JP2013011755A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶表示装置は、一対の基板20,30の対向面側に設けられた一対の配向膜22,32、及び、一対の配向膜22,32の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子41を含む液晶層40を有する液晶表示素子を備え、一対の配向膜22,32のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋あるいは変形した化合物を含み、液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、液晶分子は、架橋あるいは変形した化合物によってプレチルトが付与される。
【選択図】 図1
Description
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋あるいは変形した化合物を含み、液晶分子は、架橋あるいは変形した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置が、特開2011−095696から周知である。
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋した化合物(便宜上、『配向処理後・化合物』と呼ぶ)を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、架橋した化合物(配向処理後・化合物)によってプレチルトが付与される。また、上記の第1の目的を達成するための第1の態様に係る液晶表示素子は、本開示の第1の態様に係る液晶表示装置における液晶表示素子から成る。ここで、『架橋性官能基』とは、架橋構造(橋かけ構造)を形成することが可能な基を意味する。
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物(便宜上、『配向処理後・化合物』と呼ぶ)を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、変形した化合物(配向処理後・化合物)によってプレチルトが付与される。また、上記の第1の目的を達成するための第2の態様に係る液晶表示素子は、本開示の第2の態様に係る液晶表示装置における液晶表示素子から成る。ここで、『感光性官能基』とは、エネルギー線を吸収することが可能な基を意味する。
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物(便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ)から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物(配向処理前・化合物)を架橋させて、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む。
一対の基板の一方に、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物(便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ)から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物(配向処理前・化合物)を変形させることで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む。
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基又は感光性官能基を有する高分子化合物(便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ)から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物(配向処理前・化合物)にエネルギー線を照射することで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む。ここで、エネルギー線として、紫外線、X線、電子線を挙げることができる。
R1−A1−X1−A2−R2
で表される化合物を1種又は2種以上含有する誘電率異方性が負若しくはニュートラルなネマチック液晶性材料、又は、低分子材料を挙げることができる。ここで、A1及びA2が環構造に相当し、X1がスペーサに相当する。尚、以下、『環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子』を、便宜上、「スペーサーを有する分子」と呼ぶことがある。
R1,R2は、それぞれ、炭素数1から10のアルキル基、又は、炭素数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子及び/又は硫黄原子にて置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子にて置換されてもよく、
A1及びA2は、それぞれ独立的に、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2,2,2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基から成る群より選ばれる基を表し、但し、A1及びA2における水素原子はCN又はハロゲンにて置換されていてもよく、
X1は、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−O−、又は、−C−を表す。
ここで、R1は、炭素数3以上の直鎖状又は分岐状の2価の有機基であり、高分子化合物あるいは架橋した化合物(配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物)の主鎖に結合しており、R2は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、環構造を構成する原子のうちの1つはR1に結合しており、R3は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
ここで、R11は、炭素数1以上、20以下、好ましくは、炭素数3以上、12以下の直鎖状又は分岐状の2価の、エーテル基あるいはエステル基を含むことある有機基であり、高分子化合物あるいは架橋した化合物(配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物)の主鎖に結合しており、あるいは又、R11は、エーテル基あるいはエステル基であり、高分子化合物あるいは架橋した化合物(配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物)の主鎖に結合しており、R12は、例えば、カルコン、シンナメート、シンナモイル、クマリン、マレイミド、ベンゾフェノン、ノルボルネン、オリザノール、及び、キトサンのうちのいずれか1種の構造を含む2価の基、又は、エチニレン基であり、R13は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、R14は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
1.本開示の液晶表示装置における共通の構成、構造に関する説明
2.発明の実施の形態に基づく、本開示の液晶表示装置及びその製造方法の説明
3.実施例に基づく、本開示の液晶表示装置及びその製造方法の説明、その他
本開示の第1の態様〜第3の態様に係る液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)の模式的な一部断面図を、図1に示す。この液晶表示装置は、複数の画素10(10A,10B,10C・・・)を有している。この液晶表示装置(液晶表示素子)においては、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板20とCF(Color Filter;カラーフィルタ)基板30との間に、配向膜22,32を介して、負の誘電率異方性を有する液晶分子41を含む液晶層40が設けられている。液晶層40は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子(スペーサーを有する分子)を含んでいる。即ち、液晶層40は、負の誘電率異方性を有する液晶分子41とスペーサーを有する分子とが混合された系である。尚、液晶分子41は、通常、メソゲン骨格を有する。この液晶表示装置(液晶表示素子)は、所謂透過型であり、表示モードは垂直配向(VA)モードである。図1では、駆動電圧が印加されていない非駆動状態を表している。
