液晶セル(液晶パネル)1を備える。液晶表示装置は、透過型、反射型等の何れの型であってもよく、透過型の場合は、液晶セル1の背面側(後述するアレイ基板側)に配されて液晶セル1に光を供給する図示しないバックライト装置をさらに備える。反射型の場合は、液晶セル1の背面側に配されて液晶セル1に向けて外向を反射するための反射板をさらに備える。また、液晶セル1には、図示しない偏光板や位相板等が積層される。
[Liquid crystal display device]
The liquid crystal display device according to the present embodiment can be used for a television receiver, a personal computer, a tablet terminal, a display or a monitor of a mobile phone, and the like.
The liquid crystal display device includes a panel-like liquid crystal cell (liquid crystal panel) 1. The liquid crystal display device may be of any type such as transmissive type or reflective type. In the case of the transmissive type, the liquid crystal display device is disposed on the back side of the liquid crystal cell 1 (the array substrate side described later) It further comprises a backlight device (not shown) for supplying. In the case of the reflection type, the liquid crystal cell 1 further includes a reflector disposed on the back side of the liquid crystal cell 1 to reflect outward toward the liquid crystal cell 1. Further, in the liquid crystal cell 1, a polarizing plate, a phase plate, and the like (not shown) are stacked.
[液晶セル]
 液晶セル1としては、従来型の配向膜を備えない既知の構成のものを用いることができる。図2及び図3に示すように、液晶セル1は、板面を互いに向かい合わせた状態で配置される一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在し、電圧印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層30と、を備えている。
 両基板11a,11bは、それぞれ無アルカリガラスや石英ガラス等からなる透光性に優れたガラス基板を備えており、それぞれのガラス基板上に既知のフォトリソグラフィ法等によって複数の膜が積層されてなる。
[Liquid crystal cell]
As the liquid crystal cell 1, one having a known configuration that does not have a conventional alignment film can be used. As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal cell 1 is interposed between a pair of substrates 11a and 11b arranged in a state where the plate surfaces face each other, and both substrates 11a and 11b, and along with voltage application. And a liquid crystal layer 30 containing liquid crystal molecules, which is a substance whose optical characteristics change.
Each of the substrates 11a and 11b is provided with a glass substrate excellent in light transmitting property and made of non-alkali glass, quartz glass or the like, and a plurality of films are laminated on each glass substrate by a known photolithography method or the like. Become.
(画素電極基板)
 一対の基板11a,11bのうち、一方の基板11bは、画素電極基板(アレイ基板、アクティブマトリクス基板、素子基板)11bである。詳細は図示しないが、画素電極基板11bには、互いに直交するソース配線とゲート配線に接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極等が設けられている。画素電極としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO:Indium Tin Oxide)、酸化インジウム亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)等の透明導電材料が利用される。画素電極基板11bには、必要に応じて、微細な線状突起(土手状構造物)やスリット(溝状構造物)からなる凹凸(配向規制用構造物)等が形成されていてもよい。
(Pixel electrode substrate)
One substrate 11 b of the pair of substrates 11 a and 11 b is a pixel electrode substrate (array substrate, active matrix substrate, element substrate) 11 b. Although not shown in detail, the pixel electrode substrate 11b is provided with switching elements (for example, TFTs) connected to source wiring and gate wiring which are orthogonal to each other, and pixel electrodes and the like connected to the switching elements. For example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is used as the pixel electrode. In the pixel electrode substrate 11b, asperities (structures for controlling alignment) or the like formed of fine linear protrusions (bank-like structures) or slits (groove-like structures) may be formed.
(対向基板)
 一対の基板11a,11bのうち、他方の基板11aは、対向基板11aであり、本実施形態では、この対向基板11aに対向電極(共通電極)が形成されている。対向電極としては、画素電極と同じく、ITO、IZO等の透明導電材料が利用される。詳細は図示しないが、本実施形態に係る対向基板11aには、対向電極(共通電極)等に加えて、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタが設けられ、カラーフィルタ基板(CF基板)とされている。また、対向基板11aにも、必要に応じて、線状突起やスリットからなる凹凸(配向規制用構造物)等を形成することができる。なお、対向基板11aが必ずしもカラーフィルタを備えている必要はなく、液晶表示装置が、カラーフィルタが画素電極基板11b上に設けられたカラーフィルタオンアレイ構造であっても、カラーフィルタを有しないモノクロディスプレイであってもよい。また、液晶層に電圧を印加するための2種類の電極は、必ずしも別々の基板に形成されている必要はなく、例えば画素電極基板11bに共通電極が形成される構成であってもよい。
(Opposite substrate)
The other substrate 11a of the pair of substrates 11a and 11b is an opposing substrate 11a, and in the present embodiment, an opposing electrode (common electrode) is formed on the opposing substrate 11a. Similar to the pixel electrode, a transparent conductive material such as ITO or IZO is used as the counter electrode. Although details are not illustrated, in addition to the counter electrode (common electrode) etc., each colored portion such as R (red), G (green), B (blue), etc. has a predetermined array on the counter substrate 11a according to this embodiment. The color filter disposed in the above is provided to be a color filter substrate (CF substrate). Further, also on the counter substrate 11a, it is possible to form asperities (structures for alignment control) or the like formed of linear protrusions and slits, as necessary. The counter substrate 11a does not necessarily have a color filter, and the liquid crystal display device does not have a color filter even if it has a color filter on array structure in which the color filter is provided on the pixel electrode substrate 11b. It may be a display. Further, the two types of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer do not necessarily have to be formed on different substrates, and for example, the common electrode may be formed on the pixel electrode substrate 11 b.
(シール剤)
 両基板11a,11bの間には、液晶層30の厚さ分のセルギャップを維持した状態で、液晶層30を取り囲んでこれを封止するように、図示しないシール剤が配される。このシール剤によって、両基板11a,11bが貼り合わせられている。
 シール剤には既知のものを使用でき、例えばエポキシ系やアクリル系の樹脂等からなる、熱硬化型、紫外線硬化型、紫外線熱併用型のものを好ましく用いることができる。
(Seal agent)
A sealing agent (not shown) is disposed between the two substrates 11 a and 11 b so as to surround and seal the liquid crystal layer 30 while maintaining the cell gap for the thickness of the liquid crystal layer 30. Both substrates 11a and 11b are bonded together by this sealing agent.
As the sealing agent, known ones can be used, and for example, thermosetting type, ultraviolet ray curing type, and ultraviolet and heat combined use type made of epoxy resin or acrylic resin can be preferably used.
(液晶層)
 液晶層30は、後記する液晶材料を含んで構成されている。液晶材料中の液晶分子は、特定の方向に配向する特性を有し、閾値以上の電圧を印加することで、その配向性が制御される。液晶層30において、電圧無印加の状態における液晶配向モードは、公知のモードの中から、適宜、選択される。例えば、既述したTNモード、IPSモード、VAモード等とすることができる。
(Liquid crystal layer)
The liquid crystal layer 30 includes a liquid crystal material described later. The liquid crystal molecules in the liquid crystal material have a property of being oriented in a specific direction, and the orientation is controlled by applying a voltage equal to or higher than a threshold. In the liquid crystal layer 30, the liquid crystal alignment mode in the state of no voltage application is appropriately selected from known modes. For example, the TN mode, the IPS mode, the VA mode, etc. described above can be used.
(配向制御層)
 図3に示すように、本実施形態では、液晶層30の画素電極基板11b及び対向基板11aの両面側に、配向制御層21a,21bが形成される。
 配向制御層21a,21bは、後記する液晶組成物中に含まれる自己開裂型ラジカル重合性モノマー及びラジカル重合性モノマーを含む重合性モノマー20(図2参照)が重合して、液晶層30と両基板11a,11bとの界面に選択的に形成される重合体層である。なお、「液晶層30と両基板11a,11bとの界面」とは、両基板11a,11b上に形成された構造物のうち最も液晶層30側に配される構造物と、液晶層30との境界面を意味し、配向制御層21a,21bは、液晶層30に直接当接するように形成される。
 本実施形態では、両基板11a,11bの何れにもポリイミド等からなる従来型の配向膜は形成されておらず、電圧無印加の状態における液晶層30中の液晶配向モードは、配向制御層や配向規制用構造物等によって規定される。
(Alignment control layer)
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, alignment control layers 21 a and 21 b are formed on both sides of the pixel electrode substrate 11 b of the liquid crystal layer 30 and the counter substrate 11 a.
In the alignment control layers 21a and 21b, the polymerizable monomer 20 (see FIG. 2) containing a self-cleavage type radically polymerizable monomer and a radically polymerizable monomer contained in a liquid crystal composition described later is polymerized to form the liquid crystal layer 30 and both layers. It is a polymer layer selectively formed at the interface with the substrates 11a and 11b. Here, “the interface between the liquid crystal layer 30 and the both substrates 11a and 11b” means the structure disposed closest to the liquid crystal layer 30 among the structures formed on the two substrates 11a and 11b, the liquid crystal layer 30, and The alignment control layers 21 a and 21 b are formed to be in direct contact with the liquid crystal layer 30.
In the present embodiment, a conventional alignment film made of polyimide or the like is not formed on either of the substrates 11a and 11b, and the liquid crystal alignment mode in the liquid crystal layer 30 in the state of no voltage application is the alignment control layer or It is defined by an alignment control structure or the like.
[液晶組成物]
 本技術に係る液晶組成物は、液晶材料と、自己開裂型ラジカル重合性モノマーと、を少なくとも含む。
[Liquid crystal composition]
The liquid crystal composition according to the present technology at least includes a liquid crystal material and a self-cleavage type radically polymerizable monomer.
(液晶材料)
 液晶材料には、既知のものを用いることができる。例えばネマティック型液晶やスメクティック型液晶等を用いることができるが、ネマティック型液晶の使用が好ましい。液晶材料は、液晶配向モード等に併せて、所望の誘電率異方性(Δε)を有するように選択することができる。
 正の誘電異方性を有する(ポジ型)のネマティック型液晶としては、例えばビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶等を用いることができる。
 負の誘電異方性を有する(ネガ型)のネマティック型液晶としては、例えば(ジ)フッ素系液晶、ジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶等が挙げられる。
 これら液晶に、カイラル剤、強誘電性液晶等を、更に添加して使用してもよい。
(Liquid crystal material)
Known liquid crystal materials can be used. For example, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, etc. can be used, but use of nematic liquid crystal is preferable. The liquid crystal material can be selected to have a desired dielectric anisotropy (Δε) in addition to the liquid crystal alignment mode and the like.
Examples of (positive) nematic liquid crystals having positive dielectric anisotropy include biphenyl liquid crystals, phenylcyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals, biphenylcyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, and dioxane liquid crystals. And bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals and the like can be used.
Examples of (negative) nematic liquid crystals having negative dielectric anisotropy include (di) fluorinated liquid crystals, dicyanobenzene liquid crystals, pyridazine liquid crystals, Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenylcyclohexane Liquid crystal and the like can be mentioned.
