JP2005221617A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 2枚の基板間に、液晶分子と重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して重合性化合物を重合させ、その後熱処理を行う。あるいは、重合性化合物が、一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物または一分子中に一つの重合性官能基を有する重合性化合物と一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物との組み合わせに加え、一分子中に三つ以上の重合性官能基を有し、液晶に対する室温における飽和溶解度が1重量%以上である多官能重合性化合物を含むようにする。
【選択図】 なし
Description
多官能重合性化合物が、末端部分に、メタクリル酸エステル構造を有すること、多官能重合性化合物が、トリメチロールプロパントリメタクリレートのモノマーもしくはダイマーであることが好ましい。
一般的には反応性がより高いアクリレート化合物よりメタクリレート化合物の方が好ましいという事実は、アクリル酸エステル構造の置換メチル基が親油性を有するため、液晶との相溶性が高められるためと考えることができる。従って、この概念を一般化すれば、多官能重合性化合物が、末端部分に、親油性が、アクリル酸エステルより高い置換アクリル酸エステル構造を有する場合に、好ましい結果が得られるものと考えることができる。たとえば、多官能重合性化合物が、式(1)で表される構造の末端基を有する場合である。
上記のようにして、焼き付きの生じない、あるいは生じがたい液晶表示装置を製造することができ、このようにして製造された液晶表示装置は、より品質が向上し、信頼性の高いものとなる。
熱処理等のテストにはテストセルを使用した。まず、図9に示すように、上下二つの5cm角の0.7mm厚のガラス基板2,3の内面にITO膜電極91を設け、図9,10に示すように基板を若干ずらせて重ね、図10に示すように熱硬化樹脂よりなるシール101を設けて、その内部に真空下液晶組成物を注入し、1cm角のテストセル102を作製した。液晶組成物の層厚は4μmであった。テストセルは、熱処理以外の放置時間中は室温下の暗室に保管した。
テストサンプルの上下二つのITO膜電極間に、AC30V、30Hzの方形波を24時間印加し、テストセルの全面について、その前後のプレチルト角度をクリスタルローテーション法で測定し、その差(焼き付き測定前のプレチルト角度−焼き付き測定後のプレチルト角度)をもって、焼き付き度とした。なお、電圧印加時以外は、ITOの両電極を短絡させておいた。
テストセルの液晶層部分を取り出し、ガスクロマトグラフィによる分析で測定した。液晶層部分を取り出した後、基板面を溶媒で抽出しても、残存重合性化合物濃度に変化は見られなかった。
液晶に大過剰の多官能重合性化合物を混合し、90℃で1時間撹拌した後、放冷し、室温で数日間放置した後、二層に分かれた液から、液晶層を取り出し、ガスクロマトグラフィで多官能重合性化合物濃度を測定し、その飽和溶解度とした。
(熱処理の効果)
評価はテストセルで行った。液晶組成物は、負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する液晶、一分子に付き一個の重合性官能基を有する大日本インキ社製UCL−001を0.3重量%、一分子に付き二つの重合性官能基を有する重合性化合物として大日本インキ社製の液晶性ジアクリレートモノマーを0.3重量%の割合でブレンドして作製した。
液晶組成物は、負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する液晶、一分子に付き二つの重合性官能基を有する重合性化合物として大日本インキ社製の液晶性ジアクリレートモノマーを0.3重量%、一分子に付き三つ以上の重合性官能基を有する重合性化合物として下記の各種材料を0.06重量%の割合でブレンドして作製した。比較のため、一分子中に三つ以上の重合性官能基を有する重合性化合物としての下記の各種材料をまったく使用せず、一分子に付き二つの重合性官能基を有する重合性化合物として大日本インキ社製の液晶性ジアクリレートモノマー0.3重量%のみを使用した液晶組成物も作製した。図中における表示の意味は下記の通りである。図中、たとえば、TMPTとあるのは、重合性化合物として、メインモノマーに加えてTMPTを含有することを意味する。
TMPT 一分子中に三つの重合性官能基を持つ化合物、東亜合成(株)製
TMPTダイマー 一分子中に四つの重合性官能基を持つ化合物、
DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
一分子中に六つの重合性官能基を持つ化合物、
モノマーA 一分子中に四つの重合性官能基を持つ化合物、
モノマーB 一分子中に四つの重合性官能基を持つ化合物、
モノマーC 一分子中に四つの重合性官能基を持つ化合物。
2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させ、その後熱処理を行う、液晶表示装置の製造方法。
前記熱処理の環境温度が50〜160℃の範囲にある時間が、0.5〜5時間の範囲内にある、付記1に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記エネルギー線照射から熱処理開始までの時間が1時間〜1週間の範囲にある、付記1または2に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶層中における重合性化合物の残存量が、前記エネルギー線照射直後の液晶層中における重合性化合物の残存量の3/4〜1/4の範囲内になった後熱処理を開始する、付記1または2に記載の液晶表示装置の製造方法。
2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させる液晶表示装置の製造方法において、
当該重合性化合物が、一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物または一分子中に一つの重合性官能基を有する重合性化合物と一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物との組み合わせに加え、一分子中に三つ以上の重合性官能基を有し、液晶に対する室温における飽和溶解度が1重量%以上である多官能重合性化合物を含む、液晶表示装置の製造方法。
前記多官能重合性化合物量を、全重合性化合物中、5〜100重量%含有させる、付記5に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記多官能重合性化合物が、末端部分に、親油性が、アクリル酸エステルより高い置換アクリル酸エステル構造を有する、付記5または6に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記多官能重合性化合物が、式(1)で表される構造の末端基を有する、付記5または6に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記多官能重合性化合物が、トリメチロールプロパントリメタクリレートのモノマーもしくはダイマーである、付記5または6に記載の液晶表示装置の製造方法。
2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させ、その後熱処理を行う、付記6〜10に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記熱処理の環境温度が50〜160℃の範囲にある時間が、0.5〜5時間の範囲内にある、付記11に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記エネルギー線照射から熱処理開始までの時間が1時間〜1週間の範囲にある、付記11または12に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶層中における重合性化合物の残存量が、前記エネルギー線照射直後の液晶層中における重合性化合物の残存量の3/4〜1/4の範囲内になった後熱処理を開始する、付記11または12に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記エネルギー線が、313nmの波長を含む紫外線である、付記1〜14に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶分子が負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する、付記1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
付記1〜16のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法により作製された液晶表示装置。
2 ガラス基板
3 ガラス基板
4 凹凸部
8 液晶層接触面
31 注入側
32 反注入側
51 重合性化合物
52 付着架橋構造部分
53 立ち上がり末端部分
61 ポリマーのネットワーク
Claims (5)
- 2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させ、その後熱処理を行う、液晶表示装置の製造方法。
- 2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させる液晶表示装置の製造方法において、
当該重合性化合物が、一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物または一分子中に一つの重合性官能基を有する重合性化合物と一分子中に二つの重合性官能基を有する重合性化合物との組み合わせに加え、一分子中に三つ以上の重合性官能基を有し、液晶に対する室温における飽和溶解度が1重量%以上である多官能重合性化合物を含む、液晶表示装置の製造方法。 - 前記多官能重合性化合物が、末端部分に、メタクリル酸エステル構造を有する請求項2に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 2枚の基板間に、液晶分子と、エネルギー線またはエネルギー線と熱の組み合わせにより重合し、当該液晶分子の傾斜方向を規定し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、エネルギー線を照射して当該重合性化合物を重合させ、その後熱処理を行う、請求項2または3に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法により作製された液晶表示装置。
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