実施の形態1は、本開示の第1の態様に係るVAモードの液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)、並びに、本開示の第1の態様、第3の態様に係る液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)の製造方法に関する。実施の形態1において、配向膜22,32は、側鎖に架橋構造を有する高分子化合物(配向処理後・化合物)の1種あるいは2種以上を含んで構成されている。そして、液晶分子41、更には、スペーサーを有する分子は、架橋した化合物によってプレチルトが付与される。尚、これらの、プレチルトが付与される液晶分子41、及び、プレチルトが付与されるスペーサーを有する分子混合系を総称して、以下、『液晶分子41等』、『液晶分子41A等』、『液晶分子41B等』、『液晶分子41A,41B等』、『液晶分子41C等』と呼ぶ場合がある。ここで、配向処理後・化合物は、主鎖及び側鎖を有する高分子化合物(配向処理前・化合物)の1種あるいは2種以上を含む状態で配向膜22,32を形成した後、液晶層40を設け、次いで、高分子化合物を架橋させることで、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、より具体的には、電場又は磁場を印加しながら側鎖に含まれる架橋性官能基を反応させることにより生成される。そして、配向処理後・化合物は、液晶分子41等を一対の基板(具体的には、TFT基板20及びCF基板30)に対して所定の方向(具体的には、斜め方向)に配列させる構造を含んでいる。このように、高分子化合物を架橋させて、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、配向処理後・化合物が配向膜22,32中に含まれることにより、配向膜22,32近傍の液晶分子41等に対してプレチルトを付与できるため、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
ここで、R1は、炭素数3以上の直鎖状又は分岐状の2価の有機基であり、架橋前の高分子化合物(配向処理前・化合物)の主鎖に結合している。R2は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、環構造を構成する原子のうちの1つはR1に結合している。R3は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
ここで、R11は、炭素数1以上、20以下、好ましくは、炭素数3以上、12以下の直鎖状又は分岐状の2価の、エーテル基あるいはエステル基を含むことある有機基であり、高分子化合物あるいは架橋した化合物(配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物)の主鎖に結合しており、あるいは又、R11は、エーテル基あるいはエステル基であり、高分子化合物あるいは架橋した化合物(配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物)の主鎖に結合している。R12は、例えば、カルコン、シンナメート、シンナモイル、クマリン、マレイミド、ベンゾフェノン、ノルボルネン、オリザノール、及び、キトサンのうちのいずれか1種の構造を含む2価の基、又は、エチニレン基である。R13は、複数の環構造を含む2価の有機基である。R14は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
実施の形態2は、実施の形態1の変形である。実施の形態1では、配向膜22,32をその近傍に位置する液晶分子41A,41B等のプレチルトθ1,θ2がほぼ同一となるように形成した液晶表示装置(液晶表示素子)について説明したが、実施の形態2にあっては、プレチルトθ1とプレチルトθ2とを異ならせる。
実施の形態3は、実施の形態1〜実施の形態2の変形である。実施の形態3に係る液晶表示装置(液晶表示素子)の模式的な一部断面図を図10に示す。実施の形態3では、実施の形態1と異なり、配向膜22が、配向処理後・化合物を含まずに構成されている。即ち、実施の形態3にあっては、配向膜32近傍に位置する液晶分子41B等のプレチルトθ2が0°よりも大きい値を有している一方、配向膜22近傍に位置する液晶分子41A等のプレチルトθ1が0°となるように構成されている。
実施の形態4も、実施の形態1〜実施の形態2の変形である。実施の形態4に係る液晶表示装置(液晶表示素子)の模式的な一部断面図を図12に示す。実施の形態4では、CF基板30が有する対向電極30Bの構成が異なることを除き、実施の形態1〜実施の形態2の液晶表示装置(液晶表示素子)と同様の構成を有している。
実施の形態1〜実施の形態4では、液晶層40を設けた状態で配向膜22,32のうちの少なくとも一方において配向処理前・化合物を反応させ、配向処理後・化合物を生成することにより、その近傍の液晶分子41等に対してプレチルトを付与した。これに対して、実施の形態5では、液晶層40を設けた状態で、配向膜22,32のうちの少なくとも一方において高分子化合物の構造を分解することにより、その近傍の液晶分子41等に対してプレチルトを付与する。即ち、実施の形態5の液晶表示装置(液晶表示素子)は、配向膜22,32の形成方法が異なることを除き、上記した実施の形態1〜実施の形態4と同様の構成を有している。
実施の形態6は、本開示の第2の態様に係る液晶表示装置、並びに、本開示の第2の態様及び第3の態様に係る液晶表示装置の製造方法に関する。
実施例1は、本開示の第1の態様に係る液晶表示装置(液晶表示素子)及びその製造方法、並びに、本開示の第3の態様に係る液晶表示装置(液晶表示素子)の製造方法に関する。実施例1Aにあっては、以下の手順により、図11に示す液晶表示装置(液晶表示素子)を作製した。
実施例1Bにおいては、配向膜材料として、ポリアミック酸に代えて、このポリアミック酸を脱水閉環させて得たイミド化重合体を用いたことを除き、実施例1Aと同様の手順を経た。この際、実施例1Aにおいて合成したポリアミック酸をN−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、ピリジン及び無水酢酸を添加し、この混合溶液を110゜Cで3時間反応させることにより脱水閉環させた。続いて、反応後の混合溶液に対して、大過剰の純水を注いで反応生成物を沈殿させ、沈殿した固形物を分離した後、純水で洗浄した。この後、減圧下、40゜Cで15時間乾燥させることにより、配向処理前・化合物であるイミド化重合体を得た。
実施例1Cにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(B−6)に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物に代えて、以下の式(B−37)で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いたことを除き、実施例1Aと同様の手順を経た。
実施例1Dにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(E−2)に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式(E−3)に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例1Aと同様の手順を経た。
実施例1Eにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(E−2)に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式(E−1)に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例1Aと同様の手順を経た。