A chiral agent, a ferroelectric liquid crystal, etc. may be further added to these liquid crystals.
 後記するベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーは、これと共に液晶組成物中に含まれる液晶材料がポジ型液晶であってもネガ型液晶であっても、好適に使用することができるが、中でもネガ型液晶を含む液晶組成物に有用である。
 本技術において、液晶材料として好適に用いられるネガ型液晶としては、例えば下記化学式(2)で表される官能基を有するものが挙げられる。
The benzoin type self-cleavage type radical polymerizable monomer described later can be suitably used regardless of whether the liquid crystal material contained in the liquid crystal composition is a positive type liquid crystal or a negative type liquid crystal. It is useful for a liquid crystal composition containing a negative liquid crystal.
In the present technology, examples of the negative liquid crystal that is suitably used as a liquid crystal material include those having a functional group represented by the following chemical formula (2).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記化学式(2)中、X及びXは、互いに独立して、ハロゲン基を表す。Rは、炭素数1~6の飽和アルキル基を表す。「*」は、結合手を表す。 In the above chemical formula (2), X 1 and X 2 independently represent a halogen group. R 2 represents a saturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. "*" Represents a bond.
 前記化学式(2)で表される官能基を有するネガ型液晶は、当該部分のプロトン受容性が高い。後記するベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーは、化学式(1)で表されるように、ケチル基に隣接するアルコキシ基が1つであるためにプロトン受容性が比較的低く、プロトン受容性の高いネガ型液晶との反発が小さい。よって、これを含む液晶組成物中に良好に分散可能であって、重合反応によって均質な配向制御層21a,21bを形成させることができる。 The negative liquid crystal having the functional group represented by the chemical formula (2) has high proton acceptability of the portion. The benzoin type self-cleavage type radically polymerizable monomer described later has a relatively low proton acceptability due to one alkoxy group adjacent to the ketyl group as represented by the chemical formula (1), and is proton acceptable. Repulsion with high negative type liquid crystal is small. Therefore, it is possible to be well dispersed in the liquid crystal composition containing the same, and form homogeneous alignment control layers 21a and 21b by the polymerization reaction.
 本技術では、化学式(2)で表される官能基を有するネガ型液晶の中でも、化学式(2)におけるX及びXが何れもフッ素である、ジフッ素系液晶を特に好適に用いることができる。具体的には、下記化学式(2-1)から(2-5)に挙げられるような構造のジフッ素系液晶を用いることが好ましい。 In the present technology, among the negative liquid crystals having a functional group represented by the chemical formula (2), a difluorinated liquid crystal in which both X 1 and X 2 in the chemical formula (2) are fluorine is particularly suitably used it can. Specifically, it is preferable to use a difluorinated liquid crystal having a structure as shown in the following chemical formulas (2-1) to (2-5).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 上記化学式(2-1)から(2-5)中のn及びmは、それぞれ独立に1~6の整数を示す。 N and m in the chemical formulas (2-1) to (2-5) each independently represent an integer of 1 to 6.
(自己開裂型ラジカル重合性モノマー)
 本技術に係る自己開裂型ラジカル重合性モノマー(以下、自己開裂型のラジカル重合性モノマーを、第1モノマーと称することがある)は、下記化学式(1)で表される。
(Self-cleavage type radically polymerizable monomer)
The self-cleavage type radically polymerizable monomer according to the present technology (hereinafter, the self-cleavage type radically polymerizable monomer may be referred to as a first monomer) is represented by the following chemical formula (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 上記化学式(1)中、Rは、炭素数1~8の、直鎖状、分岐状若しくは環状の、アルキル基若しくはアルケニル基を表す。Z及びZは、互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、又は直接結合を表す。Sp及びSpは、炭素数1~8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ケニレン基、又は直接結合を表す。P及びPは、互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す。 In the above chemical formula (1), R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms. Z 1 and Z 2 independently of each other represent —O—, —S—, —NH—, —CO—, —COO—, —OCO— or a direct bond. Sp 1 and Sp 2 each represent a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a direct bond. P 1 and P 2 independently of one another represent a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloylamino group.
 前記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーは、液晶組成物に光を照射すると、図1のように自己開裂して2つのラジカルを生成する。これらのラジカルによって重合反応が進行して、液晶層と他の部材との界面に、重合体からなる配向制御層が形成される。これにより、別途重合開始剤を添加することなく、重合処理を行うことができる。また、光照射時間を短縮できるため、光照射による材料劣化も抑制される。ここで、前記構造のベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーでは、図1に示すように、生成する2つのラジカルが何れも重合性基を有する。よって、開裂によって生じたラジカルの全てが重合して配向制御層内に取り込まれうる。よって、液晶層中にラジカルが残存しにくくなり、液晶層中の不純物に起因する電圧保持率低下や表示品位の低下が抑制される。この結果、本技術に係る液晶組成物をPSA技術や従来型配向膜レス液晶配向技術に適用することで、優れた表示品位を発現可能な液晶表示装置を得ることができる。 When the liquid crystal composition is irradiated with light, the self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) self-cleaves to generate two radicals as shown in FIG. A polymerization reaction proceeds by these radicals, and an alignment control layer made of a polymer is formed at the interface between the liquid crystal layer and the other member. Thereby, a polymerization process can be performed without adding a polymerization initiator separately. In addition, since the light irradiation time can be shortened, material deterioration due to light irradiation is also suppressed. Here, in the benzoin self-cleavage type radically polymerizable monomer of the above-mentioned structure, as shown in FIG. 1, both of the two generated radicals have a polymerizable group. Therefore, all of the radicals generated by cleavage can be polymerized and taken into the orientation control layer. Therefore, radicals are less likely to remain in the liquid crystal layer, and a decrease in voltage holding ratio and a decrease in display quality due to impurities in the liquid crystal layer are suppressed. As a result, by applying the liquid crystal composition according to the present technology to PSA technology or conventional alignment filmless liquid crystal alignment technology, it is possible to obtain a liquid crystal display device capable of expressing excellent display quality.
 前記化学式(1)において、P及びPは重合性基であって、これらのうち少なくとも1つは、(メタ)アクリロイルオキシ基であることが好ましい。(メタ)アクリロイルオキシ基であると、ネガ型液晶材料への溶解性を高く保つ(0.5重量%以上)ことができる。
 或いは、P及びPの重合性基のうち少なくとも1つは、(メタ)アクリロイルアミノ基であることが好ましい。(メタ)アクリロイルアミノ基であると、水分子等の吸着が起こり易くなり、耐湿性が向上する。
In the chemical formula (1), P 1 and P 2 are polymerizable groups, and at least one of them is preferably a (meth) acryloyloxy group. When it is a (meth) acryloyloxy group, the solubility in a negative liquid crystal material can be kept high (0.5% by weight or more).
Alternatively, at least one of the P 1 and P 2 polymerizable groups is preferably a (meth) acryloylamino group. When it is a (meth) acryloylamino group, adsorption of water molecules and the like easily occurs, and the moisture resistance is improved.
 前記化学式(1)において、Sp及びSpはスペーサー基であって、これを構成する炭素数が多くなるほど、ネガ液晶材料への溶解性が高くなる(溶解度が上昇する)。しかし一方で、炭素数の増加とともに電圧印加によるチルト角変化量(Δチルト)も大きくなり、焼き付きが目立ちやすくなる懸念がある。これらのバランスを考慮すると、Sp及びSpは、これを構成する炭素数が0、すなわち直接結合であることが最も好ましい。
 またZ及びZも、直接結合であることが好ましい。
In the chemical formula (1), Sp 1 and Sp 2 are spacer groups, and the solubility in the negative liquid crystal material increases (the solubility increases) as the number of carbon atoms constituting the spacer group increases. However, on the other hand, as the number of carbon atoms increases, the amount of change in tilt angle (Δtilt) due to voltage application increases, and there is a concern that burn-in may be noticeable. In view of these balances, Sp 1 and Sp 2 most preferably have 0 carbon atoms, that is, a direct bond.
Also preferably, Z 1 and Z 2 are direct bonds.
 前記化学式(1)において、Rはアルキル基であることが好ましい。Rを構成する炭素数が多くなるほど、ネガ液晶材料への溶解性が高くなる。しかし一方で、スペーサー基と同様、炭素数の増加とともにチルト角変化量が悪化して焼き付きが発生する懸念がある。これらのバランスを考慮すると、炭素数は1、すなわちメチル基であることが最も好ましい。 In the chemical formula (1), R 1 is preferably an alkyl group. As the number of carbon atoms constituting R 1 increases, the solubility in the negative liquid crystal material increases. However, on the other hand, like the spacer group, there is a concern that the amount of change in tilt angle may deteriorate with the increase of the number of carbon atoms, and burn-in may occur. In consideration of these balances, the carbon number is most preferably 1, that is, a methyl group.
 上記より、前記化学式(1)において、P及びPは互いに独立してアクリレート基若しくはメタクリレート基であり、Sp及びSp並びにZ及びZは直接結合であり、Rはメチル基であることが最も好ましい。このようにすれば、ネガ型液晶材料に対する溶解性が高く、且つ分子剛直性も高くなり、例えば垂直配向(RTN、RECB)モードでの通電におけるチルト角変化量をより小さく抑えることができる。 From the above, in the chemical formula (1), P 1 and P 2 are each independently an acrylate group or a methacrylate group, Sp 1 and Sp 2 and Z 1 and Z 2 are direct bonds, and R 1 is a methyl group It is most preferable that In this case, the solubility in the negative liquid crystal material is high, and the molecular rigidity is also high. For example, it is possible to further suppress the tilt angle change amount in energization in the vertical alignment (RTN, RECB) mode.
 化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーの具体例としては、下記化学式(1A)から(1F)で表されるものを挙げることができる。上記より、下記の中でも、化学式(1A)若しくは(1B)で表されるものであることが好ましい。 Specific examples of the self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) include those represented by the following chemical formulas (1A) to (1F). From the above, among the following, those represented by the chemical formula (1A) or (1B) are preferable.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(ラジカル重合性モノマー)
 本実施形態に係る液晶組成物には、第1モノマー(自己開裂型ラジカル重合性モノマー)とは異なる構造のラジカル重合性モノマー(以下、第1モノマーと共重合されるこのようなラジカル重合性モノマーを、第2モノマーと称することがある)がさらに含まれていることが好ましい。
(Radical polymerizable monomer)
In the liquid crystal composition according to the present embodiment, a radically polymerizable monomer having a structure different from that of the first monomer (self-cleavage type radically polymerizable monomer) (hereinafter, such a radically polymerizable monomer copolymerized with the first monomer) Is preferably further included as a second monomer).
 上記構成によれば、液晶組成物中に、第1モノマーと第2モノマーの少なくとも2種類の重合可能なモノマーが含まれる。これにより、第1モノマーを開始剤として、第1モノマー及び第2モノマーを重合させて、少なくとも2種類以上のモノマー単位を含む共重合体からなる配向制御層21a,21bを形成することができる。配向制御層21a,21bを、2種類以上のモノマー単位を含む共重合体で形成した場合、プレチルト角の変化及び残留DC電圧の発生が何れも抑制されて、焼き付きが生じにくくなることが知られている。 According to the above configuration, the liquid crystal composition includes at least two types of polymerizable monomers, the first monomer and the second monomer. Thereby, the first monomer and the second monomer can be polymerized using the first monomer as an initiator to form the alignment control layers 21a and 21b made of a copolymer including at least two or more types of monomer units. It is known that when the orientation control layers 21a and 21b are formed of a copolymer containing two or more types of monomer units, both the change in pretilt angle and the generation of the residual DC voltage are suppressed, and the image sticking becomes difficult to occur. ing.
 液晶セル1が従来型の配向膜を備えていない本実施形態では、第2モノマーとして、第1モノマーと共重合して、配向性発現基の側鎖を有する共重合体を形成するようなものを用いることが好ましい。なお、配向性発現基とは、液晶層30に当接するように配向制御層21a,21bを形成する共重合体の主鎖から派生して、両層の界面から液晶層30側に延出することで、液晶材料を一定の角度に配向させる機能を有する基をいう。配向性発現基は、液晶材料を配向させる角度により、垂直配向発現性基、水平配向発現性基等に分類でき、第2モノマーとして用いるラジカル重合性モノマーの構造を適宜選択することで、配向発現性基の構造を変え、液晶の配向角度を制御することができる。 In the present embodiment in which the liquid crystal cell 1 is not provided with a conventional alignment film, the second monomer is copolymerized with the first monomer to form a copolymer having a side chain of an alignment exhibiting group It is preferable to use Here, the alignment property developing group is derived from the main chain of the copolymer forming the alignment control layers 21a and 21b so as to abut on the liquid crystal layer 30, and extends from the interface of both layers to the liquid crystal layer 30 side. It refers to a group having a function of orienting the liquid crystal material at a certain angle. The alignment developing group can be classified into a vertical alignment developing group, a horizontal alignment developing group, etc. according to the angle at which the liquid crystal material is aligned, and the alignment can be expressed by appropriately selecting the structure of the radical polymerizable monomer used as the second monomer. It is possible to change the structure of the polymer group and control the orientation angle of the liquid crystal.
 第2モノマーは、例えば下記化学式(4-1)から(4-5)の何れかで表されるものを用いることができる。 As the second monomer, for example, those represented by any one of the following chemical formulas (4-1) to (4-5) can be used.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記化学式(4-1)から(4-5)中、nはそれぞれ8~20の整数を表し、mはそれぞれ1~6の整数を表す。 In the chemical formulas (4-1) to (4-5), n represents an integer of 8 to 20, and m represents an integer of 1 to 6, respectively.
 このような構成によれば、第1モノマーと第2モノマーとの共重合体は、化学式(4-1)から(4-5)のラジカル重合性モノマーに由来する比較的嵩高い側鎖を有するものとなる。図には示していないが、例えば図3において、これらの側鎖は配向制御層21a,21bと液晶層30との界面から液晶層30側に延出し、垂直配向発現性基として機能する。よって、本実施形態のように従来型の配向膜を備えていない構成であっても、液晶層30中の液晶を垂直配向させることができる。 According to such a configuration, the copolymer of the first monomer and the second monomer has relatively bulky side chains derived from the radical polymerizable monomers of chemical formulas (4-1) to (4-5). It becomes a thing. Although not shown, for example, in FIG. 3, these side chains extend from the interface between the alignment control layers 21a and 21b and the liquid crystal layer 30 toward the liquid crystal layer 30, and function as a vertical alignment exhibiting group. Therefore, even if the conventional alignment film is not provided as in the present embodiment, the liquid crystals in the liquid crystal layer 30 can be vertically aligned.
 以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は従来型の配向膜を備えておらず、液晶セル1において、配向発現性基を有する配向制御層21a,21bが液晶層30に当接するように形成されていることによって、電圧無印加の状態において液晶が基板11a,11bに対し所定の角度で配向されるようになっている。 As described above, the liquid crystal display device according to the present embodiment does not include the conventional alignment film, and in the liquid crystal cell 1, the alignment control layers 21a and 21b having the alignment exhibiting group are in contact with the liquid crystal layer 30. The liquid crystal is oriented at a predetermined angle with respect to the substrates 11a and 11b in the state of no voltage application.
 このような液晶表示装置は、一対の基板11a,11bの間に、液晶材料及び重合性モノマー20を含有する液晶組成物を配置する配置工程と、前記配置工程後に前記液晶組成物中の重合性モノマー20を重合させて、液晶材料を含有する液晶層30と、液晶層30に当接して液晶材料を基板11a,11bに対して所定の角度に配向制御する配向制御層21a,21bを両基板11a,11bの間に形成せしめる重合工程と、を含む製造方法によって製造することができる。配向制御層21a,21bは、重合性モノマー20が重合することによって形成された重合体からなり、重合性モノマー20の少なくとも1つは、前記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである。重合性モノマー20には、他の重合性モノマーが含まれていてもよく、例えば前記化学式(4-1)から(4-5)で表されるような、配向発現性基を備えたラジカル重合性モノマーを使用することができる。 Such a liquid crystal display device has an arrangement step of arranging a liquid crystal composition containing a liquid crystal material and a polymerizable monomer 20 between a pair of substrates 11a and 11b, and polymerizability in the liquid crystal composition after the arrangement step. The two substrates are a liquid crystal layer 30 containing a liquid crystal material by polymerizing the monomer 20, and an alignment control layer 21a, 21b which abuts on the liquid crystal layer 30 to control the alignment of the liquid crystal material to a predetermined angle with respect to the substrates And a polymerization step formed between 11a and 11b. The orientation control layers 21a and 21b are made of a polymer formed by polymerizing the polymerizable monomer 20, and at least one of the polymerizable monomers 20 is a self-cleavage type radical polymerizable property represented by the chemical formula (1). It is a monomer. The polymerizable monomer 20 may contain other polymerizable monomers, and for example, radical polymerization having an orientation developing group as represented by the chemical formulas (4-1) to (4-5). Monomers can be used.
<実施形態2:従来型配向膜を備える液晶表示装置>
 実施形態2を、図4及び図5によって説明する。本実施形態では、従来型の配向膜を備えるパネル状の液晶セル201を有する液晶表示装置(表示装置)について例示する。上記した実施形態1と同様の構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
Second Embodiment Liquid Crystal Display Device Having Conventional Alignment Film
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In this embodiment, a liquid crystal display (display) having a panel-like liquid crystal cell 201 provided with a conventional alignment film will be exemplified. The same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
(配向膜)
 本実施形態2に係る液晶セル201では、図4に示すように、両基板11a,11bの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための従来型の配向膜12a,12bがそれぞれ形成されている。配向膜には既知のものを使用することができるが、熱安定性や成膜性の観点から、ポリイミドやポリアミド、ポリシロキサンを含む高分子からなるものとすることが好ましい。
 なお、このような従来型の配向膜は、必ずしも両基板11a,11bの双方に形成されている必要はなく、何れか一方のみに形成されていてもよい。
(Alignment film)
In the liquid crystal cell 201 according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, conventional alignment films 12a and 12b for aligning liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer are formed on the inner surface side of both substrates 11a and 11b. Each is formed. Although a known film can be used for the alignment film, it is preferable to use a polymer containing polyimide, polyamide, or polysiloxane from the viewpoint of thermal stability and film forming property.
Such a conventional alignment film does not necessarily have to be formed on both the substrates 11a and 11b, and may be formed on only one of them.
 配向膜12a,12bには、目的に応じて、垂直配向膜、水平配向膜、光配向膜等の各種配向膜が適宜選択され、ラビング処理、光配向処理等の配向処理を適宜施されて利用される。 Depending on the purpose, various alignment films such as vertical alignment film, horizontal alignment film, and photo alignment film are appropriately selected for alignment films 12a and 12b, and alignment processes such as rubbing process and photo alignment process are appropriately performed and used. Be done.
 配向処理を施す場合には、光配向処理によることが好ましい。光配向処理によれば、ラビング配向処理と比較して、塵の発生や構造物の破損を軽減できる。光配向処理を可能とするために、配向膜12a,12bは、光配向性官能基を有していることが好ましい。光配向性官能基は、所定の光(偏光紫外線等)を受けると反応(例えば、光異性化反応)して、構造が変化する官能基である。側鎖に光配向性官能基を導入すれば、主鎖の構造を維持しつつ、配向膜に光配向性を付与することができる。光配向性官能基は、側鎖への官能基の導入性や反応性の観点から、例えばシンナメート基、カルコニル基、クマリン基、アゾベンゼン基等からなる群から選ばれる少なくとも1種とすることが好ましい。 In the case of performing the alignment process, it is preferable to use a photo alignment process. According to the photo-alignment process, generation of dust and breakage of the structure can be reduced as compared with the rubbing alignment process. In order to enable photo alignment processing, the alignment films 12 a and 12 b preferably have a photo alignment functional group. The photoalignable functional group is a functional group that changes in structure by reaction (for example, photoisomerization reaction) when receiving predetermined light (polarized ultraviolet light or the like). By introducing a photoalignable functional group into the side chain, it is possible to impart photoalignment to the alignment film while maintaining the structure of the main chain. The photoalignable functional group is preferably at least one selected from the group consisting of, for example, a cinnamate group, a chalconyl group, a coumarin group, an azobenzene group, etc., from the viewpoint of introduction of the functional group to the side chain and reactivity. .
(ラジカル重合性モノマー)
 本実施形態2に係る液晶組成物には、既述した液晶材料と、既述した化学式(1)で表されるベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーである第1モノマーに加え、第1モノマーとは異なる構造の重合性モノマーである第2モノマーがさらに含まれていることが好ましい。
 本実施形態2では、第2モノマーとして、例えば下記化学式(3)で表されるラジカル重合性モノマーを好ましく用いることができる。
(Radical polymerizable monomer)
The liquid crystal composition according to Embodiment 2 includes the liquid crystal material described above and the first monomer, which is the benzoin-based self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) described above, and the first monomer. It is preferable to further include a second monomer which is a polymerizable monomer having a structure different from.