実施例1Fにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式(A−7)に示した架橋性官能基を有する化合物を用いなかったことと共に、液晶セルに対して照射した紫外線を変更したことを除き、実施例1Aと同様の手順を経た。詳細には、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式(B−6)に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物2モルを用いた。また、液晶セルに対して、所定の実効値電圧を有する矩形波の交流電界を印加した状態で、100mJ(波長250nmでの測定)の均一な紫外線を照射した。
比較例1A〜比較例1Fにおいては、スペーサーを有する分子を加えないことを除き、実施例1A〜実施例1Fと同様の手順を経た。
実施例2も、本開示の第1の態様に係る液晶表示装置(液晶表示素子)及びその製造方法、並びに、本開示の第3の態様に係る液晶表示装置(液晶表示素子)の製造方法に関する。実施例2Aにおいては、実施例1Aと異なり、図1に示した液晶表示装置(液晶表示素子)を作製して応答特性を調べた。
実施例2Bにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(B−6)に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いなかったことを除き、実施例2Aと同様の手順を経た。
実施例2Cにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(C−1)に示した化合物に代えて、式(C−2)に示した化合物を用いたことを除き、実施例2Aと同様の手順を経た。
実施例2D、実施例2Eにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式(A−8)に示した架橋性官能基を有する化合物、式(B−6)に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物、及び式(C−1)に示した化合物に代えて、式(D−7)に示した基を有する化合物及び式(G−1)で表される化合物を、表1に示す割合で用いたことを除き、実施例2Aと同様の手順を経た。
比較例2A〜比較例2Eにおいては、スペーサーを有する分子を加えないことを除き、実施例2A〜実施例2Eと同様の手順を経た。
実効値電圧 20ボルト
プレチルト角 1.5度
応答時間 9.7ミリ秒
比較例4A〜比較例4Gにおいては、スペーサーを有する分子を加えないことを除き、実施例4A〜実施例4Gと同様の手順を経た。
[1]《本開示の第1の態様に係る液晶表示装置》
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、架橋した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。
[2]《本開示の第2の態様に係る液晶表示装置》
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、変形した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。
[3]環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子は、
R1−A1−X1−A2−R2
で表される化合物を1種又は2種以上含有する誘電率異方性が負若しくはニュートラルなネマチック液晶性材料、又は、低分子材料から成る[1]又は[2]に記載の液晶表示装置。
但し、上記の式中、
R1,R2は、それぞれ、炭素数1から10のアルキル基、又は、炭素数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子及び/又は硫黄原子にて置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子にて置換されてもよく、
A1及びA2は、それぞれ独立的に、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2,2,2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基から成る群より選ばれる基を表し、但し、A1及びA2における水素原子はCN又はハロゲンにて置換されていてもよく、
X1は、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−O−、又は、−C−を表す。
[4]環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子及び液晶分子の合計に対する、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子の質量割合は、1質量%乃至50質量%である[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
[5]一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、更に、式(1)で表される基を側鎖として有する化合物から成る[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
−R1−R2−R3 (1)
ここで、R1は、炭素数3以上の直鎖状又は分岐状の2価の有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、R2は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、環構造を構成する原子のうちの1つはR1に結合しており、R3は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
[6]一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、式(2)で表される基を側鎖として有する化合物から成る[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
−R11−R12−R13−R14 (2)
ここで、R11は、炭素数1以上、20以下、好ましくは、炭素数3以上、12以下の直鎖状又は分岐状の2価の、エーテル基あるいはエステル基を含むことある有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、あるいは又、R11は、エーテル基あるいはエステル基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、R12は、カルコン、シンナメート、シンナモイル、クマリン、マレイミド、ベンゾフェノン、ノルボルネン、オリザノール、及び、キトサンのうちのいずれか1種の構造を含む2価の基、又は、エチニレン基であり、R13は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、R14は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。
[7]高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される[1]に記載の液晶表示装置。
[8]高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される[2]に記載の液晶表示装置。
[9]高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている[1]に記載の液晶表示装置。
[10]高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている[2]に記載の液晶表示装置。
[11]一対の配向膜のうちの少なくとも一方の表面粗さRaは1nm以下である[1]乃至[10]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