In Embodiment 2, for example, a radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (3) can be preferably used as the second monomer.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記化学式(3)中、Rは、-R-Sp-P基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。Pは重合性基であって、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す。Spはスペーサー基であって、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。R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。Rは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、又は直接結合を表す。A及びAは、同一又は異なって、1,4-フェニレン基、ナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基を表す。A及びAが有する一又は二以上の水素原子は、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、又は直接結合を表す。上記化学式(3)中のnは、0、1又は2である。 In the above chemical formula (3), R 3 represents a —R 4 —Sp 3 —P 3 group, a hydrogen atom, a halogen atom, a —CN group, an —NO 2 group, or a linear or 1 to 18 carbon atoms It is a branched alkyl group. P 3 is a polymerizable group, a (meth) acryloyloxy group, or a (meth) acryloyl amino group. Sp 3 is a spacer group and represents a linear, branched or cyclic, alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond. The hydrogen atom which R 3 has may be substituted by a fluorine atom or a chlorine atom. R 4 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, or a direct bond. A 1 and A 2 are the same or different and each represents a 1,4-phenylene group, a naphthalene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, or an anthracene-2,6-diyl group. One or more hydrogen atoms possessed by A 1 and A 2 are a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkyl group It may be substituted by a carbonyloxy group. Z 2 is, -O- group, an -S- group, -NH- group, -CO- group, -COO- group, -OCO- group, or a direct bond. N in the chemical formula (3) is 0, 1 or 2.
 上記構成によれば、自己開裂型ラジカル重合性モノマーである第1モノマーを開始剤として、第1モノマー及び第2モノマーを重合させ、これらの共重合体からなる配向制御層21a,21bを、従来型の配向膜12a,12b上に形成することができる。 According to the above configuration, the first monomer and the second monomer are polymerized using the first monomer which is a self-cleavage type radically polymerizable monomer as an initiator, and the orientation control layers 21a and 21b made of these copolymers are It can be formed on the mold alignment film 12a, 12b.
 上記化学式(3)において、Rは、-R-Sp-P基であることが好ましい。Pは、(メタ)アクリロイルオキシ基であることが好ましい。また、Zは、直接結合であることが好ましい。このようにすれば、ネガ型液晶への第2モノマーの溶解性を高く保つことができ、配向制御層21a,21bを均質に形成し易くなる。第2モノマーとして、具体的には下記化学式(3A)~(3F)で表されるものを好ましく用いることができる。 In the above chemical formula (3), R 3 is preferably a —R 4 —Sp 3 —P 3 group. P 3 is preferably a (meth) acryloyloxy group. Also, Z 2 is preferably a direct bond. In this way, the solubility of the second monomer in the negative type liquid crystal can be kept high, and the alignment control layers 21a and 21b can be easily formed homogeneously. Specifically, those represented by the following chemical formulas (3A) to (3F) can be preferably used as the second monomer.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 本実施形態2に係る液晶表示装置は、図5に示すように、配向膜12a,12bを備えるとともに、液晶セル201において液晶層30に当接する配向制御層21a,21bが形成されることで、液晶にプレチルト角が付与され、液晶の応答速度の遅れが抑制されるようになっている。 As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device according to the second embodiment includes the alignment films 12a and 12b, and the alignment control layers 21a and 21b in contact with the liquid crystal layer 30 in the liquid crystal cell 201 are formed. The pretilt angle is given to the liquid crystal, and the delay of the response speed of the liquid crystal is suppressed.
 このような液晶表示装置は、一対の基板11a,11bの対向面に、従来型の配向膜12a,12bを形成する配向膜形成工程と、両基板11a,11bの間に、液晶材料及び重合性モノマー20を含有する液晶組成物を配置する配置工程と、前記配置工程後に前記液晶組成物中の重合性モノマー20を重合させて、液晶材料を含有する液晶層30と、液晶層30に当接して液晶材料を基板11a,11bに対して所定の角度に配向制御する配向制御層21a,21bを基板11a,11bの間に形成せしめる重合工程と、を含む製造方法によって製造することができる。配向制御層21a,21bは、重合性モノマー20が重合することによって形成された重合体からなり、重合性モノマー20の少なくとも1つは、前記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである。重合性モノマー20には、他の重合性モノマーが含まれていてもよく、例えば前記化学式(3)で表されるラジカル重合性モノマーを使用することができる。なお、配向膜の形成方法は特に限定されず、既知の方法で行うことができる。 In such a liquid crystal display device, a liquid crystal material and a polymerizable material are formed between an alignment film forming step of forming conventional alignment films 12a and 12b on opposing surfaces of a pair of substrates 11a and 11b, and both substrates 11a and 11b. A step of arranging a liquid crystal composition containing the monomer 20, and polymerization of the polymerizable monomer 20 in the liquid crystal composition after the step of arranging the liquid crystal layer 30 containing a liquid crystal material and the liquid crystal layer 30 And a polymerization step of forming, between the substrates 11a and 11b, alignment control layers 21a and 21b for controlling the alignment of the liquid crystal material at a predetermined angle with respect to the substrates 11a and 11b. The orientation control layers 21a and 21b are made of a polymer formed by polymerizing the polymerizable monomer 20, and at least one of the polymerizable monomers 20 is a self-cleavage type radical polymerizable property represented by the chemical formula (1). It is a monomer. The polymerizable monomer 20 may contain another polymerizable monomer, and for example, a radical polymerizable monomer represented by the chemical formula (3) can be used. In addition, the formation method of alignment film is not specifically limited, It can carry out by a known method.
 以下、実施例に基づいて本技術を詳細に説明する。なお、本技術はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present technology will be described in detail based on examples. The present technology is not limited at all by these examples.
<実施例1>
(液晶組成物の調製)
 下記化学式(2)においてX及びXをフッ素とした官能基を有するジフッ素系のネガ型液晶材料中に、第1モノマー(自己開裂型ラジカル重合性モノマー)として、アクリロイルオキシ基を有する下記化学式(1A)のベンゾイン系重合性モノマーを0.2重量%、第2モノマー(第1モノマーとは異なる構造のラジカル重合性モノマー)として、垂直配向発現性基を有する下記化学式(4A)の重合性モノマーを1.5重量%溶解させて、液晶組成物(ネマティック-等方相転移温度Tni:75℃、誘電率異方性Δε:-3.4)を調製した。
Example 1
(Preparation of Liquid Crystal Composition)
In the following chemical formula (2), a difluorinated negative-type liquid crystal material having a functional group having X 1 and X 2 as fluorine has an acryloyloxy group as a first monomer (self-cleavage type radically polymerizable monomer): Polymerization of the following chemical formula (4A) having a vertical alignment developing group as the second monomer (radically polymerizable monomer having a different structure from the first monomer) by 0.2% by weight of the benzoin polymerizable monomer of the chemical formula (1A) Liquid crystal composition (nematic-isotropic phase transition temperature Tni: 75.degree. C., dielectric anisotropy .DELTA..epsilon .: -3.4) was prepared by dissolving 1.5 wt.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記化学式(2)中、X及びXは、互いに独立して、ハロゲン基を表す。Rは、炭素数1~6の飽和アルキル基を表す。「*」は、結合手を表す。 In the above chemical formula (2), X 1 and X 2 independently represent a halogen group. R 2 represents a saturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. "*" Represents a bond.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(液晶セルの作製)
 上記によって調製した液晶組成物を用い、以下のようにして、従来型の配向膜を備えない実施形態1に係る液晶セルを作製した。
 ITO電極が形成された一対の基板を用意し、一方の基板にシール剤を描画した。なお、シール剤には、熱により硬化するもの、又はUV光の照射により硬化するもの、或いはその両方のシール剤を用いた。一対の基板のうち一方の基板にはフィッシュボーン型スリットを有するものを用い、何れの基板も、いわゆるポリイミドのような従来型の配向膜を有しないものとした。続いて、シール剤を描画した基板上に、上記によって調製した液晶組成物を滴下し、他方の基板を貼り合せた(配置工程)。
 続いて、液晶セルに電圧無印加状態で法線方向から無偏光UVを2J/cm照射した(UV光源には東芝製ブラックライトFHF-32BLBを用い、313nm±10nm照度系を用いて照度を見積もった)。これにより、液晶組成物中の重合性モノマーを重合させ、液晶を垂直に配向させる配向制御層を形成した(重合工程)。
 最後に、液晶セルを120℃で加熱後急冷させた。これにより、液晶層の再配向処理を行い、従来型配向膜を備えない実施例1の垂直配向液晶セルを完成させた。
(Preparation of liquid crystal cell)
Using the liquid crystal composition prepared as described above, a liquid crystal cell according to Embodiment 1 without the conventional alignment film was produced as follows.
A pair of substrates on which an ITO electrode was formed was prepared, and a sealant was drawn on one of the substrates. In addition, as a sealing agent, the thing hardened | cured by heat, the thing hardened | cured by irradiation of UV light, or both of them was used. Of the pair of substrates, one having a fishbone type slit was used as one of the substrates, and none of the substrates had a conventional alignment film such as so-called polyimide. Subsequently, the liquid crystal composition prepared above was dropped onto the substrate on which the sealing agent was drawn, and the other substrate was attached (arrangement step).
Subsequently, the liquid crystal cell was irradiated with 2 J / cm 2 of non-polarized UV from the normal direction in the state of no voltage application (using a black light FHF-32BLB manufactured by Toshiba as the UV light source and using 313 nm ± 10 nm illuminance system) Estimated). As a result, the polymerizable monomer in the liquid crystal composition was polymerized to form an alignment control layer for vertically aligning the liquid crystal (polymerization step).
Finally, the liquid crystal cell was heated to 120 ° C. and then quenched. Thus, the liquid crystal layer was subjected to realignment treatment to complete the vertically aligned liquid crystal cell of Example 1 having no conventional alignment film.
<実施例2>
 第1モノマーとして用いた上記化学式(1A)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量を0.4重量%として液晶組成物を調製したほかは、実施例1と同様にして、実施例2の液晶セルを作製した。
Example 2
A liquid crystal cell of Example 2 is prepared in the same manner as Example 1, except that the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1A) used as the first monomer is 0.4% by weight. Was produced.
<比較例1>
 第1モノマーとして、上記化学式(1A)のベンゾイン系重合性モノマー0.2重量%に替えて、下記化学式(5A)で表されるアセトフェノン系重合性モノマー0.2重量%を添加して液晶組成物を調製したほかは、実施例1と同様にして、比較例1の液晶セルを作製した。
Comparative Example 1
As a first monomer, 0.2 wt% of an acetophenone-based polymerizable monomer represented by the following chemical formula (5A) is added instead of 0.2 wt% of the benzoin-based polymerizable monomer of the chemical formula (1A) A liquid crystal cell of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the product was prepared.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
<比較例2>
 第1モノマーとして用いた上記化学式(5A)のアセトフェノン系重合性モノマーの添加量を0.4重量%として液晶組成物を調製したほかは、比較例1と同様にして、比較例2の液晶セルを作製した。
Comparative Example 2
A liquid crystal cell of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as Comparative Example 1, except that the addition amount of the acetophenone-based polymerizable monomer of Chemical Formula (5A) used as the first monomer was 0.4% by weight. Was produced.
<比較例3>
 第1モノマーとなる自己開裂型ラジカル重合性モノマーを添加せずに液晶組成物を調製したほかは、実施例1と同様にして、比較例3の液晶セルを作製した。
Comparative Example 3
A liquid crystal cell of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a liquid crystal composition was prepared without the addition of a self-cleavage type radically polymerizable monomer as a first monomer.
〔実施例1及び実施例2、並びに比較例1から比較例3の液晶セルの評価〕
[コントラストの評価]
 評価対象とする各液晶セルについて、トプコン社製SR-1を用い、25℃暗室で、黒表示時の照度と白表示時の照度を測定し、コントラストを求めた。結果を、表1に示す。
[Evaluation of Liquid Crystal Cell of Example 1 and Example 2 and Comparative Examples 1 to 3]
[Evaluation of contrast]
For each liquid crystal cell to be evaluated, using the SR-1 manufactured by Topcon Corporation, the illuminance at the time of black display and the illuminance at the white display were measured in a dark room at 25 ° C. to obtain the contrast. The results are shown in Table 1.
[残留DC(rDC)の測定]
 評価対象とする各液晶セルについて、25℃環境下で3VのDCオフセット電圧を2時間印加した後のrDCを、フリッカ消去法により測定した。結果を、表1に示す。
[Measurement of residual DC (rDC)]
About each liquid crystal cell made into evaluation object, rDC after applying DC offset voltage of 3V for 2 hours in a 25 degreeC environment was measured by the flicker elimination method. The results are shown in Table 1.
[電圧保持率(VHR:Voltage Holding Ratio)の測定]
 評価対象とする各液晶セルについて、東陽テクニカ社製6254型VHR測定システムを用いて、1V、70℃の条件で、VHRを測定した。結果を、表1に示す。
[Measurement of Voltage Holding Ratio (VHR)]
About each liquid crystal cell made into evaluation object, VHR was measured on condition of 1V and 70 ° C using 6254 type VHR measurement system made by Toyo Technica. The results are shown in Table 1.
[液晶溶解性の評価]
 実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2で調製した液晶組成物について、重合開始剤として機能する第1モノマー(前記化学式(1A)で表されるベンゾイン系重合性モノマー又は前記化学式(5A)で表されるアセトフェノン系重合性モノマー)のネガ型液晶材料への溶解性を、以下のように評価した。
 ガラス基板2枚を貼り合わせて、図6に示すような評価用セルを作製した。このセルの一側縁(図6における下縁)に設けた注入口から、実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2で調製した液晶組成物を真空注入により注入して、各評価試料を得た。
 上記によって得た評価用セルを分解し、図6に示す1.0cmライン、3.0cmライン、及び5.0cmラインから、各液晶組成物を回収した。回収した液晶組成物について、ガスクロマトグラフィ(GC)分析を行い、得られたピーク強度から、各ラインにおける第1モノマーの相対濃度を算出して、セル内での第1モノマーの濃度分布を確認した。なお、相対濃度の算出に当たっては、1.0cmラインにおける第1モノマーの濃度を1.0として、3.0cmライン及び5.0cmラインの相対濃度を求めた。得られた第1モノマーの相対濃度を、表1に示す。
[Evaluation of liquid crystal solubility]
About the liquid crystal composition prepared in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the first monomer (benzoin-based polymerizable monomer represented by the above-mentioned chemical formula (1A) or the above which functions as a polymerization initiator) The solubility of the acetophenone-based polymerizable monomer represented by the chemical formula (5A) in the negative liquid crystal material was evaluated as follows.
Two glass substrates were bonded to each other to prepare an evaluation cell as shown in FIG. The liquid crystal compositions prepared in Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are injected by vacuum injection from the injection port provided at one side edge (lower edge in FIG. 6) of this cell. Each evaluation sample was obtained.
The evaluation cell obtained above was disassembled, and each liquid crystal composition was recovered from the 1.0 cm line, 3.0 cm line, and 5.0 cm line shown in FIG. The collected liquid crystal composition was analyzed by gas chromatography (GC), and the relative concentration of the first monomer in each line was calculated from the obtained peak intensity to confirm the concentration distribution of the first monomer in the cell. . In the calculation of the relative concentration, the relative concentration of the 3.0 cm line and the 5.0 cm line was determined, where the concentration of the first monomer in the 1.0 cm line was 1.0. The relative concentrations of the obtained first monomers are shown in Table 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 表1に示すように、実施例1及び実施例2の液晶セルにおいて、比較例1及び比較例2のものよりも、高いコントラストが得られた。上記の要因の一つとして、重合開始剤として機能する第1モノマーのネガ型液晶材料への相溶性(溶解性)の違いが考えられる。以下に考察する。 As shown in Table 1, in the liquid crystal cells of Example 1 and Example 2, higher contrast was obtained than those of Comparative Examples 1 and 2. As one of the factors described above, the difference in the compatibility (solubility) of the first monomer functioning as a polymerization initiator in the negative liquid crystal material is considered. We will consider below.
 実施例1及び実施例2では、第1モノマーとして、前記化学式(1A)で示されるベンゾイン系自己開裂型ラジカル重合性モノマーを用いている。ベンゾイン系モノマーでは、ケチル基(C=O)に隣接して(モノ)アルコキシ基が存在することで、紫外光照射によってケチル基と-CHOR-が開裂してラジカルが発生する(図1参照)。このように発生したラジカルにより、液晶組成物中の重合性モノマーの重合が開始される。
 ここで、ベンゾイン系重合性モノマーでは、ケチル基に隣接するのは(モノ)アルコキシ基であるため、後記する比較例1及び比較例2で用いたアセトフェノン系重合性モノマーと比較して、プロトン受容性を低く抑えることが可能となる。よって、プロトン受容性の高いネガ型の液晶化合物に対する相溶性が比較的良く、溶解性が高い。具体的には、ネガ型液晶材料への飽和溶解度は0.5重量%以上となる。よって、第1ポリマーが液晶層30中に均一に分布して、重合反応が均質に進行する。このため、重合体からなる配向制御層形成におけるムラがなくなり、黒表示時の光抜けが起こりにくくなって、高いコントラストが得られたと考えられる。
In Example 1 and Example 2, a benzoin-based self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the chemical formula (1A) is used as the first monomer. In the case of a benzoin monomer, the presence of a (mono) alkoxy group adjacent to a ketyl group (C 開裂 O) causes the ketyl group and -CHOR 1 -to be cleaved by ultraviolet light irradiation to generate a radical (see FIG. 1). ). The radicals thus generated initiate polymerization of the polymerizable monomer in the liquid crystal composition.
Here, in the case of the benzoin polymerizable monomer, since it is the (mono) alkoxy group adjacent to the ketyl group, compared with the acetophenone polymerizable monomer used in Comparative Examples 1 and 2 described later, proton acceptance It is possible to keep the quality low. Therefore, the compatibility with a negative type liquid crystal compound having high proton acceptability is relatively good, and the solubility is high. Specifically, the saturation solubility in the negative liquid crystal material is 0.5% by weight or more. Therefore, the first polymer is uniformly distributed in the liquid crystal layer 30, and the polymerization reaction proceeds uniformly. For this reason, it is considered that unevenness in forming the alignment control layer made of a polymer is eliminated, light leakage at the time of black display is less likely to occur, and high contrast is obtained.
 これに対し、比較例1及び比較例2では、第1モノマーとして、前記化学式(5A)で示されるアセトフェノン系重合性モノマーを用いている。この場合も、紫外線照射によってケチル基と、これに隣接するジアルコキシ基が開裂してラジカルが発生することにより、重合性モノマーの重合が開始される。
 しかし、化学式(5A)のアセトフェノン系重合性モノマーは、ネガ型液晶材料への溶解性が低いことが課題である。アセトフェノン系重合性モノマーでは、ケチル基(C=O)に2つのアルコキシ基(メトキシ基)が隣接しているが、ケチル基、アルコキシ基ともプロトン受容性が高く、またネガ型液晶材料の前記化学式(2)で表される代表官能基もプロトン受容性が高いため、お互いに反発し合う。すなわち、アセトフェノン系重合性モノマーを第1モノマーとした場合には、不対電子に由来する微小静電反発が起こって、ネガ型液晶材料への相溶性が低下する。この結果、配向制御層の形成が均一に行われず、表示ムラ等の原因となったと推測される。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the acetophenone-based polymerizable monomer represented by the chemical formula (5A) is used as the first monomer. Also in this case, the ketyl group and the dialkoxy group adjacent thereto are cleaved by ultraviolet irradiation to generate a radical, whereby polymerization of the polymerizable monomer is initiated.
However, the acetophenone-based polymerizable monomer of the chemical formula (5A) has a problem that the solubility in the negative liquid crystal material is low. In the acetophenone type polymerizable monomer, two alkoxy groups (methoxy group) are adjacent to a ketyl group (C = O), but both the ketyl group and the alkoxy group have high proton acceptability, and the above chemical formula of the negative liquid crystal material The representative functional groups represented by (2) also have high proton acceptability, and thus repel each other. That is, when the acetophenone-based polymerizable monomer is used as the first monomer, micro electrostatic repulsion derived from unpaired electrons occurs to reduce the compatibility with the negative liquid crystal material. As a result, it is assumed that the formation of the alignment control layer is not uniformly performed, which causes the display unevenness and the like.
 なお、第1モノマーに相当する自己開裂型のラジカル重合性モノマーを用いていない比較例3では、紫外光を照射してもモノマーが重合せず、配向制御層は形成されなかった。このため、垂直配向は得られなかった。 In Comparative Example 3 in which the self-cleavage type radical polymerizable monomer corresponding to the first monomer was not used, the monomer was not polymerized even when irradiated with ultraviolet light, and the orientation control layer was not formed. Therefore, vertical alignment was not obtained.
 また、表1より、実施例1及び実施例2、並びに比較例1では、何れも良好なVHR、rDCが得られ、実使用において問題は無いことが知られた。しかし、第1モノマーとしてアセトフェノン系重合性モノマーを0.4重量%導入した比較例2では、VHRは低下傾向を示し、rDCは増加傾向を示した。これは、第1モノマーから発生したラジカルのネガ型液晶材料への残存によると推定される。以下に考察する。 Further, it is known from Table 1 that good VHR and rDC were obtained in all of Example 1 and Example 2 and Comparative Example 1, and there was no problem in actual use. However, in Comparative Example 2 in which 0.4 wt% of acetophenone-based polymerizable monomer was introduced as the first monomer, VHR showed a decreasing tendency and rDC showed an increasing tendency. This is presumed to be due to the residual radicals generated from the first monomer in the negative liquid crystal material. We will consider below.
 ベンゾイン系重合性モノマーでは、図1に示すように、自己開裂によって生じる2つのラジカルが何れも重合性基を有する。よって、ラジカルの全てが重合して配向制御層21a,21b中に組み込まれうるものとなっており、最終的にラジカルが液晶層30中に残存する確率は極めて低いと思われる。 In the benzoin polymerizable monomer, as shown in FIG. 1, both of the two radicals generated by self-cleavage have a polymerizable group. Therefore, all of the radicals are polymerized to be able to be incorporated into the alignment control layers 21a and 21b, and the probability that the radicals finally remain in the liquid crystal layer 30 seems to be extremely low.