[12]一対の配向膜は同じ組成を有する[1]乃至[11]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
[13]電極に形成されたスリット又は基板に設けられた突起から成る配向規制部が設けられている[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
[14]《本開示の第1の態様に係る液晶表示装置の製造方法》
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を架橋させて、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
[15]《本開示の第2の態様に係る液晶表示装置の製造方法》
一対の基板の一方に、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を変形させることで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
[16]《本開示の第3の態様に係る液晶表示装置の製造方法》
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基又は感光性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
Claims (16)
- 一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、架橋した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。 - 一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、変形した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。 - 環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子は、
R1−A1−X1−A2−R2
で表される化合物を1種又は2種以上含有する誘電率異方性が負若しくはニュートラルなネマチック液晶性材料、又は、低分子材料から成る請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
但し、上記の式中、
R1,R2は、それぞれ、炭素数1から10のアルキル基、又は、炭素数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子及び/又は硫黄原子にて置換されてもよく、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子にて置換されてもよく、
A1及びA2は、それぞれ独立的に、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子にて置換されてもよい)、若しくは、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2,2,2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基から成る群より選ばれる基を表し、但し、A1及びA2における水素原子はCN又はハロゲンにて置換されていてもよく、
X1は、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−O−、又は、−C−を表す。 - 環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子及び液晶分子の合計に対する、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子の質量割合は、1質量%乃至50質量%である請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、更に、式(1)で表される基を側鎖として有する化合物から成る請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
−R1−R2−R3 (1)
ここで、R1は、炭素数3以上の直鎖状又は分岐状の2価の有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、R2は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、環構造を構成する原子のうちの1つはR1に結合しており、R3は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。 - 一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、式(2)で表される基を側鎖として有する化合物から成る請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
−R11−R12−R13−R14 (2)
ここで、R11は、炭素数1以上、20以下、好ましくは、炭素数3以上、12以下の直鎖状又は分岐状の2価の、エーテル基あるいはエステル基を含むことある有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、あるいは又、R11は、エーテル基あるいはエステル基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、R12は、カルコン、シンナメート、シンナモイル、クマリン、マレイミド、ベンゾフェノン、ノルボルネン、オリザノール、及び、キトサンのうちのいずれか1種の構造を含む2価の基、又は、エチニレン基であり、R13は、複数の環構造を含む2価の有機基であり、R14は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する1価の基、又は、それらの誘導体である。 - 高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される請求項1に記載の液晶表示装置。 - 高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される請求項2に記載の液晶表示装置。 - 高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている請求項1に記載の液晶表示装置。 - 高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている請求項2に記載の液晶表示装置。 - 一対の配向膜のうちの少なくとも一方の表面粗さRaは1nm以下である請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 一対の配向膜は同じ組成を有する請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 電極に形成されたスリット又は基板に設けられた突起から成る配向規制部が設けられている請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を架橋させて、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。 - 一対の基板の一方に、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を変形させることで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。 - 一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基又は感光性官能基を有する高分子化合物から成る第1配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第2配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
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