 これに対し、アセトフェノン系重合性モノマーでは、図7に示すように、自己開裂によって(メタ)アクリル基等の重合性基を持たないラジカルが一部に形成されうる。重合性基を有さないラジカルは、重合開始に寄与しなければ液晶層30中に容易に残存する。アセトフェノン系重合性モノマーを比較的多く導入した比較例2では、これが自己開裂して生じたラジカル(アルキルラジカル)が液晶層30中に残存したために、VHRの低下や、rDCの増加が起こったと考えられる。 On the other hand, in the acetophenone-based polymerizable monomer, as shown in FIG. 7, a radical having no polymerizable group such as a (meth) acrylic group may be partially formed by self-cleavage. Radicals having no polymerizable group easily remain in the liquid crystal layer 30 unless they contribute to the initiation of polymerization. In Comparative Example 2 in which a relatively large amount of acetophenone-based polymerizable monomer is introduced, it is considered that a decrease in VHR and an increase in rDC occur because the radical (alkyl radical) generated by self-cleavage remains in the liquid crystal layer 30. Be
 実施例1及び実施例2の評価セル中では、5.0cmラインに至るまで第1モノマーの相対濃度に大きな変化はなく、化学式(1A)で表されるベンゾイン系重合性モノマーからなる第1モノマーは、セル中にほぼ均一に分布していることが知られた。
 一方、比較例1及び比較例2では、3.0cmラインから5.0cmラインに向かうほど相対濃度が低下した。5.0cmラインでは0.4重量%若しくは0.6重量%と、約半分の相対濃度となっており、化学式(5A)で表されるアセトフェノン系重合性モノマーからなる第1モノマーは、セル中における分布ムラが大きいことが知られた。
In the evaluation cells of Example 1 and Example 2, there is no significant change in the relative concentration of the first monomer up to the 5.0 cm line, and the first monomer comprising the benzoin polymerizable monomer represented by the chemical formula (1A) Were found to be approximately uniformly distributed in the cells.
On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the relative concentration decreased from the 3.0 cm line toward the 5.0 cm line. The first monomer consisting of an acetophenone-based polymerizable monomer represented by the chemical formula (5A) has a relative concentration of about half and 0.4 wt% or 0.6 wt% in the 5.0 cm line, in the cell. It is known that the distribution unevenness in the
 これは、化学式(5A)で表されるアセトフェノン系の第1モノマーの方が、化学式(1A)で表されるベンゾイン系の第1モノマーよりもネガ型液晶材料に対する溶解性が低いとの既述の考察を裏付ける結果といえる。すなわち、液晶材料に対する溶解性の低いアセトフェノン系の第1モノマーを含む液晶組成物は、これがセルに注入されてセル中を移動する際に、第1モノマーが液晶材料から取り残されて基板に吸着したと推察される。セル内における第1モノマーの濃度分布にムラが生じると、第1モノマーから発生するラジカルによって重合が進行して形成される配向制御層にも厚みムラ等が生じ、均一な配向制御層が形成されない。このために、液晶材料の配向にもムラが生じ、黒表示ムラが発生して、コントラストが低下したものと考えられる。また、第1モノマー濃度の低い部分では、モノマーの重合がほとんど進行せず、液晶材料が配向されていないドメインが生じてしまっていたために、コントラストのさらなる低下が引き起こされたと考えられる。
 以上のように、化学式(5A)で表されるアセトフェノン系モノマーを用いて作製した液晶セルでは、セル内における第1モノマーの濃度分布にムラが生じやすく、この結果として、比較例1及び比較例2について、表1に示したようなコントラストの低下が認められたと推察される。
This is because the acetophenone-based first monomer represented by the chemical formula (5A) has lower solubility in the negative liquid crystal material than the benzoin-based first monomer represented by the chemical formula (1A). It can be said that the results support the consideration of That is, when the liquid crystal composition containing the acetophenone-based first monomer having low solubility in the liquid crystal material is injected into the cell and moves in the cell, the first monomer is left behind from the liquid crystal material and adsorbed to the substrate It is guessed. When unevenness occurs in the concentration distribution of the first monomer in the cell, unevenness occurs in thickness and the like also in the alignment control layer formed by the progress of polymerization by radicals generated from the first monomer, and a uniform alignment control layer is not formed. . For this reason, it is considered that unevenness occurs in the alignment of the liquid crystal material, black display unevenness occurs, and the contrast decreases. Further, in the portion where the first monomer concentration is low, the polymerization of the monomer hardly progresses, and it is considered that a further decrease in contrast is caused because a domain in which the liquid crystal material is not oriented is generated.
As described above, in the liquid crystal cell manufactured using the acetophenone-based monomer represented by the chemical formula (5A), unevenness occurs in the concentration distribution of the first monomer in the cell, and as a result, Comparative Example 1 and Comparative Example It is inferred that the decrease in contrast as shown in Table 1 was observed for No. 2.
<実施例3>
(液晶組成物の調製)
 実施例1で用いたものと同様のネガ型液晶材料中に、第1モノマーとして、アクリロイルアミド基を有する下記化学式(1F)のベンゾイン系重合性モノマーを0.2重量%、第2モノマーとして、垂直配向発現性基を有する下記化学式(4B)で表される重合性モノマーを1.0重量%溶解させて、液晶組成物を調製した。
Example 3
(Preparation of Liquid Crystal Composition)
In a negative-type liquid crystal material similar to that used in Example 1, 0.2% by weight of a benzoin-based polymerizable monomer having an acryloylamide group as a first monomer and having an acryloylamide group as a second monomer is used. The polymerizable monomer represented by the following chemical formula (4B) having a vertical alignment developing group was dissolved in 1.0% by weight to prepare a liquid crystal composition.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
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(液晶セルの作製)
 上記により調製した液晶組成物を用いて、従来型の配向膜を有しない実施形態1に係る液晶セルを作製した。実施例1と同様の配置工程、重合工程を経て、再配向処理を行い、従来型配向膜を備えない実施例3の垂直配向液晶セルを完成させた。
(Preparation of liquid crystal cell)
The liquid crystal cell according to Embodiment 1 having no conventional alignment film was produced using the liquid crystal composition prepared as described above. The alignment process and the polymerization process were the same as in Example 1, and the realignment process was performed to complete the vertically aligned liquid crystal cell of Example 3 without the conventional alignment film.
<実施例4>
 第1モノマーとして用いた前記化学式(1F)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量を0.4重量%として液晶組成物を調製したほかは、実施例3と同様にして、実施例4の液晶セルを作製した。
Example 4
A liquid crystal cell of Example 4 is prepared in the same manner as Example 3, except that the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1F) used as the first monomer is 0.4% by weight. Was produced.
<比較例4>
 第1モノマーとして、前記化学式(1F)のベンゾイン系重合性モノマー0.2重量%に替えて、比較例1で用いた化学式(5A)で表されるアセトフェノン系重合性モノマー0.2重量%を添加して液晶組成物を調製したほかは、実施例3と同様にして、比較例4の液晶セルを作製した。
Comparative Example 4
As a first monomer, 0.2 wt% of the acetophenone-based polymerizable monomer represented by the chemical formula (5A) used in Comparative Example 1 is replaced with 0.2 wt% of the benzoin polymerizable monomer of the chemical formula (1F) A liquid crystal cell of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that a liquid crystal composition was prepared by addition.
<比較例5>
 第1モノマーとして用いた化学式(5A)のアセトフェノン系重合性モノマーの添加量を0.4重量%として液晶組成物を調製したほかは、比較例4と同様にして、比較例5の液晶セルを作製した。
Comparative Example 5
A liquid crystal cell of Comparative Example 5 was prepared in the same manner as in Comparative Example 4 except that the liquid crystal composition was prepared with 0.4 wt% of the acetophenone-based polymerizable monomer of Chemical Formula (5A) used as the first monomer. Made.
〔実施例3及び実施例4、並びに比較例4及び比較例5の液晶セルの評価〕
[コントラストの評価及び残留DC(rDC)の測定]
 評価対象とする各液晶セルについて、実施例1等の液晶セルを評価したのと同様に、コントラストを求め、残留DCを測定した。結果を、表2に示す。
[Evaluation of Liquid Crystal Cell of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 4 and 5]
[Evaluation of contrast and measurement of residual DC (rDC)]
The contrast was determined and the residual DC was measured for each liquid crystal cell to be evaluated in the same manner as the liquid crystal cell of Example 1 and the like was evaluated. The results are shown in Table 2.
[VHRの測定(耐湿試験)] 
 評価対象とする各液晶セルについて、実施例1等の液晶セルを測定したのと同様に、VHRを測定した(初期)。その後、湿度60℃湿度90%の環境下で500時間放置する耐湿試験を行い、試験後の各液晶セルについても、耐湿試験前と同様の測定条件でVHRを測定した(500時間耐湿試験後)。結果を、表2に示す。
[Measurement of VHR (moisture resistance test)]
For each liquid crystal cell to be evaluated, VHR was measured as in the case of measuring the liquid crystal cell of Example 1 (initial stage). Thereafter, a humidity resistance test was conducted by leaving it to stand for 500 hours in an environment of humidity 60 ° C. and humidity 90%, and VHR was also measured for each liquid crystal cell after the test under the same measurement conditions as before the humidity resistance test (after 500 hours humidity resistance test) . The results are shown in Table 2.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 表2より、アクリルアミド基を有する第1モノマーを用いた実施例3及び実施例4の液晶セルでは、耐湿試験後も96%以上の高いVHRが維持されることが知られた。特に、第1モノマー濃度の高い実施例4で、耐湿試験によるVHRの低下が極めて小さかった。これは、吸湿性の高いアクリルアミド基を含有する重合体で形成された配向制御層21a,21bが、液晶層30中に浸入した水分や、シール剤由来の極性成分を吸着させたためと考えられる。 From Table 2, it was known that in the liquid crystal cells of Examples 3 and 4 using the first monomer having an acrylamide group, a high VHR of 96% or more was maintained even after the moisture resistance test. In particular, in Example 4 in which the first monomer concentration was high, the decrease in VHR by the moisture resistance test was extremely small. It is considered that this is because the alignment control layers 21a and 21b formed of a polymer having a highly hygroscopic acrylamide group adsorb the moisture which has infiltrated into the liquid crystal layer 30, and the polar component derived from the sealing agent.
<実施例5>
(液晶組成物の調製)
 実施例1で用いたものと同様のネガ型液晶材料中に、第1モノマーとして、メタクリロイルオキシ基を有する下記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーを0.03重量%、第2モノマーとして、配向性発現基を有しない下記化学式(3A)で表される重合性モノマーを0.3重量%溶解させて、液晶組成物(Tni:80℃、Δε:-3.0)を調製した。
Example 5
(Preparation of Liquid Crystal Composition)
In a negative-type liquid crystal material similar to that used in Example 1, as a first monomer, 0.03% by weight of a benzoin-based polymerizable monomer having a methacryloyloxy group of the following chemical formula (1B) and as a second monomer: 0.3% by weight of a polymerizable monomer represented by the following chemical formula (3A) having no orientation expression group was dissolved to prepare a liquid crystal composition (Tni: 80 ° C., Δε: −3.0).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(液晶セルの作製)
 上記により調製した液晶組成物を用い、以下のようにして、従来型の配向膜を有する実施形態2に係る液晶セルを作製した。
 一対のITO電極(ベタ)を有する基板を用意し、シンナメート基を含有する下記化学式(6-1)で表される垂直光配向膜材料(ポリイミド)を塗布した後、90℃で1分間仮焼成を行い、続いて200℃で40分間本焼成を行った。その後、斜め40°方向から直線偏光を20mJ/cm照射した(配向膜形成工程)。
 次に、一方の基板にシール剤を描画した。なお、シール剤には、熱により硬化するものあるいはUV光の照射により硬化するものあるいはその両方のシール剤を用いた。シール剤を描画した基板上に、上記によって調製した液晶組成物を滴下し、他方の基板を貼り合せた(配置工程)。
 続いて、液晶セルに対して電圧無印加状態で法線方向から無偏光UVを1J/cm照射した(UV光源には東芝製ブラックライトFHF-32BLBを用い、313nm±10nm照度系を用いて照度を見積もった)。これにより、液晶組成物中の重合性モノマーを重合させ、液晶を略垂直(プレチルト角88.5°)に配向させるポリマー層を形成した(重合工程)。
 最後に、液晶セルを120℃で加熱急冷させた。これにより、液晶層の再配向処理を行い、従来型配向膜を備える実施例5の垂直配向液晶セルを完成させた。
(Preparation of liquid crystal cell)
Using the liquid crystal composition prepared as described above, a liquid crystal cell according to Embodiment 2 having a conventional alignment film was produced as follows.
A substrate having a pair of ITO electrodes (solid) is prepared, and after applying a vertical photo alignment film material (polyimide) represented by the following chemical formula (6-1) containing a cinnamate group, it is calcined at 90 ° C. for 1 minute Followed by main firing at 200.degree. C. for 40 minutes. Thereafter, linearly polarized light was irradiated at 20 mJ / cm 2 from an oblique 40 ° direction (alignment film forming step).
Next, a sealing agent was drawn on one of the substrates. In addition, as a sealing agent, the thing hardened | cured by heat, the thing hardened | cured by irradiation of UV light, or both of sealing agents were used. The liquid crystal composition prepared above was dropped onto the substrate on which the sealing agent was drawn, and the other substrate was attached (arrangement step).
Subsequently, 1 J / cm 2 of non-polarized UV was irradiated from the normal direction to the liquid crystal cell in a non-voltage applied state (using a black light FHF-32BLB made by Toshiba as the UV light source and using 313 nm ± 10 nm illuminance system) I estimated the illuminance). As a result, the polymerizing monomer in the liquid crystal composition was polymerized to form a polymer layer in which the liquid crystal was aligned substantially perpendicularly (pretilt angle 88.5 °) (polymerization step).
Finally, the liquid crystal cell was heated and quenched at 120 ° C. Thus, the liquid crystal layer was subjected to realignment treatment, and the vertical alignment liquid crystal cell of Example 5 provided with the conventional alignment film was completed.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記化学式(6-1)中のnは、自然数を示す。上記化学式(6-1)中、「*」は結合手を表す。 N in the above chemical formula (6-1) represents a natural number. In the above chemical formula (6-1), “*” represents a bond.
<実施例6>
 第1モノマーとして用いた前記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量を0.06重量%として液晶組成物を調製したほかは、実施例5と同様にして、実施例6の液晶セルを作製した。
Example 6
A liquid crystal cell of Example 6 is prepared in the same manner as Example 5, except that the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1B) used as the first monomer is 0.06% by weight and the liquid crystal composition is prepared. Was produced.
<実施例7>
 第1モノマーとして用いた前記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量を0.1重量%として液晶組成物を調製したほかは、実施例5と同様にして、実施例7の液晶セルを作製した。
Example 7
A liquid crystal cell of Example 7 was prepared in the same manner as Example 5, except that the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1B) used as the first monomer was 0.1% by weight and the liquid crystal composition was prepared. Was produced.
<比較例6>
 第1モノマーとなる自己開裂型ラジカル重合性モノマーを添加せずに液晶組成物を調製したほかは、実施例5と同様にして、比較例4の液晶セルを作製した。
Comparative Example 6
A liquid crystal cell of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 5 except that a liquid crystal composition was prepared without the addition of the self-cleavage type radically polymerizable monomer as the first monomer.
〔実施例5から実施例7、並びに比較例6の液晶セルの評価〕
[コントラストの評価及び残留DC(rDC)の測定]
 評価対象とする各液晶セルについて、実施例1等の液晶セルを評価したのと同様に、コントラストを求め、残留DCを測定した。結果を、表3に示す。
[Evaluation of Liquid Crystal Cell of Examples 5 to 7 and Comparative Example 6]
[Evaluation of contrast and measurement of residual DC (rDC)]
The contrast was determined and the residual DC was measured for each liquid crystal cell to be evaluated in the same manner as the liquid crystal cell of Example 1 and the like was evaluated. The results are shown in Table 3.
[チルト角変化量(Δチルト)の測定]
 評価対象とする各液晶セルについて、矩形波電圧10V(60Hz)を100時間印加したときの、初期からのチルト角の変化量を測定した。結果を、表3に示す。
[Measurement of tilt angle change amount (Δ tilt)]
For each liquid crystal cell to be evaluated, the amount of change in tilt angle from the initial stage when a rectangular wave voltage of 10 V (60 Hz) was applied for 100 hours was measured. The results are shown in Table 3.
[VHRの測定(耐光性試験)] 
 評価対象とする各液晶セルについて、実施例1等の液晶セルを測定したのと同様に、VHRを測定した(初期)。その後、30℃環境下バックライト上で1000時間放置する耐光性試験を行い、耐光性試験後の各液晶セルについても、耐光性試験前と同様の測定条件でVHRを測定した(1000時間耐光性試験後)。結果を、表3に示す。
[Measurement of VHR (light resistance test)]
For each liquid crystal cell to be evaluated, VHR was measured as in the case of measuring the liquid crystal cell of Example 1 (initial stage). Thereafter, a light resistance test was conducted by leaving it on a backlight at 30 ° C. for 1000 hours, and VHR was measured for each liquid crystal cell after the light resistance test under the same measurement conditions as before the light resistance test (1000 hours light resistance) After the test). The results are shown in Table 3.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
 表3より、実施例5、実施例6、実施例7の比較から、前記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量が増加するにつれて、初期VHRがより高くなり、Δチルトがより小さくなることが知られた。これらの液晶セルは、コントラスト、rDC、耐光性にも優れていた。なお、比較例6では、液晶セルがポリイミドからなる従来型の配向膜を備えているため、重合体層形成の有無に関わらず垂直配向が得られた。しかし、実施例5等と比較すると、VHR(初期、耐光性試験後ともに)は低く、Δチルトは大きかった。 From Table 3, from the comparison of Example 5, Example 6, and Example 7, as the addition amount of the benzoin-based polymerizable monomer of the chemical formula (1B) increases, the initial VHR becomes higher, and the Δ tilt becomes smaller. It was known to be. These liquid crystal cells were also excellent in contrast, rDC and light resistance. In Comparative Example 6, since the liquid crystal cell was provided with the conventional alignment film made of polyimide, vertical alignment was obtained regardless of the presence or absence of the polymer layer formation. However, compared with Example 5 grade | etc., VHR (both initial stage and after a light resistance test) was low, and (DELTA) tilt was large.
<実施例8>
(液晶組成物の調製)
 下記化学式(7)で表される構造を有する液晶分子を含むポジ型液晶材料中に、第1モノマーとして、メタクリロイルオキシ基を有する下記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーを0.02重量%、第2モノマーとして、配向性発現基を有しない下記化学式(3B)で表される重合性モノマーを0.25重量%溶解させて、液晶組成物(Tni:85℃、Δε:+7.5)を調製した。
Example 8
(Preparation of Liquid Crystal Composition)
In a positive type liquid crystal material containing liquid crystal molecules having a structure represented by the following chemical formula (7), 0.02% by weight of a benzoin type polymerizable monomer having a methacryloyloxy group as a first monomer, having a methacryloyloxy group: As a second monomer, 0.25 wt% of a polymerizable monomer represented by the following chemical formula (3B) having no orientation developing group is dissolved to obtain a liquid crystal composition (Tni: 85 ° C., Δε: +7.5) Was prepared.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 上記化学式(7)中、「*」は結合手を表す。 In the above chemical formula (7), "*" represents a bond.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(液晶セルの作製)
 上記により調製した液晶組成物を用いて、従来型の配向膜を有する実施形態2に係る液晶セルを作製した。
 一対の基板として、ITOからなる共通電極(ベタ)と、該共通電極上に誘電体層を介して形成されたスリットを有するITOからなる画素電極と、を有する画素電極基板、並びに、電極を有しない対向基板、を用意した。両基板に、シクロブタン環を含有する下記化学式(6-2)で表される水平光配向膜材料(ポリイミド)を塗布した後、90℃で1分間仮焼成を行い、続いて法線方向から直線偏光を500mJ/cm照射し、最後に200℃で40分間本焼成を行った(配向膜形成工程)。
 続いて、実施例5と同様の配置工程、重合工程を経て、再配向処理を行い、従来型配向膜を備える実施例8の水平配向液晶セルを完成させた。
(Preparation of liquid crystal cell)
The liquid crystal cell according to Embodiment 2 having a conventional alignment film was manufactured using the liquid crystal composition prepared as described above.
A pixel electrode substrate having a common electrode (solid) made of ITO and a pixel electrode made of ITO having a slit formed on the common electrode through a dielectric layer as a pair of substrates, and an electrode Prepared opposite substrate. After applying a horizontal light alignment film material (polyimide) represented by the following chemical formula (6-2) containing a cyclobutane ring to both substrates, temporary baking is performed at 90 ° C. for 1 minute, and then straight lines from the normal direction Polarized light was irradiated at 500 mJ / cm 2 , and finally, main baking was performed at 200 ° C. for 40 minutes (alignment film forming step).
Subsequently, through the same arrangement step and polymerization step as in Example 5, the realignment process was performed to complete the horizontally aligned liquid crystal cell of Example 8 provided with the conventional alignment film.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 上記化学式(6-2)中のnは、自然数を示す。上記化学式(6-2)中、「*」は結合手を表す。 N in the above chemical formula (6-2) represents a natural number. In the above chemical formula (6-2), "*" represents a bond.
<実施例9>
 第1モノマーとして用いた前記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量を0.04重量%として液晶組成物を調製したほかは、実施例8と同様にして、実施例9の液晶セルを作製した。
Example 9
A liquid crystal cell of Example 9 is prepared in the same manner as Example 8, except that the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1B) used as the first monomer is 0.04% by weight. Was produced.
<比較例7>
 第1モノマーとなる自己開裂型ラジカル重合性モノマーを添加せずに液晶組成物を調製したほかは、実施例8と同様にして、比較例7の液晶セルを作製した。
Comparative Example 7
A liquid crystal cell of Comparative Example 7 was produced in the same manner as in Example 8 except that a liquid crystal composition was prepared without the addition of the self-cleavage type radically polymerizable monomer as the first monomer.
〔実施例8及び実施例9、並びに比較例7の液晶セルの評価〕
[コントラストの評価及び残留DC(rDC)の測定、並びにVHRの測定(耐光性試験)]
 評価対象とする各液晶セルについて、実施例1等の液晶セルを評価したのと同様に、コントラストを求め、残留DCを測定した。また、評価対象とする各液晶セルについて、実施例5等の液晶セルを評価したのと同様に、VHRの測定(耐光性試験)を行った。結果を、表4に示す。
[Evaluation of Liquid Crystal Cell of Example 8 and Example 9 and Comparative Example 7]
[Evaluation of contrast and measurement of residual DC (rDC), and measurement of VHR (light resistance test)]
The contrast was determined and the residual DC was measured for each liquid crystal cell to be evaluated in the same manner as the liquid crystal cell of Example 1 and the like was evaluated. Further, for each liquid crystal cell to be evaluated, VHR measurement (light resistance test) was performed in the same manner as the liquid crystal cell in Example 5 and the like was evaluated. The results are shown in Table 4.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 表4より、実施例8、実施例9の比較から、前記化学式(1B)のベンゾイン系重合性モノマーの添加量が増加するにつれて、初期VHRがより高くなり、rDCがより小さくなることが知られた。これらの液晶セルは、コントラスト、rDC、耐光性にも優れていた。なお、比較例7では、液晶セルがポリイミドからなる従来型の配向膜を備えているため、重合体層形成の有無に関わらず水平配向が得られた。しかし、実施例8,9と比較すると、VHR(初期、耐光性試験後ともに)は低く、rDCは大きかった。 From Table 4, it is known from the comparison of Example 8 and Example 9 that the initial VHR becomes higher and the rDC becomes smaller as the addition amount of the benzoin type polymerizable monomer of the chemical formula (1B) increases. The These liquid crystal cells were also excellent in contrast, rDC and light resistance. In Comparative Example 7, since the liquid crystal cell was provided with the conventional alignment film made of polyimide, horizontal alignment was obtained regardless of the presence or absence of the polymer layer formation. However, compared to Examples 8 and 9, VHR (both initial and after the light resistance test) was low and rDC was large.
 1,201…液晶セル(液晶パネル)、11a,11b…基板、12a,12b…(従来型)配向膜、20…重合性モノマー、21a,21b…配向制御層、30…液晶層 1, 201: liquid crystal cell (liquid crystal panel), 11a, 11b: substrate, 12a, 12b (conventional type) alignment film, 20: polymerizable monomer, 21a, 21b: alignment control layer, 30: liquid crystal layer

Claims (7)

  1.  液晶材料と、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーと、を含む液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (上記化学式(1)中、
    は、炭素数1~8の、直鎖状、分岐状若しくは環状の、アルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    及びZは、互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、又は直接結合を表す。
    Sp及びSpは、炭素数1~8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ケニレン基、又は直接結合を表す。
    及びPは、互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す)
    A liquid crystal composition comprising a liquid crystal material and a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (1).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (In the above chemical formula (1),
    R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms.
    Z 1 and Z 2 independently of each other represent —O—, —S—, —NH—, —CO—, —COO—, —OCO— or a direct bond.
    Sp 1 and Sp 2 each represent a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a direct bond.
    P 1 and P 2 independently of each other represent a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloylamino group)
  2.  前記液晶材料は、下記化学式(2)で表される官能基を有する請求項1に記載の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (上記化学式(2)中、
    及びXは、互いに独立して、ハロゲン基を表す。
    は、炭素数1~6の飽和アルキル基を表す。
    「*」は、結合手を表す)
    The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal material has a functional group represented by the following chemical formula (2).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (In the above chemical formula (2),
    X 1 and X 2 independently of each other represent a halogen group.
    R 2 represents a saturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
    "*" Represents a bond)
  3.  前記液晶材料は、前記化学式(2)において、X及びXがいずれもフッ素である請求項2に記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to claim 2, wherein in the chemical formula (2), both of X 1 and X 2 in the liquid crystal material are fluorine.
  4.  下記式(3)で表されるラジカル重合性モノマーをさらに含む請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (上記化学式(3)中、
    は、-R-Sp-P基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
    は、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す。
    Sp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。
    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。
    は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、又は直接結合を表す。
    及びAは、同一又は異なって、1,4-フェニレン基、ナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基を表す。
    及びAが有する一又は二以上の水素原子は、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。
    は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、又は直接結合を表す。
    上記化学式(3)中のnは、0、1又は2である)
    The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a radically polymerizable monomer represented by the following formula (3).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (In the above chemical formula (3),
    R 3 is a -R 4 -Sp 3 -P 3 group, a hydrogen atom, a halogen atom, a -CN group, a -NO 2 group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is there.
    P 3 represents a (meth) acryloyloxy group, or a (meth) acryloyl amino group.
    Sp 3 represents a linear, branched or cyclic, alkylene or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
    The hydrogen atom which R 3 has may be substituted by a fluorine atom or a chlorine atom.
    R 4 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, or a direct bond.
    A 1 and A 2 are the same or different and each represents a 1,4-phenylene group, a naphthalene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, or an anthracene-2,6-diyl group.
    One or more hydrogen atoms possessed by A 1 and A 2 are a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkyl group It may be substituted by a carbonyloxy group.
    Z 2 is, -O- group, an -S- group, -NH- group, -CO- group, -COO- group, -OCO- group, or a direct bond.
    N in the above chemical formula (3) is 0, 1 or 2)
  5.  下記式(4-1)から(4-5)の何れかで表されるラジカル重合性モノマーをさらに含む請求項1から請求項4の何れか一項に記載の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (上記化学式(4-1)から(4-5)中、nはそれぞれ8~20の整数を表し、mはそれぞれ1~6の整数を表す)
    The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a radically polymerizable monomer represented by any one of the following formulas (4-1) to (4-5).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (In the above chemical formulas (4-1) to (4-5), n represents an integer of 8 to 20, and m represents an integer of 1 to 6)
  6.  一対の基板と、
     前記一対の基板の間に挟持され、液晶材料を含有する液晶層と、
     前記液晶層に当接し、前記液晶材料を前記基板に対して所定の角度に配向制御する配向制御層と、を備え、
     前記配向制御層は、前記液晶層を形成する液晶組成物中に添加された重合性モノマーが重合することによって形成された重合体からなり、
     前記重合性モノマーの少なくとも1つは、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (上記化学式(1)中、
    は、炭素数1~8の、直鎖状、分岐状若しくは環状の、アルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    及びZは、互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、又は直接結合を表す。
    Sp及びSpは、炭素数1~8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ケニレン基、又は直接結合を表す。
    及びPは、互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す)
    A pair of substrates,
    A liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and containing a liquid crystal material;
    And an alignment control layer that contacts the liquid crystal layer and controls the alignment of the liquid crystal material at a predetermined angle with respect to the substrate.
    The alignment control layer is made of a polymer formed by polymerizing a polymerizable monomer added to the liquid crystal composition forming the liquid crystal layer,
    The liquid crystal display device, wherein at least one of the polymerizable monomers is a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by the following chemical formula (1).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (In the above chemical formula (1),
    R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms.
    Z 1 and Z 2 independently of each other represent —O—, —S—, —NH—, —CO—, —COO—, —OCO— or a direct bond.
    Sp 1 and Sp 2 each represent a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a direct bond.
    P 1 and P 2 independently of each other represent a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloylamino group)
  7.  板面同士が対向するように配された一対の基板の間に、液晶材料及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を配置する配置工程と、
     前記配置工程後に前記液晶組成物中の前記重合性モノマーを重合させて、前記液晶材料を含有する液晶層と、前記液晶層に当接して前記液晶材料を前記基板に対して所定の角度に配向制御する配向制御層と、を前記一対の基板の間に形成せしめる重合工程と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、
     前記配向制御層は、前記重合性モノマーが重合することによって形成された重合体からなり、
     前記重合性モノマーの少なくとも1つは、下記化学式(1)で表される自己開裂型ラジカル重合性モノマーである液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (上記化学式(1)中、
    は、炭素数1~8の、直鎖状、分岐状若しくは環状の、アルキル基若しくはアルケニル基を表す。
    及びZは、互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、又は直接結合を表す。
    Sp及びSpは、炭素数1~8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ケニレン基、又は直接結合を表す。
    及びPは、互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、又は(メタ)アクリロイルアミノ基を表す)
    Arranging a liquid crystal composition containing a liquid crystal material and a polymerizable monomer between a pair of substrates arranged such that the plate surfaces face each other;
    After the disposing step, the polymerizable monomer in the liquid crystal composition is polymerized to be in contact with the liquid crystal layer containing the liquid crystal material and the liquid crystal layer to align the liquid crystal material at a predetermined angle with respect to the substrate And a polymerization step of forming an alignment control layer to be controlled between the pair of substrates, the method comprising the steps of:
    The orientation control layer comprises a polymer formed by polymerizing the polymerizable monomer,
    The manufacturing method of the liquid crystal display device whose at least 1 of the said polymerizable monomer is a self-cleavage type radically polymerizable monomer represented by following Chemical formula (1).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (In the above chemical formula (1),
    R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms.
    Z 1 and Z 2 independently of each other represent —O—, —S—, —NH—, —CO—, —COO—, —OCO— or a direct bond.
    Sp 1 and Sp 2 each represent a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a direct bond.
    P 1 and P 2 independently of each other represent a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloylamino group)
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058755A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Fujitsu Display Technologies Corp Liquid crystal display and its manufacturing method
WO2012121319A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 シャープ株式会社 Liquid crystal composition, liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device
WO2014061756A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 シャープ株式会社 Monomer, liquid crystal composition, liquid crystal display device, and production method for liquid crystal display device
JP2015215368A (en) * 2012-09-05 2015-12-03 シャープ株式会社 Polymer for alignment film and liquid crystal display
WO2018008581A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 シャープ株式会社 Liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device
WO2018008583A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 シャープ株式会社 Liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058755A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Fujitsu Display Technologies Corp Liquid crystal display and its manufacturing method
WO2012121319A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 シャープ株式会社 Liquid crystal composition, liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device
JP2015215368A (en) * 2012-09-05 2015-12-03 シャープ株式会社 Polymer for alignment film and liquid crystal display
WO2014061756A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 シャープ株式会社 Monomer, liquid crystal composition, liquid crystal display device, and production method for liquid crystal display device
WO2018008581A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 シャープ株式会社 Liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device
WO2018008583A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 シャープ株式会社 Liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device

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